KR100247733B1 - Preparing process of catalyst for polyolefin polymerization - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산소함유 마그네슘화합물, 전이금속화합물, 산소함유 유기티타늄화합물 및 활성수소함유 유기화합물이 함유된 균일용액에 할로겐함유 유기실란화합물을 첨가하여 구형 입상의 담지체를 회수하고, 회수된 담지체에 전이금속화합물과 내부전자공여체를 첨가하여 폴리올레핀 중합촉매를 제조하는 방법에 관한 것이다. 그 결과, 본 발명의 촉매존재하에서는 우수한 분말 특성과 입체 규칙성이 매우 양호한 폴리올레핀의 제조가 가능하다.The present invention relates to a method for producing a polyolefin polymerization catalyst, and more specifically, halogen-containing organosilane compound is added to a homogeneous solution containing an oxygen-containing magnesium compound, a transition metal compound, an oxygen-containing organic titanium compound and an active hydrogen-containing organic compound. To recover a spherical particulate carrier, and to add a transition metal compound and an internal electron donor to the recovered carrier to produce a polyolefin polymerization catalyst. As a result, in the presence of the catalyst of the present invention, it is possible to produce a polyolefin having excellent powder properties and very good stereoregularity.

Description

폴리올레핀 중합촉매의 제조방법Method for producing polyolefin polymerization catalyst

본 발명은 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산소함유 마그네슘화합물, 전이금속화합물, 산소함유 유기티타늄화합물 및 활성수소함유 유기화합물이 함유된 균일용액에 할로겐함유 유기실란화합물을 첨가하여 구형 입상의 담지체를 회수하고, 회수된 담지체에 전이금속화합물과 내부전자공여체를 첨가하여 폴리올레핀 중합촉매를 제조하는 방법에 관한 것이다. 그 결과, 본 발명의 촉매존재하에서는 우수한 분말 특성과 입체 규칙성이 매우 양호한 폴리올레핀의 제조가 가능하다.The present invention relates to a method for producing a polyolefin polymerization catalyst, and more specifically, halogen-containing organosilane compound is added to a homogeneous solution containing an oxygen-containing magnesium compound, a transition metal compound, an oxygen-containing organic titanium compound and an active hydrogen-containing organic compound. To recover a spherical particulate carrier, and to add a transition metal compound and an internal electron donor to the recovered carrier to produce a polyolefin polymerization catalyst. As a result, in the presence of the catalyst of the present invention, it is possible to produce a polyolefin having excellent powder properties and very good stereoregularity.

현재까지 알려진 알파올레핀 중합용 촉매로는 삼염화티타늄계, 메탈로센 촉매, 마그네슘 담지형 촉매가 있다. 삼염화티타늄계 촉매[대한민특허공고 제94-10961호]는 중합활성이 낮고, 중합체 내에 촉매잔사가 남아 있어 촉매잔사 제거공정이 별도로 추가되어야 하는 단점이 있다. 메탈로센 촉매는 고활성 고입체 규칙성 중합체 제조용 촉매로 최근에 매우 활발한 연구가 진행되고 있지만 아직 까지 상업적으로는 일부 특수 그레이드(grade)의 제조용으로만 개발되고 있는 실정이다.Known catalysts for alpha olefin polymerization include titanium trichloride, metallocene catalysts and magnesium supported catalysts. Titanium trichloride catalyst (Korean Patent Publication No. 94-10961) has a disadvantage in that the polymerization activity is low and the catalyst residue is left in the polymer, so that the catalyst residue removal process must be added separately. The metallocene catalyst is a catalyst for preparing a high active high-stereoregular polymer, which has been actively studied in recent years, but is still being developed commercially for the production of some special grades.

마그네슘 담지형 촉매는 프로필렌 중합에서 높은 활성과 고입체규칙성을 보이는 특성을 보이는 바, 높은 촉매활성은 촉매잔사를 제거할 필요없이 폴리올레핀을 생산할 수 있게 하고, 고입체규칙성은 어택틱 중합물(atactic polymer)를 줄이고 생성된 중합체의 물성을 향상시키게 된다.Magnesium-supported catalysts exhibit high activity and high stereoregularity in propylene polymerization. High catalytic activity enables the production of polyolefins without removing catalyst residues, and high stereoregularity is atactic polymer. ) And improve the physical properties of the resulting polymer.

마그네슘 담지형 촉매는 적어도 마그네슘, 티타늄 및 할로겐(특히, 염소)을 포함하는 고체 성분과, 이 고체성분을 유기알루미늄 화합물과 결합시킴으로써 활성화하여 올레핀 중합촉매로 사용하는 기술이 제안되어왔다. 그리고 이러한 촉매 조성물들에 입체규칙성을 높이는 성분으로 전자공여체(루이스염기)를 넣어주게 된다. 그러므로 마그네슘 담지형 촉매는 기본적으로 티타늄-마그네슘함유 성분의 촉매와 유기알루미늄성분의 공촉매와 전자공여체로 구성이 된다. 그중 티타늄-마그네슘함유 성분을 주촉매로 하는 다수의 특허가 출원되어 있다.Magnesium-supported catalysts have been proposed in which a solid component comprising at least magnesium, titanium, and halogens (particularly chlorine) and a solid component combined with an organoaluminum compound are activated and used as an olefin polymerization catalyst. In addition, an electron donor (Lewis base) is added to these catalyst compositions as a component that enhances stereoregularity. Therefore, the magnesium-supported catalyst is basically composed of a titanium-magnesium-containing catalyst, an organoaluminum-based cocatalyst, and an electron donor. Among them, a number of patents have been filed with the titanium-magnesium-containing component as the main catalyst.

이러한 티타늄-마그네슘함유 촉매는 마그네슘 클로라이드[대한민특허공고 제94-6215호, 94-10963호], 마그네슘 알킬[대한민특허공고 제95-7985호, 제95-9109호], 마그네슘 알콕사이드[대한민특허공고 제94-8348호, 제94-10331호] 및 마그네슘 금속[대한민특허공고 제94-4124호, 제94-3857호]을 출발 물질로하여 티타늄을 담지하게 된다. 현재 사용되는 많은 폴리올레핀 중합용 촉매가 마그네슘 알콕사이드를 출발 물질로 하고 이를 사염화티타늄과 내부전자공여체와 반응시키는 방법에 의해 제조하는 것으로 알려져 있다[대한민국특허공고 제82-1309호, 제83-1349호, 미국특허 제4,329,253호, 미국특허 제4,393,182호, 미국특허 제4,547,476호, 유럽특허 제361,371호]. 그러나, 이러한 촉매는 제조법상 사용되는 마그네슘 알콕사이드의 형태에 따라 촉매입자가 결정되고, 또한 중합후 폴리올레핀의 입자형태도 그대로 복제된다. 즉 이러한 촉매들은 촉매제조시 분쇄기 등에 의해 마그네슘 알콕사이드 입자가 부숴지고 중합시 이것이 중합체에 복제되어 입자가 고르지 못한 중합체를 생성하여 공정운전중에 이송의 문제점을 유발시키고 이것은 또한 제품의 파우더형 판매에 약점으로 지적된다.Such titanium-magnesium-containing catalysts include magnesium chloride [Korean Patent Publication Nos. 94-6215, 94-10963], magnesium alkyl [Korean Patent Publications No. 95-7985, 95-9109], magnesium alkoxides [ Korean Patent Publication Nos. 94-8348 and 94-10331] and magnesium metal (Korean Patent Publication Nos. 94-4124 and 94-3857) are used as starting materials to support titanium. Many polyolefin polymerization catalysts currently used are known to be prepared by a method of starting a magnesium alkoxide as a starting material and reacting it with titanium tetrachloride and an internal electron donor [Korean Patent Publication Nos. 82-1309, 83-1349, U.S. Patent 4,329,253, U.S. Patent 4,393,182, U.S. Patent 4,547,476, European Patent 361,371]. However, in such a catalyst, catalyst particles are determined according to the form of magnesium alkoxide used in the production process, and the particle form of the polyolefin is also copied after polymerization. In other words, these catalysts break down magnesium alkoxide particles by a pulverizer, etc. during the production of the catalyst, and when they are polymerized, they are duplicated in the polymer to produce an uneven polymer, which causes a problem of transport during the process operation. Is pointed out.

최근의 특허에서는 균일한 입자의 촉매 제조 기술이 소개되고 있는데 이들 기술의 특징은 재결정 방법을 통해 마그네슘 담지체를 균일한 크기의 구형으로 만드는데 촛점을 두고 있다. 즉, 촉매 제조시 재결정 과정을 통해 담지체를 수득하면 촉매의 입자형태가 우수하고 입도분포가 좁은 촉매를 제조할 수 있다. 이러한 방법으로는 분무건조기를 사용하여 입자화 시키는 방법[대한민특허공고 제95-6120호, 미국특허 제4,465,783호]과 마그네슘 알콕사이드를 알코올에 이산화탄소를 처리하여 녹인후 이를 재결정하는 방법[대한민특허공고 제94-10331호, 제95-6120호, 미국특허 제4,946,816호] 및 산소함유 티타늄화합물과 알코올화합물에 녹인 후 재결정하는 방법[미국특허 제5,077,357호, 제5,066,737호]이 소개되어 있다.Recent patents have introduced techniques for the production of catalysts with uniform particles, the main focus of which is to re-crystallize the magnesium carriers into spheres of uniform size. That is, when the carrier is obtained through a recrystallization process during the preparation of the catalyst, it is possible to prepare a catalyst having excellent particle shape and narrow particle size distribution. These methods include a method of granulation using a spray dryer [Korean Patent Publication No. 95-6120, US Patent No. 4,465,783] and a method of dissolving magnesium alkoxide in alcohol by treating carbon dioxide and recrystallizing it. Publication Nos. 94-10331, 95-6120, U.S. Patent No. 4,946,816, and methods of recrystallization after dissolving in oxygen-containing titanium and alcohol compounds are also disclosed (US Pat. Nos. 5,077,357, 5,066,737).

우수한 중합체는 입경 및 형태가 균일하고, 내마모성이 있으며 겉보기 밀도가 적정한 값 이상으로 높아야한다. 특히 중합체의 입경이 너무 크면 이송시 문제점이 있고, 아주 작은 입자의 경우는 슬러리공정 운전시 건조기 필터를 막게되며 입자가 어탁틱 폴리머와 함께 용매에 용해되어 생산성이 낮아지게 된다.A good polymer should be uniform in particle size and shape, wear resistant and have an apparent density higher than the appropriate value. In particular, if the particle size of the polymer is too large, there is a problem in the transfer, in the case of very small particles to block the dryer filter during the operation of the slurry process and the particles are dissolved in a solvent with the atactic polymer is low productivity.

이에 본 발명자들은 마그네슘 화합물의 재결정 방법을 통해 겉보기 밀도가 적당히 높고 중합체의 입자형태가 균일할 뿐만 아니라, 입경 및 입도조절이 가능하며 슬러리 공정에 적합한 미립자의 함량이 적은 중합체를 생성하는 고활성 마그네슘 담지형 촉매를 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 이미 대한민국특허출원 제97-17545호에서, 마그네슘화합물과 산소함유 유기티타늄화합물이 함유된 균일용액에 할로겐함유 유기실란화합물을 첨가하여 담지체 침전물을 생성시키고, 또한 생성된 담지체를 사이클릭에테르 화합물을 이용한 재결정공정을 거쳐 입자형태가 우수하고 입도분포가 좁은 담지체를 회수하였다. 그리고, 회수된 담지체에 전이금속화합물 및 내부 전자공여체를 첨가하여 높은 활성(2000 g-PP/g-촉매)과 뛰어난 입체규칙성(이소택틱 지수 98%이상) 및 좋은 입자특성을 가지는 중합촉매를 제조하는 방법에 대하여 출원한 바 있다.Therefore, the inventors of the present invention provide a method of recrystallization of magnesium compounds to support a high-active magnesium that produces a polymer having a low apparent density, a uniform particle shape of the polymer, a particle size and a particle size control, and a low particle content suitable for a slurry process. Efforts have been made to develop type catalysts. As a result, the present inventors have already added the halogen-containing organosilane compound to the homogeneous solution containing the magnesium compound and the oxygen-containing organotitanium compound in Korean Patent Application No. 97-17545 to produce a carrier precipitate, The carrier was recrystallized using a cyclic ether compound to recover the carrier having excellent particle shape and narrow particle size distribution. In addition, by adding a transition metal compound and an internal electron donor to the recovered support, a polymerization catalyst having high activity (2000 g-PP / g-catalyst), excellent stereoregularity (more than 98% of isotactic index) and good particle characteristics It has been filed for a method of manufacturing.

그러나, 상기 대한민국특허출원 제97-17545호는 중합활성과 입자특성에 있어서 더 많은 개량이 요망되었고, 이에 본 발명자들은 상기 촉매계의 높은 입체 규칙성을 유지하면서 더욱 개선된 중합활성과 입자특성을 지니는 중합체를 제공할 수 있는 중합촉매성분의 제조방법에 대하여 연구하였다.However, the Republic of Korea Patent Application No. 97-17545 is required to further improve the polymerization activity and particle characteristics, and the present inventors have a further improved polymerization activity and particle characteristics while maintaining the high stereoregularity of the catalyst system The preparation method of the polymerization catalyst component which can provide a polymer was studied.

따라서, 본 발명에서는 촉매제조과정의 초기단계에서 전이금속화합물로 전처리반응을 시켜 촉매의 활성을 높였고, 균일용액 제조시 산소함유 유기티타늄화합물과 폐놀류를 사용하여 재결정 과정에서 적당한 크기를 지닌 구형의 담지체를 회수함으로써, 입도분포가 고르고 적당한 겉보기 밀도를 지니며, 또한 미립자의 함량이 적고 입자형상이 균일하여 파우더형 판매에 적합하며, 고입체규칙성의 폴리올레핀 중합체를 제조할 수 있는 지글러-나타(Ziegler-Natta)형 고체중합촉매의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in the present invention, the catalyst activity was increased by the pretreatment reaction with the transition metal compound in the initial stage of the catalyst manufacturing process, and the spherical particles having the appropriate size in the recrystallization process using the oxygen-containing organotitanium compound and wasteols in the preparation of the homogeneous solution. By recovering the carrier, the Ziegler-Natta is suitable for the sale of powders because of its uniform particle size distribution, moderate apparent density, low content of fine particles and uniform particle shape. It is an object of the present invention to provide a method for preparing a Ziegler-Natta) solid polymer catalyst.

제1도는 실시예1에서 제조한 중합체의 전자현미경(SEM)사진(×300)이고,1 is an electron micrograph (SEM) photograph (× 300) of the polymer prepared in Example 1,

제2도는 비교예3에서 제조한 중합체의 전자현미경(SEM)사진(×300)이다.2 is an electron microscope (SEM) photograph (x300) of the polymer prepared in Comparative Example 3.

폴리올레핀 제조에 사용되는 마그네슘 담지형 중합촉매의 제조방법에 있어서,In the production method of magnesium-supported polymerization catalyst used for the production of polyolefin,

(i) 산소함유 마그네슘화합물(a)에 전이금속화합물(b)을 혼합하고 70~110℃에서 부분 전처리하는 과정;(i) mixing a transition metal compound (b) with an oxygen-containing magnesium compound (a) and performing partial pretreatment at 70 to 110 ° C;

(ii) 상기 전처리 반응물에 산소함유 유기티타늄화합물(c) 및 활성수소함유 유기화합물(d)을 투입하여 균일용액을 제조하는 과정;(ii) preparing a homogeneous solution by adding an oxygen-containing organic titanium compound (c) and an active hydrogen-containing organic compound (d) to the pretreatment reactant;

(iii) 상기 균일용액에 할로겐함유 유기실란화합물(e)을 첨가하여 침전물을 생성시키고, 침전된 구형 입상의 담지체를 반응용액으로부터 회수하는 과정; 그리고(iii) adding a halogen-containing organosilane compound (e) to the homogeneous solution to form a precipitate, and recovering the precipitated spherical particulate carrier from the reaction solution; And

(iv) 상기 담지체를 전이금속화합물(b) 및 내부 전자공여체(f)로 처리하여 고체중합촉매를 제조하는 과정을 포함시키는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법을 그 특징으로 한다.(iv) a method for producing a polyolefin polymerization catalyst comprising the step of preparing a solid polymerization catalyst by treating the carrier with a transition metal compound (b) and an internal electron donor (f).

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 탄소원자수 3 이상의 알파올레핀의 중합반응에서 촉매로 사용되어 중합체의 입자형태가 균일하고 입도조절이 가능하게 하는 등의 우수성을 가지는 중합촉매의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polymerization catalyst having excellent properties such as being used as a catalyst in the polymerization of alpha olefins having 3 or more carbon atoms to enable uniform particle size and control of particle size.

본 발명에 따른 중합촉매의 제조과정을 보다 구체적으로 각 과정별로 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing process of the polymerization catalyst according to the present invention in more detail by each process as follows.

첫 번째 제조과정에서는 불활성 가스 분위기에서 산소함유 마그네슘화합물(a)을 전이금속화합물(b), 바람직하기로는 티타늄 할라이드로 소량 반응시키는데, 이 과정은 본 촉매의 제조에서 매우 중요한 단계이다. 이러한 티타늄 할라이드에 의한 적정한 전처리 반응은 제조된 촉매의 중합활성과 입자형태에 큰 영향을 준다. 티타늄할라이드로 전처리 하지 않는 경우(비교예 4 참조)에는 촉매활성이 현저히 저하되고 입자형태도 불균일하며 미세입자가 많은 결과를 나타낸다.In the first production process, oxygen-containing magnesium compound (a) is reacted with a small amount of transition metal compound (b), preferably titanium halide, in an inert gas atmosphere, which is a very important step in the preparation of the catalyst. The proper pretreatment reaction with such a titanium halide has a great influence on the polymerization activity and particle shape of the prepared catalyst. When not pretreated with titanium halide (see Comparative Example 4), the catalytic activity is significantly lowered, the particle shape is uneven, and the number of fine particles is high.

산소함유 마그네슘 화합물(a)과 전이금속화합물(b)을 혼합하여 혼합물의 온도를 10~40분에 걸쳐 70~110℃까지 승온시킨다. 이때, 산소함유 마그네슘 화합물(a)에 대한 전이금속화합물(b)의 혼합비는 0.05~1.0몰비, 바람직하게는 0.1~0.6몰비로 사용한다.The oxygen-containing magnesium compound (a) and the transition metal compound (b) are mixed to raise the temperature of the mixture to 70 to 110 ° C. over 10 to 40 minutes. At this time, the mixing ratio of the transition metal compound (b) to the oxygen-containing magnesium compound (a) is 0.05 to 1.0 molar ratio, preferably 0.1 to 0.6 molar ratio.

두 번째 제조과정에서는 상기 전처리반응물에 산소함유 유기티타늄화합물(c)과 활성수소함유 유기화합물(d)을 넣어 주어 균일 용액을 제조한다.In the second manufacturing process, an oxygen-containing organic titanium compound (c) and an active hydrogen-containing organic compound (d) are added to the pretreatment reactant to prepare a homogeneous solution.

이때, 산소함유 마그네슘 화합물(a)에 대한 산소함유 유기티타늄화합물(c)은 0.1~1.0몰비, 바람직하게는 0.15~0.60몰비로 사용하며, 산소함유 마그네슘 화합물(a)에 대한 활성수소함유 유기화합물(d)은 0.1~4.0몰비, 바람직하게는 1.0~2.0몰비로 사용한다. 반응온도는 0℃ 내지 150℃ 바람직하게는 70℃ 내지 110℃에서 1 내지 5시간 바람직하게는 1 내지 3시간 동안 반응을 수행하여 균일용액을 수득한다. 첨가되는 산소함유 유기티타늄화합물의 양은 최소한 산소함유 마그네슘 화합물(a)에 대한 0.1몰비 이상이 사용되어져야 하고, 이때 활성수소함유 유기화합물을 넣어주면 용해가 촉진된다. 또한, 산소함유 유기티타늄화합물(c)에 대하여 전이금속화합물(b)은 0.25~0.06몰비 범위 내에서 사용되어야 적당한 입자 크기를 갖는 담지체를 얻을 수 있는 바, 그 비율이 0.25몰비 미만이면 평균입경이 급격히 커지고, 또한 0.60 몰비를 초과하면 촉매 활성이 급격히 감소하기 때문에 바람직하기 않기 때문이다(비교예 1과 비교예 2 참조). 또한, 산소함유 유기티타늄화합물(c)을 넣지 않고 제조한 촉매를 사용했을 경우에는 중합체 입자의 형상이 불량하고 평균입경이 급격히 커지는 결과를 나타낸다(비교예 5 참조). 이 과정에서 활성수소함유 유기화합물(d)을 넣지 않은 경우 중합체의 중합활성은 높으나, 중합체의 입자형상이 불규칙하며 입체규칙성의 감소와 함께 미립자 비율이 소폭 증가하는 현상이 발생한다(비교예 3 참조).At this time, the oxygen-containing organic titanium compound (c) to the oxygen-containing magnesium compound (a) is used in 0.1 to 1.0 molar ratio, preferably 0.15 to 0.60 molar ratio, the active hydrogen-containing organic compound to the oxygen-containing magnesium compound (a) (d) is used in 0.1-4.0 molar ratio, Preferably it is 1.0-2.0 molar ratio. The reaction temperature is carried out for 1 to 5 hours, preferably 1 to 3 hours at 0 ℃ to 150 ℃ preferably 70 ℃ to 110 ℃ to obtain a uniform solution. The amount of the oxygen-containing organic titanium compound to be added should be at least 0.1 molar ratio with respect to the oxygen-containing magnesium compound (a), whereby the active hydrogen-containing organic compound is added to facilitate dissolution. In addition, with respect to the oxygen-containing organic titanium compound (c), the transition metal compound (b) should be used within the range of 0.25 to 0.06 molar ratio to obtain a carrier having an appropriate particle size. If the ratio is less than 0.25 molar ratio, the average particle diameter This is because it becomes large rapidly, and if it exceeds 0.60 molar ratio, since catalyst activity will fall rapidly, it is unpreferable (refer comparative example 1 and comparative example 2). In addition, when a catalyst prepared without adding the oxygen-containing organotitanium compound (c) is used, the shape of the polymer particles is poor and the average particle diameter is rapidly increased (see Comparative Example 5). In this process, when the active hydrogen-containing organic compound (d) is not added, the polymerization activity of the polymer is high, but the particle shape of the polymer is irregular, and the particle ratio increases slightly with decreasing stereoregularity (see Comparative Example 3). ).

본 발명의 촉매 제조과정중 가장 중요한 점은 세 번째 과정으로 할로겐함유 유기실란화합물(e)을 첨가하여 침전된 구형 입상의 담지체를 얻는 과정이다. 이 과정을 생략하고 제조한 촉매를 사용했을 경우, 중합체의 겉보기 밀도가 현저히 떨어짐은 물론, 미립자함량이 급증하게 된다(비교예 6 참조). 상기에서 수득한 균질용액에 할로겐 함유 유기실란화합물(e)을 가하고 반응을 수행하면 담체를 형성하게 되는데 이때 먼저 균질용액을 상온으로 냉각한 후 실란화합물을 적하한다. 적하는 충분한 시간을 두고 서서히 적하하는 것이 매우 중요하다. 담지체 형성시 실란화합물(디메칠디클로로실란)을 적하하면 중합체 입자의 모양이 일정한 구형으로 되게 할뿐 아니라 미립자 함량을 줄어들도록 하여준다. 실란화합물을 일시에 적하하게 되면 급작스런 반응으로 불균일한 입자가 형성된다. 적하시간은 1~12시간이며, 바람직하게는 1~4시간이 적당하다. 마그네슘 화합물에 대하여 실란화합물은 0.5~10몰비, 바람직하게는 1~3몰비로 사용하며, 반응온도는 0~100℃, 바람직하게는 상온에서 50℃범위이고, 불활성 가스 분위기 중에서 반응을 수행하며 실란화합물의 적하가 계속되면서 작은 입자가 균일하게 생성된다.The most important point of the catalyst preparation process of the present invention is a process of obtaining a precipitated spherical particulate carrier by adding a halogen-containing organosilane compound (e) as a third process. When the catalyst prepared without this step is used, the apparent density of the polymer is significantly lowered, and the particulate content is rapidly increased (see Comparative Example 6). When the halogen-containing organosilane compound (e) is added to the homogeneous solution obtained above and the reaction is carried out, a carrier is formed. At this time, the homogeneous solution is cooled to room temperature and then the silane compound is added dropwise. It is very important that the cargo is slowly loaded with sufficient time. The dropping of the silane compound (dimethyldichlorosilane) during the formation of the carrier not only causes the shape of the polymer particles to become a spherical shape but also reduces the particulate content. When the silane compound is dropped at a time, non-uniform particles are formed by a sudden reaction. The dropping time is 1 to 12 hours, preferably 1 to 4 hours. The silane compound with respect to the magnesium compound is used in a 0.5 to 10 molar ratio, preferably 1 to 3 molar ratio, the reaction temperature is 0 ~ 100 ℃, preferably in the range of 50 ℃ at room temperature, the reaction is carried out in an inert gas atmosphere silane As the compound continues to drop, small particles are produced uniformly.

여기서 수득되는 고체 생성물은 통상적으로 여과나 경사 분리시켜 미반응 물질 및 부산물을 제거하고, 불활성 유기용매로 철저히 세척한 후, 다시 불활성 유기용매중에 현탁시킨다. 수득된 고체담지체는 마그네슘 10~30 중량%, 티타늄 0.5~4.0 중량%, 할로겐 65~80 중량% 실리콘 1.0 중량% 미만의 소량으로 구성된다.The solid product obtained here is usually filtered or decanted to remove unreacted substances and by-products, thoroughly washed with an inert organic solvent and then suspended in an inert organic solvent. The obtained solid support consists of 10-30 wt% of magnesium, 0.5-4.0 wt% of titanium, and a small amount of less than 1.0 wt% of 65-80 wt% of halogen.

네 번째 제조과정에서는 불활성 분위기에서 상기 담지체 과량의 전이금속화합물(b)을 반응시켜 마그네슘화합물(a)이 마그네슘 할라이드로 전환시키며, 이때 적절한 내부 전자공여체(f) 존재하에서 반응을 시켜 입체특이성을 갖도록 한다.In the fourth manufacturing process, the magnesium compound (a) is converted into a magnesium halide by reacting the excess transition metal compound (b) in an inert atmosphere, and reacting in the presence of a suitable internal electron donor (f) to obtain stereospecificity. Have it.

내부 전자공여체(f)는 마그네슘화합물(a)에 대하여 약 0.001~1.0 몰비, 바람직하게는 0.01~0.8 몰비 범위로 사용하며, 내부 전자공여체(f)의 양은 중합체의 입체특이성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 이때, 반응조건으로는 0~200℃, 바람직하게는 80~130℃ 온도에서 1~24시간, 바람직하게는 2~6시간 동안 반응을 시킨다. 그 후, 상등액은 따라내고 유기용매로 세척한 후, 다시 티타늄 할라이드 화합물로 2단계 처리를 하며, 이때 처리조건은 0~200℃, 바람직하게는 80~130℃ 온도에서 1~24시간, 바람직하게는 2~6시간 반응시켜 중합촉매를 얻는다.The internal electron donor (f) is used in the range of about 0.001 to 1.0 molar ratio, preferably 0.01 to 0.8 molar ratio with respect to the magnesium compound (a), and the amount of the internal electron donor (f) is an important factor for determining the stereospecificity of the polymer. do. At this time, the reaction conditions are 0 to 200 ℃, preferably at 80 to 130 ℃ temperature for 1 to 24 hours, preferably 2 to 6 hours. Thereafter, the supernatant is decanted, washed with an organic solvent, and then subjected to a two-step treatment with a titanium halide compound, wherein the treatment conditions are 1 to 24 hours at 0 to 200 ° C, preferably 80 to 130 ° C, preferably Reacts for 2 to 6 hours to obtain a polymerization catalyst.

상기에서 기술한 각 반응조건범위에서 벗어날 경우, 촉매의 중합활성이 낮아지거나 중합체의 분말 특성이 불량한 문제, 예를 들면 미세입경의 중합체의 생성량 또는 대입경의 중합체의 생성량이 많아지거나, 또는 수득된 중합체 입자의 입도분포가 넓고 중합체 입자의 형상이 불균일하게 되는 문제점이 발생한다. 따라서, 균일한 형상의 중합체를 얻고 촉매가 높은 중합 활성을 갖게하기 위해서는 특정의 몰비로 중합촉매 성분을 제조하고, 상기의 일반적인 범위의 몰비를 벗어나지 않는 것이 매우 중요하다.When the reaction conditions are out of the above-described ranges of reaction, the polymerization activity of the catalyst is low or the powder properties of the polymer are poor, for example, the amount of the polymer having a fine particle size or the amount of the polymer having a large particle size is increased, or the polymer obtained. A problem arises in that the particle size distribution of the particles is wide and the shape of the polymer particles is uneven. Therefore, in order to obtain a polymer having a uniform shape and to have a high polymerization activity of the catalyst, it is very important to prepare a polymerization catalyst component in a specific molar ratio and not to deviate from the molar ratio in the above general range.

제조된 중합촉매 성분중에 함유된 미반응 물질 등을 제거해 주어야 하는 바, 제거공정은 촉매제조시 사용된 유기용매와 불완전 반응물질 등을 액체 탄화수소 또는 염화탄화수소와 같은 적당한 용매로, 바람직하게는 촉매 성분과 반응하지 않는 헥산 등의 비극성 용매로 여러회 세척한다. 상기와 같은 제조과정에 의해 생성된 중합촉매의 화학구조는 아직 알려져 있지 않지만, 구성성분은 티타늄 1~4 중량%, 마그네슘 15~30 중량%, 할로겐 60~80 중량% 및 Si 등이 1.0 중량% 미만으로 소량 존재한다.The unreacted substance contained in the prepared polymerization catalyst component should be removed. The removal process is performed by removing the organic solvent and incomplete reactant used in the preparation of the catalyst with a suitable solvent such as liquid hydrocarbon or hydrocarbon chloride, preferably the catalyst component. It is washed several times with a nonpolar solvent such as hexane which does not react with. The chemical structure of the polymerization catalyst produced by the above manufacturing process is not yet known, but the constituents are 1 to 4% by weight of titanium, 15 to 30% by weight of magnesium, 60 to 80% by weight of halogen and 1.0% by weight of Si. It is present in smaller amounts.

상기와 같은 본 발명에 따른 중합촉매 제조에 사용되는 각각의 성분에 대해서 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to each component used in the polymerization catalyst preparation according to the present invention as described above in more detail as follows.

본 발명의 촉매 제조시 사용되는 유기용매는 지방족 또는 방향족 탄화수소 또는 이의 할로겐 유도체 또는 이의 혼합물이 언급될 수 있다. 예를들면 펜탄, 이소펜탄, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,2-디클로로에탄 등이 언급될 수 있으며, 이들 유기용매는 단독 또는 혼합물로서 배합되어 사용될 수 있다. 유기용매로서 바람직하게는 방향족 탄화수소를 사용하는 것이며, 특히 바람직하게는 톨루엔, 클로로벤젠을 사용하는 것이다.As the organic solvent used in the preparation of the catalyst of the present invention, an aliphatic or aromatic hydrocarbon or a halogen derivative thereof or a mixture thereof may be mentioned. Pentane, isopentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, nonane, decane, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,2-dichloroethane And the like, and these organic solvents may be used alone or in combination as a mixture. As an organic solvent, Preferably, an aromatic hydrocarbon is used, Especially preferably, toluene and chlorobenzene are used.

본 발명에서의 마그네슘화합물(a)은 마그네슘금속과 히드록실 유기화합물의 배합물 및 마그네슘의 산소함유 유기화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 것이다. 이를 화학식으로 표기하면 Mg(OR1)nX2-n(이때, R1은 탄소원자수 2~8의 탄화수소기이고, X는 할로겐 원자이며, n은 0≤n≤2를 만족하는 정수)으로 표시될 수 있다. 이러한 마그네슘화합물(a)의 구체적인 예로는 염화마그네슘, 브롬화마그네슘, 요오드화마그네슘, 불화마그네슘 등의 할로겐화 마그네슘류; 염화메톡시마그네슘, 염화에톡시마그네슘, 염화이소프로폭시마그네슘, 염화부톡시마그네슘, 염화옥토시마그네슘 등의 알콕시할로겐화마그네슘류; 염화페녹시마그네슘, 할로겐화 메틸페녹시마그네슘 등의 할로겐화 아릴옥시마그네슘; 에톡시마그네슘, 이소프로폭시마그네슘, 부톡시마그네슘, n-옥톡시마그네슘, 2-에틸헥속시마그네슘 등의 알콕시마그네슘류; 페녹시마그네슘, 디메틸페녹시마그네슘 등의 아릴옥시마그네슘류; 라우린산마그네슘, 스테아린산마그네슘 등의 마그네슘의 카르복실산 염 중에서 선택된 단독 화합물 또는 2종 이상의 혼합물이다. 바람직하게는 알콕시마그네슘류를 사용하는 것이고, 특히 바람직하기로는 에톡시마그네슘이 적합하다.The magnesium compound (a) in the present invention is selected from the group consisting of a compound of magnesium metal and a hydroxyl organic compound and an oxygen-containing organic compound of magnesium. In the formula, Mg (OR 1 ) n X 2-n ( wherein R 1 is a hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms, X is a halogen atom, and n is an integer satisfying 0≤n≤2). Can be displayed. Specific examples of the magnesium compound (a) include magnesium halides such as magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide and magnesium fluoride; Alkoxyhalogenated magnesiums such as methoxymagnesium chloride, ethoxymagnesium chloride, isopropoxy magnesium chloride, butoxy magnesium chloride, and octoshima magnesium chloride; Halogenated aryloxymagnesium, such as magnesium phenoxy chloride and halogenated methylphenoxy magnesium; Alkoxy magnesium, such as ethoxy magnesium, isopropoxy magnesium, butoxy magnesium, n-octoxy magnesium, and 2-ethyl hexamethane magnesium; Aryloxymagnesium, such as phenoxy magnesium and dimethylphenoxy magnesium; It is a single compound or mixture of 2 or more types chosen from the carboxylic acid salts of magnesium, such as magnesium laurate and magnesium stearate. Preferably, alkoxymagnesium is used, and ethoxymagnesium is particularly preferable.

본 발명에서는 전이금속화합물(b)로서 티타늄 할라이드를 사용한다. 이들을 구체적으로 예시하면 티타늄 테트라클로라이드, 티타늄 테트라브로마이드 및 티타늄 테트라요오다이드 등의 티타늄 테트라할라이드류 등과 같은 4가의 티타늄 화합물; 티타늄 트리클로라이드, 티타늄 트리브로마이드, 티타늄 트리요오다이드 등과 같은 3가의 티타늄 화합물 등이 있다. 이중에서 액상의 티타늄 테트라클로라이드를 사용하는 것이 본 발명에서와 같은 고활성 폴리올레핀 촉매를 제조하는데 가장 적합하다. 또한, 상기 4가의 티타늄 화합물과 3가의 티타늄 화합물을 혼합하여 사용할 수도 있다.In the present invention, titanium halide is used as the transition metal compound (b). Specific examples thereof include tetravalent titanium compounds such as titanium tetrahalides such as titanium tetrachloride, titanium tetrabromide and titanium tetraiodide; Trivalent titanium compounds such as titanium trichloride, titanium tribromide, titanium triiodide and the like. Among them, the use of liquid titanium tetrachloride is most suitable for producing the high activity polyolefin catalyst as in the present invention. Moreover, the said tetravalent titanium compound and the trivalent titanium compound can also be mixed and used.

본 발명에서 사용하기에 적합한 산소함유 유기티타늄화합물(c)은 Ti(OR2)nX4-n(이때, R2은 1~20의 알킬기를 나타내고, X는 할로겐 원자이며, n은 0

Figure kpo00002
n≤4을 만족하는 정수)으로 표시될 수 있다. 산소함유 유기티타늄화합물(c)의 구체적인 예로는 메톡시티타늄 트리클로라이드, 에톡시티타늄 트리클로라이드, n-프로톡시티타늄 트리클로라이드, 이소프로폭시티타늄 트리클로라이드, n-부톡시티타늄 트리클로라이드, 이소부톡시티타늄 트리클로라이드, 에톡시티타늄 트리브로마이드, n-프로폭시티타늄 트리브로마이드, 이소프로폭시티타늄 트리브로마이드, n-부톡시티타늄 트리브로마이드, 이소부톡시티타늄 트리브로마이드 등의 알콕시티타늄 트리할라이드류; 디메톡시티타늄 디클로라이드, 디에톡시티타늄 디클로라이드, 디n-프로폭시티타늄 디클로라이드, 디이소프로폭시티타늄 디클로라이드, 디n-부톡시티타늄 디클로라이드, 디이소부톡시티타늄 디클로라이드, 디에톡시티타늄 디브로마이드, 디n-프로폭시티타늄 디브로마이드, 디이소프로폭시티타늄 디브로마이드, 디n-부톡시티타늄 디브로마이드 및 디이소부톡시티타늄 디브로마이드 등의 디알콕시티타튬 디할라이드류; 트리메톡시티타늄 클로라이드, 트리에톡시티타늄 클로라이드, 트리n-프로폭시티타늄 클로라이드, 트리이소프로폭시티타늄 클로라이드, 트리n-부톡시티타늄 클로라이드, 트리이소부톡시티타늄 클로라이드, 트리에톡시티타늄 브로마이드, 트리n-프로폭시티타늄 브로마이드, 트리이소프로폭시티타늄 브로마이드, 트리n-부톡시티타늄 브로마이드 및 트리이소부톡시티타늄 브로마이드 등의 트리알콕시 티타늄 할라이드류; 테트라메톡시티타늄, 테트라에톡시티타늄, 테트라n-프로폭시티타늄, 테트라이소프로폭시티타늄, 테트라n-부톡시티타늄, 테트라이소부톡시티타늄, 테트라2-에틸헥속시티타늄 등의 테트라알콕시티타늄류 등을 들 수 있다.Oxygen-containing organotitanium compound (c) suitable for use in the present invention is Ti (OR 2 ) n X 4-n ( wherein R 2 represents an alkyl group of 1 to 20, X is a halogen atom, n is 0
Figure kpo00002
an integer satisfying n ≦ 4). Specific examples of the oxygen-containing organotitanium compound (c) include methoxytitanium trichloride, ethoxytitanium trichloride, n-propoxytitanium trichloride, isopropoxytitanium trichloride, n-butoxytitanium trichloride, isobutoxytitanium Alkoxytitanium trihalides such as trichloride, ethoxy titanium tribromide, n-propoxytitanium tribromide, isopropoxytitanium tribromide, n-butoxytitanium tribromide and isobutoxytitanium tribromide; Dimethoxytitanium dichloride, diethoxytitanium dichloride, din-propoxytitanium dichloride, diisopropoxytitanium dichloride, din-butoxytitanium dichloride, diisobutoxytitanium dichloride, diethoxytitanium dibromide Dialkoxytitanium dihalides such as din-propoxytitanium dibromide, diisopropoxytitanium dibromide, din-butoxytitanium dibromide and diisobutoxytitanium dibromide; Trimethoxytitanium chloride, triethoxytitanium chloride, trin-propoxytitanium chloride, triisopropoxytitanium chloride, trin-butoxytitanium chloride, triisobutoxytitanium chloride, triethoxytitanium bromide, trin- Trialkoxy titanium halides such as propoxytitanium bromide, triisopropoxytitanium bromide, trin-butoxytitanium bromide and triisobutoxytitanium bromide; Tetraalkoxytitaniums such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetran-propoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetran-butoxytitanium, tetraisobutoxytitanium and tetra2-ethylhexoxytitanium Can be mentioned.

이들 티타늄 화합물들은 단독 또는 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있으며, 단독으로 사용할 경우에는 테트라알콕시티타늄류가 적합하며, 특히 바람직하기로는 테트라에톡시티타늄이 가장 적합하다.These titanium compounds may be used alone or in combination of two or more thereof. When used alone, tetraalkoxytitaniums are suitable, and tetraethoxytitanium is most preferable.

본 발명의 합성에 사용되는 활성수소함유 유기화합물(d)로는 일반식 R3OH(여기서, R3는 탄소원자수 1~12의 탄소원자수를 갖는 탄화수소기)으로 표시되는 알코올, 페놀류, 티올, 아민, 알데히드, 유기산 및 유기산의 아미드가 이에 포함되며, 이들 중 알코올 및 페놀류가 바람직하다. 알코올류의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, n-프로필 알코올, i-프로필 알코올, n-부틸 알코올, i-부틸 알코올, s-부틸 알코올 t-부틸 알코올, n-아밀 알코올, i-아밀 알코올, 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 2-에틸 헥실 알코올, 노닐 알코올, 데실 알코올, 운데실 알코올, 도데실 알코올등과 같은 포화 지방족 알코올, 아릴 알코올, 크로틸 알코올, 프로파르길 알코올등과 같은 치환족 알코올, 벤질 알코올, 메틸 벤질 알코올, 에틸 벤질 알코올, n-프로필 벤질 알코올, 디-n-프로필 벤질 알코올등과 같은 방향족 알콜이 포함된다. 페놀류에는 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 크실레놀, 2,6-디메틸페놀, 부틸페놀, 옥틸페놀, 디부틸페놀, 큐밀페놀 및 나프톨과 같은 6~18개의 탄소원자를 함유하는 페놀등이 이에 포함된다. 가장 바람직한 것은 페놀류이며, 이들중에서 특히 m-크레졸이 가장 적합하다.As the active hydrogen-containing organic compound (d) used in the synthesis of the present invention, alcohol, phenols, thiols, and amines represented by the general formula R 3 OH (wherein R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms) , Aldehydes, organic acids and amides of organic acids, including alcohols and phenols are preferred. Specific examples of the alcohols include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, i-butyl alcohol, s-butyl alcohol t-butyl alcohol, n-amyl alcohol, i-amyl alcohol, hexyl Substituted groups such as saturated aliphatic alcohols such as alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, 2-ethyl hexyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, dodecyl alcohol, aryl alcohol, crotyl alcohol, propargyl alcohol, etc. Aromatic alcohols such as alcohol, benzyl alcohol, methyl benzyl alcohol, ethyl benzyl alcohol, n-propyl benzyl alcohol, di-n-propyl benzyl alcohol and the like. Phenols contain 6-18 carbon atoms such as phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, xylenol, 2,6-dimethylphenol, butylphenol, octylphenol, dibutylphenol, cumylphenol and naphthol Phenol to be included in this. Most preferred are phenols, among which m-cresol is most suitable.

유기실란화합물(e)으로서 본 발명에 사용할 수 있는 화합물은 일반식 SiR3 pX4-p(이때, R3은 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 알콕실기를 나타내고, X는 할로겐원자를 나타내며, p는 0≤p≤3을 만족하는 정수)으로 표시되는 실란화합물이다.As the organosilane compound (e), a compound usable in the present invention is of general formula SiR 3 p X 4-p , wherein R 3 represents an alkyl or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, X represents a halogen atom, and p Is an integer satisfying 0 ≦ p ≦ 3).

예를들면 테트라클로로실란, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 디에틸디클로로실란, 트리클로로메톡시실란, 디메톡시디클로로실란, 트리클로로에톡시실란 등을 들 수 있고 이중에서 디메틸디클로로실란이 가장 적합하다.For example, tetrachlorosilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, diethyldichlorosilane, trichloromethoxysilane, dimethoxydichlorosilane, trichloroethoxysilane, and the like, of which dimethyldichlorosilane is most suitable. .

내부 전자공여체(f)로는 에테르류, 에스테르류, 아민류, 알코올류, 페놀류, 알데히드류, 케톤류, 아민옥사이드류, 아미드류, 티올류 등의 사용될 수 있고, 또한 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 에테르로는 탄소원자수 4~24의 지방족 에테르; 탄소원자수 3~4의 사이클릭 에테르, 탄소원자수 7~15의 방향족 또는 알킬방향족 에테르 등을 들 수 있다. 예를 들면, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 디아밀에테르, 디헥실에테르, 디옥틸에테르, 디옥산, 테트라하이드로푸란, 1,3-프로필렌옥사이드, 디페닐에테르, 아니솔 등이다.As the internal electron donor (f), ethers, esters, amines, alcohols, phenols, aldehydes, ketones, amine oxides, amides, thiols and the like can be used, and these can be used alone or in combination. Examples of the ether include aliphatic ethers having 4 to 24 carbon atoms; And cyclic ethers having 3 to 4 carbon atoms, aromatic or alkylaromatic ethers having 7 to 15 carbon atoms, and the like. For example, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, diamyl ether, dihexyl ether, dioctyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, diphenyl ether, anisole, etc. to be.

탄소원자수 1~6의 방향족 모노 또는 디알킬에스테르, 디카르복실산, 치환된 방향족 모노 또는 디카르복실산을 사용할 수도 있는 바, 예를들면, 메틸 벤조에이트, 메틸브로모벤조에이트, 에틸벤조에이트, 에틸클로로벤조에이트, 에틸브로모벤조에이트, 시클로헥실벤조에이트 등을 들 수 있다. 이들 중 가장 바람직한 것으로는 방항족에스테르이며, 특히 탄소원자수 2~10의 알킬기를 포함하는 디알킬프탈레이트로서 예를들면 디에틸프탈레이트, 디n-부틸프탈레이트, 디이소부틸프탈레이트, 에틸부틸프탈레이트, 디 t-부틸프탈레이트 중에서 선택된 단독 화합물 또는 2종 이상의 혼합물이다.Aromatic mono or dialkyl esters of 1 to 6 carbon atoms, dicarboxylic acids, substituted aromatic mono or dicarboxylic acids may also be used, for example methyl benzoate, methyl bromobenzoate, ethyl benzoate. And ethyl chlorobenzoate, ethyl bromobenzoate, cyclohexyl benzoate and the like. The most preferable of these are anti-aromatic esters, in particular, dialkyl phthalate containing an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, for example diethyl phthalate, din-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, ethyl butyl phthalate, di t -A single compound or a mixture of two or more selected from -butyl phthalate.

상기에서 설명한 바와 같은 제조방법에 의해 제조된 고체중합촉매는 에틸렌 및 프로필렌과 같은 알파올레핀의 중합에 유용하며, 특히 프로필렌, 부텐-1, 펜텐-1, 4-메틸펜텐-1 및 헥센-1과 같은 3개 이상의 탄소원자를 함유하는 알파올레핀 분만 아니라 이의 혼합물 및 에틸렌과의 공중합에도 유용하다. 이러한 중합촉매는 프로필렌에 에틸렌이나 고급올레핀을 10 몰%이하로 공중합시키는데 효과적이고, 특히 프로필렌 단독 중합에 가장 바람직하다.Solid polymerization catalysts prepared by the process described above are useful for the polymerization of alpha olefins, such as ethylene and propylene, in particular with propylene, butene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1 and hexene-1; It is useful not only for alpha olefin powders containing the same 3 or more carbon atoms but also mixtures thereof and copolymerization with ethylene. Such a polymerization catalyst is effective to copolymerize ethylene or higher olefins in propylene to 10 mol% or less, and is particularly preferable for propylene homopolymerization.

상기와 같은 제조과정에 의해 제조된 본 발명의 중합촉매를 이용하여 알파올레핀을 중합반응은 다음과 같다.Polymerization of the alpha olefins using the polymerization catalyst of the present invention prepared by the above production process is as follows.

이때, 중합반응은 일정 조건하에서 프로필렌을 본 발명에 따른 상기 촉매조성물과 접촉시킴으로써 제조된다. 이러한 조건에는 중합온도 및 시간, 단량체 압력, 슬러리 중합 매질, 중합체 분자량을 조절하기 위한 수소 등이 포함된다.At this time, the polymerization reaction is prepared by contacting propylene with the catalyst composition according to the present invention under certain conditions. Such conditions include polymerization temperature and time, monomer pressure, slurry polymerization medium, hydrogen to control polymer molecular weight, and the like.

본 발명에 따른 폴리올레핀의 중합과정에서는 상기에서 제조한 중합촉매이외에도 또다른 촉매로서 MR5 rX3-r(이때, M은 주기율표 ⅠA, ⅡA, ⅡB, ⅢB 또는 ⅣB족 유기금속을 나타내고, R5는 탄소원자수 1~10의 직쇄, 측쇄 또는 시클로알킬기를 나타내고, X는 할로겐원자를 나타내고, r은 0

Figure kpo00003
r≤3을 만족하는 정수)으로 표시되는 유기금속화합물을 사용하여 포화 탄화수소 용매의 존재하에서 소량의 프로필렌과 접촉하여 중합을 시킨다. 상기 유기금속화합물의 구체적인 예로는 트리알킬알루미늄 특히, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄 또는 이들의 혼합물이 사용 되어진다. 필요한 경우, 1개 이상의 할로겐을 갖는 알킬알루미늄, 예를 들면 에틸알루미늄 디클로라이드, 디에틸알루미늄 디클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드 등이 사용될 수 있다. 이들 유기금속화합물은 중합반응에 의해 생성되는 중합체에 대하여 0.1~20 중량비, 바람직하게는 1~8 중량비 범위로 사용하고, 또한 중합촉매 성분중에 함유된 티타늄원자에 대한 알루미늄 원자비율이 약 10~500 원자비, 바람직하기로는 약 30~300 원자비를 이루는 것이다.In the polymerization process of the polyolefin according to the present invention, in addition to the polymerization catalyst prepared above, MR 5 r X 3-r (wherein M represents an organometallic group IA, IIA, IIB, IIIB or IVB of the periodic table, R 5 Represents a straight, branched or cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, X represents a halogen atom and r is 0
Figure kpo00003
The organometallic compound represented by r < 3 < 3) is used to make polymerization by contacting a small amount of propylene in the presence of a saturated hydrocarbon solvent. Specific examples of the organometallic compound include trialkylaluminum, in particular triethylaluminum, triisobutylaluminum or mixtures thereof. If desired, alkylaluminums having one or more halogens such as ethylaluminum dichloride, diethylaluminum dichloride, ethylaluminum sesquichloride, and the like can be used. These organometallic compounds are used in the range of 0.1 to 20 weight ratios, preferably 1 to 8 weight ratios, based on the polymer produced by the polymerization reaction, and the aluminum atomic ratio to the titanium atoms contained in the polymerization catalyst component is about 10 to 500 Atomic ratios, preferably about 30 to 300 atomic ratios.

또한, 상기 중합반응에서는 촉매 활성도 및 입체특이성을 극대화하기 위하여 외부 전자공여체, 예를들면 실란, 무기산, 황화수소, 유기산, 유기산에스테르, 또는 이들의 혼합물을 혼입시키는 것이 바람직하다. 이러한 외부 전자공여체로서 알킬, 아릴 및 알콕시기를 함유하는 실란을 사용하는 것이 바람직하며, 이를 구체적으로 예시하면 디페닐디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 디이소부틸디메톡시실란, 시클로헥실메틸디메톡시실란이다. 외부 전자공여체는 상기 중합에서 사용된 촉매성분에 대하여 1~40 몰비, 바람직하게는 5~30 몰비로 사용된다.In addition, in the polymerization reaction, in order to maximize catalyst activity and stereospecificity, it is preferable to incorporate an external electron donor such as silane, inorganic acid, hydrogen sulfide, organic acid, organic acid ester, or a mixture thereof. As such external electron donors, it is preferable to use silanes containing alkyl, aryl and alkoxy groups, and specific examples thereof include diphenyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane and diisobutyldimethoxy. Silane and cyclohexylmethyldimethoxysilane. The external electron donor is used in 1 to 40 molar ratio, preferably 5 to 30 molar ratio with respect to the catalyst component used in the polymerization.

본 발명에서 올레핀 중합반응은 슬러리상에서 행한다. 이 경우 사용하기 적당한 용매는 불활성 탄화수소 용매이다. 이들 불활성 탄화수소를 구체적으로 예시하면, 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 도데칸 및 케로센 등의 직쇄 또는 분지쇄의 지방족 탄화수소류; 시클로펜탄, 시클로헥산 및 메틸시클로펜탄 등의 시클릭 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 염화 에틸렌, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 이들 불활성 탄화수소용매중에서 지방족 탄화수소류가 바람직하며, 특히 경제적 및 화학적 측면에서 고려하면 헥산, 헵탄 등이 가장 적합하다.In the present invention, the olefin polymerization is carried out in a slurry phase. Suitable solvents for use in this case are inert hydrocarbon solvents. Specific examples of these inert hydrocarbons include linear or branched aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane and kerosene; Cyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane and methylcyclopentane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride and chlorobenzene, and mixtures thereof. Among these inert hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbons are preferable, and hexane, heptane and the like are most suitable in consideration of economic and chemical aspects.

중합반응온도는 중합을 슬러리 속에서 수행할 경우 약 10~110℃, 바람직하게는 약 50~90℃에서 수행한다. 사용되는 압력은 약 1~50 ㎏/㎠·G, 바람직하게는 1~20 ㎏/㎠·G의 조건에서 행한다. 중합시간은 일반적으로 배치식 제조의 경우는 약 1~4시간, 바람직하게는 2시간이며, 연속식 공정일 경우에는 평균체류시간에 상응한다. 본 발명의 중합반응에서, 상기 중합은 배치식, 반연속식, 연속식으로 행할 수 있으며 반응조건을 변경하여 2 이상의 단계로 행할 수도 있다. 본 발명에서 중합체 분자량을 조절하기 위해서 첨가제로 소량의 수소를 사용한다. 그리고 반응기내에는 바람직하지 않는 촉매독, 예를들면 수분, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 아세틸렌 등은 제거되어야 한다.The polymerization temperature is carried out at about 10 ~ 110 ℃, preferably about 50 ~ 90 ℃ when the polymerization is carried out in a slurry. The pressure used is about 1-50 kg / cm <2> * G, Preferably it is carried out on the conditions of 1-20 kg / cm <2> * G. The polymerization time is generally about 1 to 4 hours, preferably 2 hours for batch production, and corresponds to the average residence time for continuous processes. In the polymerization reaction of the present invention, the polymerization may be carried out in a batch, semi-continuous, or continuous manner, or may be carried out in two or more steps by changing the reaction conditions. In the present invention, a small amount of hydrogen is used as an additive to control the polymer molecular weight. Undesired catalyst poisons such as moisture, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, acetylene, etc. must be removed in the reactor.

이하, 본 발명을 실시예의 의거 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to the Examples.

[실시예 1]Example 1

a) 중합촉매의 제조a) Preparation of Polymerization Catalyst

교반장치가 부착된 1ℓ 용량의 플라스크에 질소 분위기하에서, 톨루엔 60㎖에 마그네슘에톡사이드 분말 5.3g (46.3 mmol)을 충진시키고, 테트라클로로티타늄 0.8㎖ (7.3 mmol)으로 초기에 소량 전처리 반응시킨다. 혼합물을 교반하면서 20분에 걸쳐 90℃까지 승온시킨 후에 테트라에톡시티타늄 3.4㎖ (16.2 mmol), m-크레졸 9.6㎖ (91.8 mmol)을 가하였다. 그런 다음, 혼합물을 110℃까지 가열하고 질소 분위기하에서 1 시간 교반하여 반응시켰다.A 1 L flask equipped with a stirrer was charged with 5.3 g (46.3 mmol) of magnesium ethoxide powder in 60 ml of toluene under a nitrogen atmosphere, followed by initial pretreatment with 0.8 ml (7.3 mmol) of tetrachlorotitanium. The mixture was heated to 90 ° C. over 20 minutes with stirring, followed by addition of 3.4 mL (16.2 mmol) of tetraethoxytitanium and 9.6 mL (91.8 mmol) of m-cresol. Then, the mixture was heated to 110 ° C. and reacted by stirring under nitrogen atmosphere for 1 hour.

이와 같이 하여 얻은 균질용액의 반응물을 실온으로 냉각하여 디메틸클로로실란 11.1㎖ (91.5 mmol)을 상온에서 1 시간에 걸쳐서 적하하고, 교반하여 백색 고체 생성물을 함유하는 슬러리를 수득하였다. 수득된 담지체 구성성분을 ICP(Ion Coupled Plasma)를 사용하여 분석한 결과 0.62 중량%의 티타늄, 14.5 중량%의 마그네슘이 존재했다.The reaction product of the homogeneous solution thus obtained was cooled to room temperature, and 11.1 ml (91.5 mmol) of dimethylchlorosilane was added dropwise at room temperature over 1 hour, followed by stirring to obtain a slurry containing a white solid product. The obtained carrier component was analyzed using ICP (Ion Coupled Plasma) to find 0.62 wt% titanium and 14.5 wt% magnesium.

이 고체 생성물을 여과시켜 분리하고 톨루엔으로 3회 세척하였다. 이렇게 수득된 고체 생성물에 톨루엔 50㎖를 가한후 교반하면서 테트라클로로티타늄 25.3㎖ (230 mmol)을 가하고 92℃까지 승온 시킨 후, 디노말부틸프탈레이트 2㎖ (7.5 mmol)을 적하하고 110℃까지 승온 시킨 후 2시간 반응시켰다. 반응이 종료되면 고체생성물을 여과시켜 분리하고 톨루엔을 넣어 90℃까지 승온 후 3회 세척하고 톨루엔 60㎖를 다시 넣어 테트라클로로티타늄 25.3㎖ (230 mmol)를 넣고 110℃에서 2시간 반응시켰다. 그 결과, 여기서 생성된 고체촉매성분을 여과시켜 분리하고 헥산을 가하여, 유리 티타늄화합물이 더 이상 검출되지 않을 때까지 세척조작을 철저히 수행하여 헥산중에 현탁된 고체촉매성분을 수득하였다. 수득된 촉매 구성성분을 ICP를 사용하여 분석한 결과는 1.46 중량%의 티타늄, 17.3 중량%의 마그네슘이 존재했다.This solid product was isolated by filtration and washed three times with toluene. 50 ml of toluene was added to the solid product thus obtained, followed by stirring, and 25.3 ml (230 mmol) of tetrachlorotitanium was added thereto, and the temperature was raised to 92 ° C. Then, 2 ml (7.5 mmol) of dinormalyl phthalate was added dropwise and the temperature was raised to 110 ° C. After reacting for 2 hours. After the reaction was completed, the solid product was separated by filtration, toluene was added, the temperature was raised to 90 ° C., washed three times. Then, 60 ml of toluene was added thereto, and 25.3 ml (230 mmol) of tetrachlorotitanium was added and reacted at 110 ° C. for 2 hours. As a result, the solid catalyst component produced here was isolated by filtration and hexane was added, and the washing operation was thoroughly performed until the free titanium compound was no longer detected to obtain a solid catalyst component suspended in hexane. Analysis of the obtained catalyst constituents using ICP showed 1.46 wt% titanium and 17.3 wt% magnesium.

b) 프로필렌 중합b) propylene polymerization

자기 교반기를 장착한 내용적 2ℓ의 스테인레스 오토클레이브를 질소로 충분히 치환하고 헥산 900㎖를 넣었다. 그 후, 촉매 성분으로 15 중량%의 트리에틸알루미늄 6㎖ (5.26 mmol), 시클로헥실메틸디메톡시실란 40mg 및 상기 a)에서 얻은 고체 성분 10mg을 함유하는 슬러리를 순차적으로 가하였다. 오토클레이브 내부의 질소를 진공펌프를 이용하여 제거한 후 수소를 200㎖ (8.9 mmol) 가하고 교반을 하면서 연속적으로 프로필렌을 가하며 온도를 70℃까지 승온시키고 오토클레이브의 내부압력을 10 ㎏/㎠·G가 되도록 조절하여 2시간 동안 중합을 행하였다.A 2 liter stainless autoclave equipped with a magnetic stirrer was sufficiently substituted with nitrogen and 900 ml of hexane was added thereto. Thereafter, a slurry containing 6 ml (5.26 mmol) of 15% by weight of triethylaluminum, 40 mg of cyclohexylmethyldimethoxysilane and 10 mg of the solid component obtained in a) was sequentially added as a catalyst component. After nitrogen was removed from the autoclave using a vacuum pump, 200 ml (8.9 mmol) of hydrogen was added, propylene was continuously added while stirring, the temperature was raised to 70 ° C., and the internal pressure of the autoclave was 10 kg / cm 2 · G. The polymerization was carried out for 2 hours by adjusting so as to occur.

중합종료 후 냉각하여, 미반응 가스를 제거한 후 폴리프로필렌을 꺼내어 여과에 의해서 용매에서 분리하여 건조시켰다.After the completion of the polymerization, the mixture was cooled, and after removing the unreacted gas, the polypropylene was taken out, separated from the solvent by filtration, and dried.

그 결과는 첨부된 표 1에서와 같이 용융지수 8.3, 이소택틱지수 99.2, 겉보기밀도 0.36 g/cc,의 폴리프로필렌 350g을 얻었다. 고체 촉매 성분의 활성은 35000 g-PP/g-촉매이었다. 또 평균입경은 230μm이고 입경이 125μm이하의 미세입자 비율은 1.1 중량%이었다. 또한, 도 1은 이 방법을 사용하여 수득한 중합체에 대해 전자현미경(SEM)을 통해 얻은 균일한 중합체의 형상을 도시하고 있다.The result was 350 g of polypropylene having a melt index of 8.3, an isotactic index of 99.2, and an apparent density of 0.36 g / cc, as shown in the accompanying Table 1. The activity of the solid catalyst component was 35000 g-PP / g-catalyst. Moreover, the average particle diameter was 230 micrometers, and the ratio of the microparticles whose particle diameter was 125 micrometers or less was 1.1 weight%. Figure 1 also shows the shape of the homogeneous polymer obtained via electron microscopy (SEM) for the polymer obtained using this method.

[실시예 2]Example 2

균일용액제조시 테트라에톡시티타늄을 5.1㎖ (24.3 mmol)를 넣는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 330g을 얻었다.330 g of polypropylene was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.1 ml (24.3 mmol) of tetraethoxytitanium was added to prepare a homogeneous solution.

[실시예 3]Example 3

촉매제조과정의 초기단계인 전처리반응에서 테트라클로로티타늄을 1.3㎖ (11.6 mmol)를 넣고, 테트라에톡시티타늄을 4.2㎖ (20.8 mmol)를 넣은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 280g을 얻었다.280 g of polypropylene was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.3 ml (11.6 mmol) of tetrachlorotitanium was added and 4.2 ml (20.8 mmol) of tetraethoxytitanium were added in the pretreatment reaction, the initial stage of the catalyst preparation process. Got.

[실시예 4]Example 4

촉매제조과정의 초기단계인 전처리반응에서 테트라클로로티타늄을 1.3㎖ (11.6 mmol)를 넣고, 테트라에톡시티타늄을 5.1㎖ (24.3 mmol)를 넣은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 360g을 얻었다.In the pretreatment reaction, the initial stage of the catalyst preparation process, 1.3 ml (11.6 mmol) of tetrachlorotitanium was added and 5.1 ml (24.3 mmol) of tetraethoxytitanium were added in the same manner as in Example 1 to obtain 360 g of polypropylene. Got.

[실시예 5]Example 5

촉매제조과정의 초기단계인 전처리반응에서 테트라클로로티타늄을 1.3㎖ (11.6 mmol)를 넣고, 테트라에톡시티타늄을 5.1㎖ (24.3 mmol)를 넣었으며, 디메틸디클로로실란 5.6㎖ (46.3 mmol)을 상온에서 1시간에 걸쳐서 적하한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 310g을 얻었다.1.3 ml (11.6 mmol) of tetrachlorotitanium was added, 5.1 ml (24.3 mmol) of tetraethoxytitanium was added in the pretreatment reaction, an initial stage of the catalyst preparation process, and 5.6 ml (46.3 mmol) of dimethyldichlorosilane was added at room temperature. Except having dripped over 1 hour, it carried out similarly to Example 1, and obtained 310 g of polypropylenes.

[실시예 6]Example 6

촉매제조과정의 초기단계인 전처리반응에서 테트라클로로티타늄을 1.3㎖ (11.6 mmol)를 넣고, 테트라에톡시티타늄을 1.4㎖ (6.9 mmol)를 넣었으며, m-크레졸 7.2㎖ (69.5 mmol)을 넣은것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 220g을 얻었다.1.3 ml (11.6 mmol) of tetrachlorotitanium was added, 1.4 ml (6.9 mmol) of tetraethoxytitanium was added, and 7.2 ml (69.5 mmol) of m-cresol was added during the pretreatment reaction, the initial stage of the catalyst preparation process. A polypropylene 220g was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.

[실시예 7]Example 7

촉매제조과정의 초기단계인 전처리반응에서 테트라클로로티타늄을 2.9㎖ (25.5 mmol)를 넣고, 테트라에톡시티타늄을 5.1㎖ (24.3 mmol)를 넣었으며, 디메틸디클로로실란 5.6㎖ (46.3 mmol)을 상온에서 1시간에 걸쳐서 적하한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 310g을 얻었다.In the pretreatment reaction, the initial stage of the catalyst preparation process, 2.9 mL (25.5 mmol) of tetrachlorotitanium was added, 5.1 mL (24.3 mmol) of tetraethoxytitanium was added, and 5.6 mL (46.3 mmol) of dimethyldichlorosilane was added at room temperature. Except having dripped over 1 hour, it carried out similarly to Example 1, and obtained 310 g of polypropylenes.

[비교예 1]Comparative Example 1

테트라에톡시티타늄을 6.0㎖ (30.1 mmol)를 넣은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 230g을 얻었다.230 g of polypropylenes were obtained in the same manner as in Example 1 except that 6.0 ml (30.1 mmol) of tetraethoxytitanium was added thereto.

[비교예 2]Comparative Example 2

촉매제조과정의 초기단계인 전처리반응에서 테트라클로로티타늄을 1.3㎖ (11.6 mmol)를 넣고, 테트라에톡시티타늄을 6.0㎖ (30.1 mmol)를 넣은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 120g을 얻었다.120 g of polypropylene was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.3 ml (11.6 mmol) of tetrachlorotitanium was added and 6.0 ml (30.1 mmol) of tetraethoxytitanium were added in the pretreatment reaction, which is an initial stage of the catalyst preparation process. Got.

[비교예 3]Comparative Example 3

활성수소 유기화합물로 m-크레졸를 넣지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 380g을 얻었다. 또한, 도 2는 이 방법을 사용하여 수득한 중합체에 대해 전자현미경(SEM)을 통해 얻은 불균일한 중합체의 형상이 도시되어 있다.380 g of polypropylene was obtained in the same manner as in Example 1 except that m-cresol was not added to the active hydrogen organic compound. Figure 2 also shows the shape of the non-uniform polymer obtained via electron microscopy (SEM) for the polymer obtained using this method.

[비교예 4][Comparative Example 4]

촉매제조과정의 초기단계인 전처리반응에서 테트라클로로티타늄을 넣지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 150g을 얻었다.150 g of polypropylene was obtained in the same manner as in Example 1 except that tetrachlorotitanium was not added in the pretreatment reaction, which is an initial stage of the catalyst preparation process.

[비교예 5][Comparative Example 5]

테트라에톡시티타늄을 넣지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 350g을 얻었다.A polypropylene 350g was obtained in the same manner as in Example 1 except that tetraethoxytitanium was not added.

[비교예 6]Comparative Example 6

디메틸디클로로실란을 넣지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 170g을 얻었다.170 g of polypropylenes were obtained in the same manner as in Example 1 except that dimethyldichlorosilane was not added.

[비교예 7]Comparative Example 7

산소함유 유기티타늄화합물로 테트라에톡시티타늄 대신 테트라 2-에틸헥토시티타늄을 9.8㎖ (16.2 mmol)를 넣지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 109g을 얻었다.109 g of polypropylene was obtained in the same manner as in Example 1, except that 9.8 ml (16.2 mmol) of tetra 2-ethylhetocitanium was not added as an oxygen-containing organotitanium compound instead of tetraethoxytitanium.

[비교예 8]Comparative Example 8

산소함유 유기티타늄화합물로 테트라에톡시티타늄 대신 테트라부톡시티타늄을 5.5㎖ (16.2 mmol)를 넣은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리프로필렌 109g을 얻었다.109 g of polypropylene was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.5 ml (16.2 mmol) of tetrabutoxy titanium was added instead of tetraethoxy titanium as the oxygen-containing organotitanium compound.

[실험예]Experimental Example

상기 실시예 1~7 및 비교예 1~8에서 제조한 생성된 중합체의 특성은 다음 시험방법에 따라 그 특성을 측정하였다.The properties of the polymer produced in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 were measured according to the following test method.

·촉매활성 : 중합촉매 성분의 1g당 생성된 중합체의 생성량으로 표시된다.Catalyst activity: expressed as the amount of polymer produced per gram of polymerisation component.

·용융흐름지수(MFR) : ASTM D-1238, 조건 L. 230℃에서 전체부하를 2.16㎏으로 측정하고 g/10분으로 기록한다.Melt Flow Index (MFR): ASTM D-1238, Condition L. The total load is measured at 2.16 kg at 230 ° C. and recorded in g / 10 min.

·이소택틱지수(II) : 중합체 n-헵탄으로 추출한 후, 중량%로 표시되는 생산된 중합체 전체에 대한 불용성 중합체의 비율이다.Isotactic index (II): The ratio of insoluble polymer to the total polymer produced, expressed in weight percent after extraction with polymer n-heptane.

·겉보기 밀도(BD) : 중합체의 외관 체적 1㎤의 g수 이다.Apparent density (BD): g number of the apparent volume of a polymer of 1 cm <3>.

·평균입경 : 중합체의 중량 적산치의 50 %에 상응하는 입경의 값이다.Average particle size: The value of the particle size corresponding to 50% of the weight integrated value of the polymer.

·미립자 함량 : 125μm 미만의 입경을 가지는 중합촉매 성분의 비율을 중량%로 표시한다.Particulate content: The proportion of the polymerization catalyst component having a particle size of less than 125 μm is expressed in weight%.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

상기 표 1의 결과에 있어서, 슬러리 중합공정에서는 중합체의 평균 입경이 너무 크거나(비교예 1 또는 5), 미립자 함량이 너무 높거나(비교예 6 또는 8), 또는 도 2에 도시되어 있듯이 중합체 입자가 현저히 불량한 촉매(비교예 3)는 중합체의 다른 물리적 성질이 아무리 우수하더라도 현장적용이 불가능하다.In the results of Table 1, in the slurry polymerization process, the average particle diameter of the polymer is too large (Comparative Examples 1 or 5), the particulate content is too high (Comparative Examples 6 or 8), or as shown in FIG. Catalysts with significantly poor particles (Comparative Example 3) are not applicable in the field, no matter how good the other physical properties of the polymer are.

본 발명의 효과는 첫째, 촉매의 중합 활성이 높아 잔류 촉매를 제거하기 위한 탈회공정이 필요하지 않고 생산되는 폴리프로필렌의 냄새와 착색이 없으며, 중합공정이 간단하므로 공정생산비를 절약할 수 있다.First, the effect of the present invention is that the high polymerization activity of the catalyst does not require a deliming process to remove the residual catalyst, there is no smell and coloring of the polypropylene produced, and the polymerization process is simple, it is possible to save the process production cost.

두 번째 효과는 중합후 생성되는 폴리프로필렌이 우수한 분말 특성을 갖는데 있다. 즉, 폴리머의 겉보기 밀도가 높고 입자형상이 구형이며 균일하고 적절한 평균 입자크기를 갖으며, 미세입자가 극히 적은 중합체를 수득할 수 있다. 이러한 입자특성은 중합공정에서 입자유동성이 향상되어 중합반응기 내벽에 중합체가 붙지않고, 또 이송중에 침적되는 것을 피할 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 파우더형 판매시 큰 장점이 있다. 또한, 슬러리 공정에서 중합체의 분리 및 건조공정중 분리 및 이송을 용이하게할 수 있다. 특히 구형인 입자 모양으로 인하여, 공정중 입자의 유동성이 개선되어 파우더의 건조효율이 향상되고, 이송공정중 사일로내에서 브릿지 발생이 없어져 트러불이 해소된다. 또한 미세입자의 비산이 방지되고 미세한 분말이 어택틱 프로필렌으로 혼합되는 것이 예방된다. 중합체의 입자가 구형이면서 균일한 입도분포를 가지면 수지의 제품품질도 향상되어 일정수준의 품질을 갖는 프로필렌 중합체를 얻을수 있다.The second effect is that the polypropylene produced after the polymerization has excellent powder properties. In other words, a polymer having a high apparent density, a spherical particle shape, a uniform and suitable average particle size, and extremely low microparticles can be obtained. Such particle characteristics may not only prevent the polymer from adhering to the inner wall of the polymerization reactor due to improved particle fluidity in the polymerization process, and to avoid depositing during transport, and also have a great advantage in selling powder products. In addition, the separation and transfer of the polymer in the slurry process and during the drying process can be facilitated. In particular, due to the spherical particle shape, the fluidity of the particles during the process is improved to improve the drying efficiency of the powder, eliminating the generation of bridges in the silo during the transfer process to eliminate the trouble. In addition, the scattering of fine particles is prevented and the fine powder is prevented from being mixed with atactic propylene. When the particles of the polymer are spherical and have a uniform particle size distribution, the product quality of the resin is also improved to obtain a propylene polymer having a certain level of quality.

세 번째 효과는 중합체의 입체 규칙성이 매우 양호하다는 것이다. 그러므로, 이전보다 우수한 물성을 갖는 폴리프로필렌을 수득할 수 있는 효과가 있다.The third effect is that the stereoregularity of the polymer is very good. Therefore, there is an effect of obtaining a polypropylene having better physical properties than before.

Claims (7)

폴리올레핀 제조에 사용되는 마그네슘 담지형 중합촉매의 제조방법에 있어서,In the production method of magnesium-supported polymerization catalyst used for the production of polyolefin, (i) 산소함유 마그네슘화합물(a)에 전이금속화합물(b)을 혼합하고 70~110℃에서 부분 전처리하는 과정;(i) mixing a transition metal compound (b) with an oxygen-containing magnesium compound (a) and performing partial pretreatment at 70 to 110 ° C; (ii) 상기 전처리 반응물에 산소함유 유기티타늄화합물(c) 및 활성수소함유 유기화합물(d)을 투입하여 균일용액을 제조하는 과정;(ii) preparing a homogeneous solution by adding an oxygen-containing organic titanium compound (c) and an active hydrogen-containing organic compound (d) to the pretreatment reactant; (iii) 상기 균일용액에 할로겐함유 유기실란화합물(e)을 첨가하여 침전물을 생성시키고, 침전된 구형 입상의 담지체를 반응용액으로부터 회수하는 과정; 그리고(iii) adding a halogen-containing organosilane compound (e) to the homogeneous solution to form a precipitate, and recovering the precipitated spherical particulate carrier from the reaction solution; And (iv) 상기 담지체를 전이금속화합물(b) 및 내부 전자공여체(f)로 처리하여 고체중합촉매를 제조하는 과정을 포함시키는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법.(iv) treating the carrier with a transition metal compound (b) and an internal electron donor (f) to produce a solid polymerization catalyst. 제1항에 있어서, 상기 산소함유 마그네슘화합물(a)은 할로겐화 마그네슘, 알콕시 할로겐화 마그네슘, 할로겐화 아릴옥시 마그네슘, 알콕시 마그네슘류, 아릴옥시 마그네슘류, 마그네슘의 카르복실산 염 중에서 선택된 단독 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법.The oxygen-containing magnesium compound (a) according to claim 1, wherein the oxygen-containing magnesium compound (a) is a single compound or two or more selected from magnesium halides, alkoxy halides, halogenated aryloxy magnesiums, alkoxy magnesiums, aryloxy magnesiums, and carboxylic acid salts of magnesium. Method for producing a polyolefin polymerization catalyst, characterized in that the mixture. 제1항에 있어서, 상기 전이금속화합물(b)은 티타늄 할라이드인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법.The method for preparing a polyolefin polymerization catalyst according to claim 1, wherein the transition metal compound (b) is a titanium halide. 제1항에 있어서, 상기 산소함유 유기티타늄화합물(c)은 알콕시티타늄 트리할라이드, 디알콕시티타늄 디할라이드, 트리알콕시티타늄 할라이드 및 테트라알콕시티타늄 중에서 선택된 단독 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법.The polyolefin according to claim 1, wherein the oxygen-containing organotitanium compound (c) is a single compound or a mixture of two or more selected from alkoxytitanium trihalide, dialkoxytitanium dihalide, trialkoxytitanium halide and tetraalkoxytitanium. Method for producing a polymerization catalyst. 제1항에 있어서, 상기 활성수소함유 유기화합물(d)은 페놀 또는 m-크레졸인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법.The method for preparing a polyolefin polymerization catalyst according to claim 1, wherein the active hydrogen-containing organic compound (d) is phenol or m-cresol. 제1항에 있어서, 상기 유기실란화합물(e)은 테트라클로로실란, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 디에틸디클로로실란, 트리클로로메톡시실란, 디메톡시디클로로실란 및 트리클로로에톡시실란 중에서 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein the organosilane compound (e) is selected from tetrachlorosilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, diethyldichlorosilane, trichloromethoxysilane, dimethoxydichlorosilane, and trichloroethoxysilane. A method for producing a polyolefin polymerization catalyst, characterized in that more than one species. 제1항에 있어서, 상기 내부 전자공여체화합물(f)은 탄소원자수 1~6의 디-n-알킬프탈레이트인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합촉매의 제조방법.The method for preparing a polyolefin polymerization catalyst according to claim 1, wherein the internal electron donor compound (f) is di-n-alkylphthalate having 1 to 6 carbon atoms.
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