KR102006939B1

KR102006939B1 - 메탈로센 폴리프로필렌 및 이를 포함하는 필라멘트

Info

Publication number: KR102006939B1
Application number: KR1020150146841A
Authority: KR
Inventors: 서아영; 강환경; 이원상; 정인용
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2019-08-02
Also published as: KR20170046461A

Abstract

본 발명은 메탈로센 폴리프로필렌 및 이를 포함하는 필라멘트에 관한 것으로, 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌은 높은 연신비를 가지고 또한 높은 강도를 가지는 필라멘트를 제조할 수 있다는 특징이 있다.

Description

메탈로센 폴리프로필렌 및 이를 포함하는 필라멘트{Metallocene polypropylene and filament comprising the same}

본 발명은 메탈로센 폴리프로필렌 및 이를 포함하는 필라멘트에 관한 것이다.

필라멘트는 섬유 제조용 고분자를 용융, 방사 및 냉각하여 얻어지는 가느다란 실을 의미한다. 일반적으로 필라멘트의 물성을 향상시키기 위하여 방사하여 제조된 필라멘트를 연신하는 방법으로 필라멘트의 강도를 높일 수 있다.

필라멘트를 연신하는 정도를 연신비라고 하는데, 연신비를 증가시킬수록 필라멘트의 강도가 높아지지만 필라멘트의 사절이 발생하거나 필라멘트의 표면이 불균일하게 되는 단점이 있다. 필라멘트의 연신비는 필라멘트의 제조에 사용된 고분자 종류에 크게 영향을 받기 때문에, 필라멘트의 연신비를 높이기 위해서는 고분자의 물성을 개선하여야 한다.

일반적으로, 폴리프로필렌은 이의 제조에 사용된 촉매에 따라 물성에서 차이가 발생한다. 폴리프로필렌의 중합 촉매로 크게 지글러 나타 및 메탈로센 촉매계로 분류할 수 있으며, 이 두 가지의 고활성 촉매계는 각각의 특징에 맞게 발전되어 왔다. 지글러 나타 촉매는 50년대 발명된 이래 기존의 상업 프로세스에 널리 적용되어 왔으나, 활성점이 여러개 혼재하는 다활성점 촉매(multi site catalyst)이기 때문에, 중합체의 분자량 분포가 넓은 것이 특징이며, 공단량체의 조성 분포가 균일하지 않아 원하는 물성 확보에 한계가 있다는 문제점이 있다.

메탈로센 촉매는 전이금속 화합물이 주성분인 주촉매와 알루미늄이 주성분인 유기 금속 화합물인 조촉매의 조합으로 이루어지며, 이와 같은 촉매는 균일계 착체 촉매로 단일 활성점 촉매(single site catalyst)이며, 단일 활성점 특성에 따라 분자량 분포가 좁으며, 공단량체의 조성 분포가 균일한 고분자가 얻어지며, 촉매의 리간드 구조 변형 및 중합 조건의 변경에 따라 고분자의 입체 규칙도, 공중합 특성, 분자량, 결정화도 등을 변화시킬 수 있는 특성을 가지고 있다.

이에 연신비가 높은 필라멘트를 제조하기 위해서는 지글러-나타 촉매계 보다는 메탈로센 촉매계가 유리하며, 특히 고분자량의 폴리프로필렌을 제조할 수 있는 촉매계가 유리하다.

이에 본 발명자들은, 다양한 메탈로센 촉매를 통하여 높은 연신비를 가지는 필라멘트 제조에 적합한 메탈로센 폴리프로필렌을 예의 연구한 결과, 후술할 바와 같이 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌이 높은 연신비를 가지고 또한 높은 강도를 가지는 필라멘트를 제조할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 연신비를 높이더라도 높은 강도를 가지는 필라멘트를 제조할 수 있는 메탈로센 폴리프로필렌을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 메탈로센 폴리프로필렌을 포함하는 필라멘트를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기의 특징을 가지는 메탈로센 폴리프로필렌을 제공한다:

중량 평균 분자량이 20,000 내지 200,000 g/mol이고,

분자량 분포(Mw/Mn)가 1.5 내지 3.5이고,

용융 온도(Tm)가 145 내지 155℃이고,

ASTM D1238에 의하여 230℃, 2.16kg 하중에서 측정한 용융 유동 지수(MFR, melt flow rate)가 10 내지 100 g/10 min인,

메탈로센 폴리프로필렌.

본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌은 필라멘트의 제조에 적합한 물질이다. 본 발명에서 사용하는 용어 '필라멘트(filament)'란, 섬유 제조용 고분자를 용융, 방사 및 냉각하여 얻어지는 가느다란 실을 의미한다.

본 발명에서는, 상기의 물성을 만족하는 메탈로센 폴리프로필렌을 사용하여 제조한 필라멘트가, 연신비를 높이더라도 높은 강도를 가지는 필라멘트를 제조할 수 있다는 특징이 있다.

바람직하게는, 상기 중량 평균 분자량(g/mol)이 50,000 이상, 60,000 이상, 70,000 이상, 80,000 이상, 90,000 이상, 또는 100,000 이상이다. 또한 바람직하게는, 상기 중량 평균 분자량(g/mol)이 190,000 이하, 180,000 이하, 170,000 이하, 160,000 이하, 150,000 이하, 140,000 이하, 130,000 이하, 120,000 이하, 또는 110,000 이하이다.

바람직하게는, 상기 분자량 분포(Mw/Mn)가 1.6 이상, 1.7 이상, 1.8 이상, 1.9 이상, 2.0 이상, 2.1 이상, 2.2 이상, 2.3 이상, 2.4 이상, 2.5 이상, 또는 2.6 이상이다. 또한 바람직하게는, 상기 분자량 분포(Mw/Mn)가 3.4 이하, 3.3 이하, 3.2 이하, 3.1 이하, 또는 3.0 이하이다.

바람직하게는, 상기 용융 온도(Tm)가 120 내지 155℃이고, 보다 바람직하게는 130 내지 150℃이다.

바람직하게는, 상기 용융 유동 지수(MFR)가 20 내지 30 g/10 min이고, 보다 바람직하게는 25 내지 28 g/10 min이다.

또한, 상기 메탈로센 폴리프로필렌은 프로필렌 호모 중합체이거나, 또는 프로필렌 외에 다른 공단량체를 포함할 수 있다. 상기 공단량체의 함량은 메탈로센 폴리프로필렌 대비 0.5 내지 5 중량%가 바람직하다. 상기 공단량체로는 프로필렌을 제외한 탄소수 2 내지 10의 알파-올레핀을 사용할 수 있으며, 일례로 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.

상기 메탈로센 폴리프로필렌은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상의 존재 하에, 프로필렌 또는 필요에 따라 상기 공단량체와 함께 중합하여 제조될 수 있다:

[화학식 1]

상기 식에서,

M은 Zr, 또는 Hf이고,

X는 서로 동일하거나 상이한 할로겐이고,

R₁은 C_1-20 알킬로 치환된 C_6-20 아릴이고,

R₂, R₃ 및 R₄는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C_1-20 알킬, C_2-20 알케닐, C_1-20 알킬실릴, C_1-20 실릴알킬, C_1-20 알콕시실릴, C_1-20 에테르, C_1-20 실릴에테르, C_1-20 알콕시, C_6-20 아릴, C_7-20 알킬아릴, 또는 C_7-20 아릴알킬이고,

A는 탄소, 실리콘, 또는 게르마늄이고,

R₅는 C_1-20 알콕시로 치환된 C_1-20 알킬이고,

R₆는 수소, C_1-20 알킬, 또는 C_2-20 알케닐이다.

상기 화학식 1의 화합물은 안사-메탈로센 구조를 가지며, 리간드로 두 개의 인데닐기(indenyl group)를 포함한다. 특히, 상기 리간드를 연결하는 브릿지 그룹(bridge group)에 산소-주게(oxygen-donor)로써 루이스 염기의 역할을 할 수 있는 작용기가 치환되어 있어 촉매로서의 활성을 극대화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 인데닐기에 C_1-20 알킬로 치환된 C_6-20 아릴(R₁)과 같은 bulky group이 치환되어 있기 때문에, 입체 장애를 부여하여 메조 형태의 형성을 억제한다. 그에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 그 자체 또는 담체에 담지하여, 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌의 촉매로 사용할 경우 원하는 물성을 갖는 폴리프로필렌을 보다 용이하게 제조할 수 있다.

바람직하게는, R₁은 터트-부틸로 치환된 페닐이다. 보다 바람직하게는, R₁은 4-터트-부틸-페닐이다.

또한 바람직하게는, R₂, R₃ 및 R₄는 수소이다.

또한 바람직하게는, A는 실리콘이다.

또한 바람직하게는, R₅는 6-터트-부톡시-헥실이고, R₆는 메틸이다.

또한 바람직하게는, 상기 메탈로센 폴리프로필렌은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 2종의 존재 하에, 프로필렌 또는 필요에 따라 상기 공단량체와 함께 중합하여 제조될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 2종의 화합물은 M을 제외한 나머지 구조가 서로 동일하다.

또한, 본 발명은 하기 반응식 1로 표시되는 바와 같은, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다:

[반응식 1]

상기 단계 1은, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 반응에 알킬리튬(예를 들어, n-부틸리튬)을 사용하는 것이 바람직하고, 반응 온도는 -200 내지 0℃, 보다 바람직하게는 -150 내지 0℃이다. 용매로는 톨루엔, THF 등을 사용할 수 있다. 이때 생성물에서 유기층을 분리한 후, 분리된 유기층을 진공 건조하고 과량의 반응물을 제거하는 단계를 더욱 수행할 수 있다.

상기 단계 2는, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 반응에 알킬리튬(예를 들어, n-부틸리튬)을 사용하는 것이 바람직하고, 반응 온도는 -200 내지 0℃, 보다 바람직하게는 -150 내지 0℃이다. 용매로는 에테르, 헥산 등을 사용할 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 담체에 담지될 수 있다. 상기 담체는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것이 사용될 수 있으므로 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 실리카, 실리카-알루미나 및 실리카-마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 담체가 사용될 수 있다. 한편, 실리카와 같은 담체에 담지될 때에는 실리카 담체와 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 작용기가 화학적으로 결합하여 담지되므로, 중합 공정에서 표면으로부터 유리되어 나오는 촉매가 거의 없어서 슬러리 또는 기상 중합으로 폴리프로필렌을 제조할 때 반응기 벽면이나 중합체 입자끼리 엉겨 붙는 파울링이 없다.

구체적으로, 상기 담체는 고온에서 건조된 실리카, 실리카-알루미나 등이 사용될 수 있고, 이들은 통상적으로 Na₂O, K₂CO₃, BaSO₄, Mg(NO₃)₂ 등의 산화물, 탄산염, 황산염, 질산염 성분이 함유될 수 있다.

또한, 상기 촉매는 알킬알루미녹산으로 구성된 조촉매를 더욱 포함할 수 있다. 이러한 조촉매를 사용할 경우에, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 금속 원소(M)에 결합된 X가 알킬기, 예컨대 C_1-20 알킬로 치환된 형태의 촉매로 사용될 수 있다.

상기 조촉매 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것이 사용될 수 있으므로 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 실리카, 실리카-알루미나, 유기알루미늄 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 조촉매가 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 촉매의 존재 하에, 프로필렌 또는 필요에 따라 상기 공단량체와 함께 중합시켜 메탈로센 폴리프로필렌을 제조하는 방법을 제공하다.

상기 중합은 25 내지 500℃의 온도 및 1 내지 100 kgf/㎠의 압력 하에서 1 내지 24시간 동안 반응시켜 수행될 수 있다. 이때, 상기 중합 반응 온도는 25 내지 200℃가 바람직하고, 50 내지 100℃가 보다 바람직하다. 또한, 상기 중합 반응 압력은 1 내지 70 kgf/㎠가 바람직하고, 5 내지 40 kgf/㎠가 보다 바람직하다. 상기 중합 반응 시간은 1 내지 5시간이 바람직하다.

상기 중합 공정은 수소 첨가 또는 미첨가 조건에 따라 최종적으로 생성되는 폴리머 제품의 분자량 범위를 조절할 수 있다. 특히, 수소를 첨가하지 않은 조건 하에서는 고분자량의 메탈로센 폴리프로필렌을 제조할 수 있으며, 수소를 첨가하면 적은 양의 수소 첨가로도 저분자량의 메탈로센 폴리프로필렌을 제조할 수 있다. 이때, 상기 중합 공정에 첨가되는 수소 함량은 반응기 조건 1 기압 하에서 0.07 L 내지 4 L 범위이거나, 또는 1 bar 내지 40 bar의 압력으로 공급되거나 단량체 대비 수소 몰 함량 범위로 168 ppm 내지 8,000 ppm으로 공급될 수 있다.

또한 본 발명은, 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌을 포함하는, 필라멘트를 제공한다. 일반적으로 상기 필라멘트는 95 중량% 이상의 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌을 포함하고, 바람직하게는 상기 필라멘트는 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌으로 이루어진다. 또한, 상기 필라멘트는 모노-필라멘트, 또는 멀티-필라멘트이고, 바람직하게는 멀티-필라멘트이다.

바람직하게는, 상기 필라멘트는 ASTM D 638에 따라 측정한 강도(tenacity)가 4 gf/denier 이상이다. 상기 강도는 그 값이 높을수록 우수하여 실질적으로 상한에 제한은 없으나, 일례로 10 gf/denier 이하, 9 gf/denier 이하, 8 gf/denier 이하, 7 gf/denier 이하, 또는 6 gf/denier 이하일 수 있다.

바람직하게는, 상기 필라멘트는 연신비가 4.5배 이상이다. 상기 연신비는 그 값이 높을수록 우수하여 실질적으로 상한에 제한은 없으나, 일례로 10배 이하, 9배 이하, 8배 이하, 7배 이하, 또는 6배 이하일 수 있다.

상기 필라멘트의 제조방법은, 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌을 사용한다는 점을 제외하고는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 방법이 사용될 수 있다. 일례로, 본 발명에 따른 필라멘트는, 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌을 압출기에 적정 온도에서 용융 및 방사하여 필라멘트를 제조하고 이를 연신한 후, 냉각하는 방법으로 제조할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌으로 제조한 필라멘트는 지글러-나타 촉매로 제조한 폴리프로필렌으로 제조한 필라멘트에 비하여 높은 연신비를 가질 뿐만 아니라 동일한 연신비에서도 보다 높은 강도를 가지는 필라멘트를 제조할 수 있음을 확인하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 메탈로센 폴리프로필렌은 높은 연신비를 가지고 또한 높은 강도를 가지는 필라멘트를 제조할 수 있다는 특징이 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

제조예

단계 1) (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-터트-부틸-페닐인데닐)실란의 제조

2-메틸-4-터트-부틸페닐인덴(20.0 g, 76 mmol)을 톨루엔/THF=10/1 용액(230 mL)에 용해시킨 후, n-부틸리튬 용액(2.5 M, 헥산 용매, 22 g)을 0℃에서 천천히 적하나 다음, 상온에서 하루 동안 교반하였다. 그 후, -78℃에서 상기 혼합 용액에 (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란(1.27 g)을 천천히 적가하였고, 약 10분 동안 교반한 뒤 상온에서 하루 동안 교반하였다. 그 후, 물을 가하여 유기층을 분리한 다음, 용매를 감압 증류하여 (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-터트-부틸-페닐인데닐)실란을 얻었다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃, 7.26 ppm): -0.20-0.03 (3H, m), 1.26 (9H, s), 0.50-1.20 (4H, m), 1.20-1.31 (11H, m), 1.40-1.62 (20H, m), 2.19-2.23 (6H, m), 3.30-3.34 (2H, m), 3.73-3.83 (2H, m), 6.89-6.91 (2H, m), 7.19-7.61 (14H, m)

단계 2) [(6-t-부톡시헥실메틸실란-디일)-비스(2-메틸-4-터트-부틸페닐인데닐)]지르코륨 디클로라이드의 제조

상기 단계 1에서 제조한 (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-터트-부틸-페닐인데닐)실란을 톨루엔/THF=5/1 용액(95 mL)에 용해시킨 후, n-부틸리튬 용액(2.5 M, 헥산 용매, 22 g)을 -78℃에서 천천히 적가한 후, 상온에서 하루 동안 교반하였다. 반응액에 비스(N,N'-디페닐-1,3-프로판디아미도)디클로로지르코늄 비스(테트라하이드로퓨란)[Zr(C₅H₆NCH₂CH₂NC₅H₆)Cl₂(C₄H₈O)₂]을 톨루엔(229 mL)에 용해시킨 후, -78℃에서 천천히 적가하고 상온에서 하루 동안 교반하였다. 반응액을 -78℃로 냉각시킨 후, HCl 에테르 용액(1 M, 183 mL)을 천천히 적가한 후, 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이후 여과하고 진공 건조한 다음, 헥산을 넣고 교반하여 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여과 및 감압 건조하여 [(6-t-부톡시헥실메틸실란-디일)-비스(2-메틸-4-터트-부틸페닐인데닐)]지르코륨 디클로라이드(20.5 g, 총 61%)를 얻었다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃, 7.26 ppm): 1.20 (9H, s), 1.27 (3H, s), 1.34 (18H, s), 1.20-1.90 (10H, m), 2.25 (3H, s), 2.26 (3H, s), 3.38 (2H, t), 7.00 (2H, s), 7.09-7.13 (2H, m), 7.38 (2H, d), 7.45 (4H, d), 7.58 (4H, d), 7.59 (2H, d), 7.65 (2H, d)

실시예

단계 1) 담지 촉매 제조

실리카 L203F 3 g을 쉬링크 플라스크에 미리 칭량한 후 메틸알루미녹산(MAO) 52 mmol을 넣어 90℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 침전 후 상층부는 제거하고 톨루엔으로 2회에 걸쳐 세척하였다. 상기 제조예에서 합성한 화합물 240 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 70℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 세척한 후 헥산으로 재차 세척한 후 진공 건조하여 고체 입자 형태의 실리카 담지 메탈로센 촉매 5 g을 얻었다.

단계 2) 폴리프로필렌 제조

2L 스테인레스 반응기를 65℃에서 진공 건조한 후 냉각하고, 실온에서 트리에틸알루미늄 1.5 mmol을 넣고, 수소를 0.37 L를 넣고, 1.5 L의 프로필렌을 순차적으로 투입하였다. 이후 10분 동안 교반한 후, 상기 단계 1에서 제조한 메탈로센 담지 촉매를 질소 압력으로 반응기에 투입하였다. 이후 반응기 온도를 70℃까지 5분 이내로 승온한 다음, 1시간 동안 중합하였다. 반응 종료 후 미반응된 프로필렌은 벤트하였다.

고온에서 수지의 변형 및 손상을 최소화하기 위하여, 상기 제조한 폴리프로필렌 중합체 파우더 샘플량을 기준으로 칼슘 스테아리드(중화제) 100-1000 ppm, Irganox 3114(제1 산화 방지제) 100-1000 ppm, Irganox 168(제2 산화 방지제) 500-1500 ppm의 첨가제를 첨사하고, 180-220℃에서 5-25 kg/h로 스트랜드(strand)를 뽑으며, 제조된 스트랜드를 500-900 rpm의 pelletizer로 펠렛을 제조하였다.

단계 3) 필라멘트 제조

상기 단계 2에서 제조한 폴리프로필렌 펠렛을 압출기로 공급하였다. 용융된 수지를 방사 펌프를 통해 방사부(스크린팩, 디스트리뷰터, 다이)로 보내고, Round 형태의 다이(die)를 통하여 필라멘트(Round 형)를 제조하였다. 또한, 동일한 방법으로 제조하되, Y자 형태의 다이(die)를 통하여 필라멘트(Y 형)를 제조하였다. 각각의 구체적인 가공 조건은 하기 표 1과 같았다.

	실시예(Round 형)		실시예(Y 형)
방사온도(℃)	245	245	245
용융지수(g/10 min)	26	26	26
노즐직경 및 수(mm, holes)	φ0.9, 70	φ0.9, 70	φ0.9, 70
냉각온도(℃)	14	14	14
연신 Roll 온도(℃)	100-200	100-200	100-200
연신비	3.6	4.6	3.6

비교예

비교예로 지글로-나타 폴리프로필렌(H7700, 주식회사 엘지화학)을 사용하였으며, 실시예 1의 단계 3과 같이 필라멘트를 제조하였다. 각각의 구체적인 가공 조건은 하기 표 2와 같았다.

	비교예(Round 형)	비교예(Y 형)
방사온도(℃)	245	245
용융지수(g/10 min)	33.5	33.5
노즐직경 및 수(mm, holes)	φ0.9, 70	φ0.9, 70
냉각온도(℃)	14	14
연신 Roll 온도(℃)	100-200	100-200
연신비	3.6	4.6

실험예

(1) 폴리프로필렌의 물성 평가

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 폴리프로필렌의 물성을 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

1) Mn, Mw, 및 MWD: 샘플을 PL-SP260을 이용하여 BHT 0.0125% 포함된 1,2,4-Trichlorobenzene에서 160℃, 10시간 동안 녹여 전처리하고, PL-GPC220을 이용하여 측정 온도 160℃에서 수평균분자량, 중량평균분자량을 측정하였다. 분자량 분포는 중량 평균분자량과 수 평균분자량의 비로 나타내었다.

2) 용융점(Tm): 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimeter, DSC, 장치명: DSC 2920, 제조사: TA instrument)를 이용하여 폴리프로필렌의 녹는점을 측정하였다. 구체적으로 중합체를 220℃까지 가열한 후 5분 동안 그 온도를 유지하였고, 다시 20℃까지 내린 후 다시 온도를 증가시켰으며, 이때 온도의 상승속도와 하강속도는 각각 10℃/min으로 조절하였다.

3) 용융지수(MFR, 2.16 kg): ASTM D1238에 따라 230℃에서 2.16 kg 하중으로 측정하였으며, 10분 동안 용융되어 나온 중합체의 무게(g)로 나타내었다.

	Mw	MWD	Tm	MFR
비교예	103,100	2.50	160.9	33.5
실시예	111,700	2.79	149.7	26.0

(2) 필라멘트의 물성 평가

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 필라멘트의 물성을 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4(Round 형) 및 표 5(Y 형)에 나타내었다.

1) Linear Density (Den): ASTM D1577에 의거하여 중량법으로 9 m 길이의 샘플을 취하여 각각의 중량으로부터 Linear Density를 측정하였다.

2) Tenacity (gf/den): ASTM D638에 의거하여 200 mm/min의 인장속도로 측정한 필라멘트의 파단강도를 각 샘플의 Linear Density로 나누어 측정하였다.

	비교예(Round 형)	실시예(Round 형)
연신비	3.6	3.6	4.6
Linear Density (Den)	436	383	385
Tenacity (gf/den)	3.2	3.8	4.2

	비교예(Y 형)	실시예(Y 형)
연신비	3.6	4.6
Linear Density (Den)	455	347
Tenacity (gf/den)	2.6	3.1

Claims

중량 평균 분자량이 100,000 내지 120,000 g/mol이고,
분자량 분포(Mw/Mn)가 1.5 내지 3.5이고,
용융 온도(Tm)가 145 내지 155℃이고,
ASTM D1238에 의하여 230℃, 2.16kg 하중에서 측정한 용융 유동 지수(MFR, melt flow rate)가 25 내지 28 g/10 min인,
프로필렌 호모 중합체.
제1항에 있어서,
상기 중량 평균 분자량이 100,000 내지 110,000 g/mol인,
프로필렌 호모 중합체.
제1항에 있어서,
상기 분자량 분포(Mw/Mn)가 2.0 내지 3.0인,
프로필렌 호모 중합체.
삭제
제1항에 있어서,
하기 화학식 1로 표시되는 메탈로센 화합물 중 1종 이상의 존재 하에, 프로필렌을 중합하여 제조되는,
프로필렌 호모 중합체:
[화학식 1]

상기 식에서,
M은 Zr, 또는 Hf이고,
X는 서로 동일하거나 상이한 할로겐이고,
R₁은 C_1-20 알킬로 치환된 C_6-20 아릴이고,
R₂, R₃ 및 R₄는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C_1-20 알킬, C_2-20 알케닐, C_1-20 알킬실릴, C_1-20 실릴알킬, C_1-20 알콕시실릴, C_1-20 에테르, C_1-20 실릴에테르, C_1-20 알콕시, C_6-20 아릴, C_7-20 알킬아릴, 또는 C_7-20 아릴알킬이고,
A는 탄소, 실리콘, 또는 게르마늄이고,
R₅는 C_1-20 알콕시로 치환된 C_1-20 알킬이고,
R₆는 수소, C_1-20 알킬, 또는 C_2-20 알케닐이다.
제5항에 있어서,
R₁은 터트-부틸로 치환된 페닐인 것을 특징으로 하는,
프로필렌 호모 중합체.
제5항에 있어서,
R₂, R₃ 및 R₄는 수소인 것을 특징으로 하는,
프로필렌 호모 중합체.
제5항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 메탈로센 화합물은 실리카, 실리카-알루미나 및 실리카-마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 담체에 담지된,
프로필렌 호모 중합체.
제1항 내지 제3항, 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 프로필렌 호모 중합체를 포함하는, 필라멘트.
제9항에 있어서,
ASTM D 638에 따라 측정한 강도(tenacity)가 4 gf/denier 이상인,
필라멘트.
제9항에 있어서,
연신비가 4.5배 이상인,
필라멘트.