KR102060669B1 - Catalyst composition for preparing the multimodal polyolefin resin with the high melt strength - Google Patents

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Abstract

용융강도가 높고, 성형성, 기계적 강도, 가공성 및 외관이 우수한 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조하기 위한 메탈로센 촉매 조성물 및 이를 이용한 멀티모달 폴리올레핀 공중합체가 개시된다. 상기 촉매 조성물은 (ⅰ) 하기 화학식 1로 표시되는 하나 이상의 제1 유기 전이금속 화합물; (ⅱ) 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 제2 유기 전이금속 화합물; (ⅲ) 하기 화학식 3으로 표시되는 하나 이상의 제3 유기 전이금속 화합물; 및 (ⅳ) 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 알루미녹산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 조촉매를 포함한다.
[화학식 1]
(L1)(L2)(X1)(X2)M1
상기 화학식 1에서, M1은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L1) 및 (L2)는 각각 독립적으로, 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소가 포함된 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기이며; (X1) 및 (X2)는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이다.
[화학식 2]
(L3-(Q1)n-L4)(X3)(X4)M2
상기 화학식 2에서, M2는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L3) 및 (L4)는 각각 독립적으로, 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기가 하나 이상 치환 또는 비치환된 사이클로펜타디에닐기, 인데닐기 또는 테트라히드로인데닐기이며; (Q1)n는 화학식 (Q1R1R2)n로 표현되는 가교 작용기로서, Q1는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고; R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기; X3 및 X4는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기; n은 1 내지 5 의 정수이다.
[화학식 3]
(L5-(Q2)n-L6)(X5)(X6)M3
상기 화학식 3에서, M3는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L5)는 3차 탄소가 포함된 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 2개 이상 가지는 플루오레닐기이고; L6는 하나 이상의 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 가지는 사이클로펜타디에닐기이며; (Q2n)는 화학식 (Q2R3R4)n로 표현되는 가교 작용기로서, Q2는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고, R3 및 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이며; X5 및 X6는 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; n은 1 내지 5 의 정수이다.
[화학식 4]

Figure 112016102143417-pat00061

[화학식 5]
Figure 112016102143417-pat00062

[화학식 6]
Figure 112016102143417-pat00063

상기 화학식 4, 5 및 6에서, R'은 탄화수소기이고, x는 1 내지 70의 정수이고, y는 3 내지 50의 정수이다.Disclosed are a metallocene catalyst composition for producing a multimodal polyolefin resin having high melt strength, excellent moldability, mechanical strength, processability, and appearance, and a multimodal polyolefin copolymer using the same. The catalyst composition may include (i) at least one first organic transition metal compound represented by Formula 1; (Ii) at least one second organic transition metal compound represented by formula (2); (Iii) at least one third organic transition metal compound represented by formula (3); And (iii) at least one promoter selected from the group consisting of aluminoxanes represented by the following formulas (4) to (6).
[Formula 1]
(L 1 ) (L 2 ) (X 1 ) (X 2 ) M 1
In Formula 1, M 1 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 1 ) and (L 2 ) are each independently a cyclopentadienyl group including at least one hydrocarbon substituent having 3 to 10 carbon atoms containing at least one secondary or tertiary carbon or at least one substituent containing silicon (Si) Is; (X 1 ) and (X 2 ) are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
[Formula 2]
(L 3- (Q 1 ) nL 4 ) (X 3 ) (X 4 ) M 2
In Formula 2, M 2 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 3 ) and (L 4 ) are each independently a cyclopentadienyl group, indenyl group or tetrahydroindenyl group having one or more substituted or unsubstituted hydrocarbon substituents or a substituent including silicon (Si); (Q 1 ) n is a crosslinking functional group represented by the formula (Q 1 R 1 R 2 ) n, wherein Q 1 is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom; R 1 and R 2 are each independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; X 3 and X 4 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-5.
[Formula 3]
(L 5- (Q 2 ) nL 6 ) (X 5 ) (X 6 ) M 3
In Formula 3, M 3 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 5 ) is a fluorenyl group having two or more hydrocarbon substituents having 4 to 10 carbon atoms containing tertiary carbon; L 6 is a cyclopentadienyl group having one or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms; (Q 2 n) is a crosslinking functional group represented by the formula (Q 2 R 3 R 4 ) n, wherein Q 2 is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom, and R 3 and R 4 are independently hydrogen or 1 to 10 carbon atoms A hydrocarbon group of; X 5 and X 6 are independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-5.
[Formula 4]
Figure 112016102143417-pat00061

[Formula 5]
Figure 112016102143417-pat00062

[Formula 6]
Figure 112016102143417-pat00063

In Formulas 4, 5 and 6, R 'is a hydrocarbon group, x is an integer of 1 to 70, y is an integer of 3 to 50.

Description

용융강도가 높은 멀티모달 폴리올레핀 수지 제조를 위한 촉매 조성물 및 이를 이용한 멀티모달 폴리올레핀 공중합체{Catalyst composition for preparing the multimodal polyolefin resin with the high melt strength}Catalyst composition for preparing multimodal polyolefin resin with high melt strength and multimodal polyolefin copolymer using the same

본 발명은 폴리올레핀 수지 제조를 위한 촉매 조성물 및 이를 이용한 멀티모달 폴리올레핀 공중합체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용융강도가 높고, 성형성, 기계적 강도, 가공성 및 외관이 우수한 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조하기 위한 메탈로센 촉매 조성물 및 이를 이용한 멀티모달 폴리올레핀 공중합체에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst composition for producing a polyolefin resin and a multimodal polyolefin copolymer using the same, and more particularly, to produce a multimodal polyolefin resin having high melt strength and excellent moldability, mechanical strength, processability, and appearance. It relates to a metallocene catalyst composition and a multimodal polyolefin copolymer using the same.

특정 용도에 폴리올레핀 수지를 이용하기 위해서는, 폴리올레핀 수지의 인성, 강도, 환경 응력, 내균열성 등이 우수하여야 한다. 상기와 같은 특성들은 폴리올레핀 수지(중합체)의 분자량을 증가시킬 경우, 비교적 쉽게 향상시킬 수 있지만, 중합체의 분자량이 증가하면 수지의 성형성이 나빠진다. 이러한 단점 때문에, 다른 물성을 가지는 폴리올레핀 수지들을 복합하여 사용하는 것보다 단일 물성을 가지는 폴리올레핀 수지를 단독으로 사용하면서 중합체의 구조를 적절히 조정하거나, 적절한 가공조제를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 통상적으로, 지글러-나타 및 메탈로센 촉매를 이용하여 제조된 폴리에틸렌 수지는 분자량 분포가 좁기 때문에, 단독으로 사용할 경우, 여러 가지 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 넓은 분자량 분포 또는 멀티모달 분자량 분포를 갖는 중합체를 사용할 경우, 인성, 강도, 환경 응력, 내균열성 등의 특성을 유지할 뿐만 아니라, 성형성이 개선되어, 분자량 분포가 좁은 폴리올레핀 수지의 단점을 해소할 수 있다.In order to use a polyolefin resin for a specific use, the toughness, strength, environmental stress, crack resistance, etc. of a polyolefin resin should be excellent. Such properties can be relatively easily improved when the molecular weight of the polyolefin resin (polymer) is increased, but the moldability of the resin is deteriorated when the molecular weight of the polymer is increased. Because of these disadvantages, it is preferable to appropriately adjust the structure of the polymer or to use an appropriate processing aid while using a polyolefin resin having a single physical property alone rather than using a combination of polyolefin resins having different physical properties. However, in general, polyethylene resins prepared using Ziegler-Natta and metallocene catalysts have a narrow molecular weight distribution, and therefore, when used alone, various problems may occur. Therefore, when a polymer having a wide molecular weight distribution or a multimodal molecular weight distribution is used, not only the properties such as toughness, strength, environmental stress, crack resistance, etc. are maintained, but also the moldability is improved, thereby reducing the disadvantage of the polyolefin resin having a narrow molecular weight distribution. I can eliminate it.

멀티모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀은, 분자량이 상이한 2 가지 이상의 성분을 포함하는 폴리올레핀으로서, 예를 들면, 고분자량의 폴리올레핀 및 저분자량의 폴리올레핀을 비교적 균형 있게 포함하는 폴리올레핀을 의미한다. 종래에는 넓은 분자량 분포 또는 멀티모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀을 제조하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그 중 한 방법으로는 2 가지 이상의 상이한 분자량을 갖는 폴리올레핀을 가공 전 또는 가공 중에 함께 블렌딩하는 후-반응기법(post-reactor) 또는 용융 블렌딩법이 있다. 예를 들면, 미국특허 제4,461,873호에는, 이정점 중합체성 블렌드를 제조하기 위해, 2가지 상이한 물성의 중합체를 물리적으로 블렌딩하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 물리적인 블렌드를 이용하면, 겔 함량이 높은 성형체가 만들어지기 쉽고, 겔 성분에 의한 제품의 외관 불량으로 인하여, 필름 등의 용도로는 사용될 수 없으며, 상기 물리적 블렌딩 방법은 완전한 균일화를 필요로 하므로, 제조 비용이 증가하는 등의 단점이 있다.A polyolefin having a multimodal molecular weight distribution means a polyolefin including two or more components having different molecular weights, for example, a polyolefin having a relatively balanced high molecular weight polyolefin and a low molecular weight polyolefin. In the past, many studies have been conducted to prepare polyolefins having a wide molecular weight distribution or a multimodal molecular weight distribution. One such method is a post-reactor or melt blending process in which polyolefins having two or more different molecular weights are blended together before or during processing. For example, US Pat. No. 4,461,873 discloses a method of physically blending polymers of two different physical properties to produce a bimodal polymeric blend. However, by using such a physical blend, a molded article having a high gel content is easy to be produced, and due to a poor appearance of the product due to the gel component, it cannot be used for a film or the like, and the physical blending method requires complete homogenization. Therefore, there are disadvantages such as an increase in manufacturing cost.

멀티모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀, 예를 들면, 바이모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀을 제조하는 다른 방법으로는, 다단계 반응기를 사용하는 방법이 있다. 상기 다단계 반응기를 사용하는 방법은 2개 또는 그 이상의 반응기를 사용하는 것으로서, 제1 반응기에서 상기 바이모달 중합체의 2가지 상이한 분자량 분포 중 하나를 갖는 제1 중합체 성분을 일정 조건에서 제조하고, 제조된 제1 중합체 성분을 제2 반응기로 이송시키고, 제2 반응기에서 상기 제1 중합체 성분과 상이한 분자량 분포를 갖는 제2 중합체 성분을 제1 반응기의 반응 조건과 상이한 조건에서 제조한다. 상기 다단계 반응기를 사용하는 방법은 상기 겔과 관련된 문제점을 해결할 수 있지만, 다중 반응기를 사용하므로, 효율이 떨어지거나, 제조 비용이 높아질 우려가 있고, 고분자량 성분이 제1 반응기에서 제조되는 경우, 제2 반응기에서 저분자량 성분이 만들어지지 않아, 최종 생산된 폴리올레핀 입자가 고분자량 성분으로만 이루어질 수 있는 문제점이 있다.Another method for producing polyolefins having a multimodal molecular weight distribution, for example, polyolefins having a bimodal molecular weight distribution, is a method using a multistage reactor. The process using the multi-stage reactor uses two or more reactors, wherein a first polymer component having one of two different molecular weight distributions of the bimodal polymer in the first reactor is prepared under certain conditions, and The first polymer component is transferred to a second reactor, and a second polymer component having a molecular weight distribution different from the first polymer component in the second reactor is prepared under conditions different from the reaction conditions of the first reactor. The method using the multi-stage reactor can solve the problems associated with the gel, but because of the use of multiple reactors, there is a concern that the efficiency is lowered or the manufacturing cost is high, and when the high molecular weight component is produced in the first reactor, Since the low molecular weight component is not made in the two reactors, there is a problem that the final produced polyolefin particles may be composed of only the high molecular weight component.

넓은 분자량 분포 또는 멀티모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀을 제조하는 또 다른 방법으로는, 단일 반응기에서 촉매 혼합물을 사용하여 폴리올레핀을 중합하는 방법이 있다. 최근, 해당 기술분야에서는, 단일 반응기에서, 2가지 이상의 상이한 촉매를 사용하여, 넓은 분자량 분포 또는 멀티모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀을 제조하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 이와 같은 방법을 사용하면, 수지 입자가 하위입자(subparticle) 수준으로 균일하게 혼합되어, 서로 다른 분자량 분포를 갖는 수지 성분들이 동일상에서 존재하게 된다. 예를 들어, 미국특허 제4,530,914호 및 제4,935,474호에는, 서로 다른 반응전개 및 종결 속도 상수를 갖는 2종 이상의 메탈로센 및 알루미녹산을 포함하는 촉매 시스템의 존재 하에, 에틸렌 또는 보다 고급의 알파-올레핀을 중합함으로써, 넓은 분자량 분포의 폴리올레핀을 제조하는 방법이 개시되어 있고, 미국특허 제6,841,631호 및 제6,894,128호에는, 적어도 2종의 금속 화합물을 포함하는 메탈로센 촉매를 이용하여, 이정(bimodal) 또는 다정(multimodal) 분자량 분포를 갖는 폴리에틸렌을 제조하고, 이를 필름, 파이프, 중공성형품 등의 제조에 사용하는 것이 개시되어 있다. 이와 같이 제조된 폴리에틸렌은 가공성이 양호하지만, 단위 입자 내의 분자량별 폴리에틸렌 성분의 분산 상태가 균일하지 못해, 비교적 양호한 가공 조건에서도, 외관이 거칠고, 물성이 안정적이지 못한 단점이 있다.Another method of preparing polyolefins having a broad molecular weight distribution or multimodal molecular weight distribution is to polymerize polyolefins using a catalyst mixture in a single reactor. Recently, various attempts have been made in the art to produce polyolefins having a broad molecular weight distribution or a multimodal molecular weight distribution using two or more different catalysts in a single reactor. Using this method, the resin particles are uniformly mixed at the subparticle level, so that resin components having different molecular weight distributions exist on the same phase. For example, US Pat. Nos. 4,530,914 and 4,935,474 describe ethylene or higher alpha- in the presence of a catalyst system comprising two or more metallocenes and aluminoxanes having different reaction evolution and termination rate constants. A method for producing a polyolefin having a wide molecular weight distribution by polymerizing olefins is disclosed. US Pat. Nos. 6,841,631 and 6,894,128 disclose bimodal using a metallocene catalyst containing at least two metal compounds. ) Or polyethylene having a multimodal molecular weight distribution, and the use thereof for the production of films, pipes, blow molded articles and the like is disclosed. The polyethylene thus produced has good workability, but the dispersion state of the polyethylene component for each molecular weight in the unit particles is not uniform, and even in relatively good processing conditions, the appearance is rough and physical properties are not stable.

미국특허 제4,937,299호에는, 중합되는 단량체에 대해 상이한 반응 비를 갖는 2종 이상의 메탈로센을 포함하는 촉매 시스템을 사용하여 폴리올레핀을 제조하는 것이 개시되어 있고, 미국특허 제4,808,561호에는, 담지체의 존재 하에, 메탈로센을 알루미녹산과 반응시켜 담지 촉매를 제조하는 것이 개시되어 있다. 상기 메탈로센은 담지체에 담지되어 고체 분말 촉매를 형성한다. 상기 담지체로는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 마그네시아, 티타니아, 지르코니아 및 이들의 혼합물 등의 무기 산화물 및 폴리올레핀(예를 들어, 미분된 폴리에틸렌) 등의 수지성 물질을 사용하였고, 상기 메탈로센 및 알루미녹산은 탈수된 담지체 물질상에 침착되었다.U.S. Patent No. 4,937,299 discloses the preparation of polyolefins using a catalyst system comprising two or more metallocenes having different reaction ratios for the monomers to be polymerized, and U.S. Patent No. 4,808,561 describes In the presence, it is disclosed to prepare a supported catalyst by reacting metallocene with aluminoxane. The metallocene is supported on the support to form a solid powder catalyst. As the carrier, inorganic materials such as silica, alumina, silica-alumina, magnesia, titania, zirconia, and mixtures thereof, and resinous materials such as polyolefins (for example, finely divided polyethylene) were used. Aluminoxanes were deposited on the dehydrated support material.

통상적으로, 지글러-나타 촉매 단독 또는 메탈로센 촉매 시스템으로 제조된 중합체는 좁은 분자량 분포를 가지므로, 멀티모달 분자량 분포 또는 넓은 분자량 분포를 갖는 만족스러운 폴리올레핀을 제조할 수 없다. 따라서, 해당 기술분야에서는, 지글러-나타 촉매 및 메탈로센 촉매 성분을 함유한 혼합 촉매 시스템을 사용하여 바이모달 수지를 제조하는 방법이 알려져 있다. 상기 혼합 촉매 시스템 또는 혼성 촉매 시스템은 통상적으로 불균일 지글러-나타 촉매와 균일 메탈로센 촉매의 조합을 포함한다. 상기 혼합 촉매 시스템은, 넓은 분자량 분포 또는 바이모달 분자량 분포를 가지는 폴리올레핀의 제조에 사용되어, 폴리올레핀의 분자량 분포 및 다분산성을 조절하는 수단이 된다.Typically, polymers made with Ziegler-Natta catalysts alone or with metallocene catalyst systems have a narrow molecular weight distribution, and therefore cannot produce satisfactory polyolefins having a multimodal molecular weight distribution or a wide molecular weight distribution. Therefore, in the art, a method for producing a bimodal resin using a mixed catalyst system containing a Ziegler-Natta catalyst and a metallocene catalyst component is known. The mixed catalyst system or hybrid catalyst system typically comprises a combination of a heterogeneous Ziegler-Natta catalyst and a homogeneous metallocene catalyst. The mixed catalyst system is used for producing a polyolefin having a wide molecular weight distribution or a bimodal molecular weight distribution, and serves as a means for controlling the molecular weight distribution and the polydispersity of the polyolefin.

미국특허 제5,539,076호에는, 특정 이정점 고밀도 공중합체를 제조하기 위한 메탈로센/비메탈로센 혼합 촉매 시스템이 개시되어 있다. 상기 촉매 시스템은 무기 담지체상에 담지되어 있고, 상기 담지된 지글러-나타 및 메탈로센 촉매 시스템은 담지된 혼성 촉매가 균일 단독 촉매보다 활성이 낮아, 용도에 맞는 특성을 가지는 폴리올레핀을 제조하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 단일 반응기에서 폴리올레핀을 제조하기 때문에, 상기 블렌딩 방법에서 발생하는 겔이 생성될 우려가 있고, 고분자량 부분에 공단량체의 삽입이 어려우며, 생성되는 중합체의 형태가 불량해질 우려가 있고, 또한 2가지 중합체 성분이 균일하게 혼합되지 않아, 품질 조절이 어려워질 우려가 있다. U.S. Patent 5,539,076 discloses a metallocene / nonmetallocene mixed catalyst system for preparing certain peak high density copolymers. The catalyst system is supported on an inorganic support, and the supported Ziegler-Natta and metallocene catalyst systems have a lower activity than the homogeneous homogeneous catalysts, which makes it difficult to produce polyolefins having characteristics suitable for use. There is a problem. In addition, since the polyolefin is produced in a single reactor, there is a fear that a gel generated in the blending method is produced, it is difficult to insert a comonomer in a high molecular weight portion, and there is a fear that the shape of the resulting polymer is poor. Since the branch polymer components are not uniformly mixed, there is a fear that quality control becomes difficult.

한국특허 1132180호는, 멀티모달 폴리올레핀 공중합체를 제조하기 위한 두 개 이상의 메탈로센 혼합 촉매 시스템을 개시한다. 상기 촉매 시스템의 문제점은 바이모달 중합체의 저분자량 부분의 공단량체 함량이 낮지 않다는 것이다. 중합체의 기계적 강도 및 파이프로서 장기적인 내수압 특성을 만족시키기 위해, 저분자량 부분에는 공단량체의 함량이 낮고, 고분자량 부분에는 공단량체의 함량이 높아야 한다. 그러나, 상기 촉매 시스템에 있어서는, 고분자량 부분에 공단량체의 함량이 높지만, 저분자량 부분에 포함된 공단량체 때문에 장기적인 내수압 특성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 촉매 시스템에 있어서, 저분자량 중합체를 제조하는 제1 메탈로센은 수소 반응성이 낮으므로, 적절한 바이모달을 유지하며 분자량을 조절하는 것이 어려워질 우려가 있고, 두개의 메탈로센 화합물의 분자량이 너무 높기 때문에 응용흐름지수(MIE, 2.16 kg/10분)가 너무 낮고, 응용흐름지수비는 너무 넓어 성형체의 기계적 물성이 저하되는 단점이 있다.Korean Patent 1132180 discloses two or more metallocene mixed catalyst systems for producing multimodal polyolefin copolymers. The problem with the catalyst system is that the comonomer content of the low molecular weight portion of the bimodal polymer is not low. In order to satisfy the mechanical strength of the polymer and the long-term hydrostatic properties as a pipe, the content of comonomers in the low molecular weight portion and the content of the comonomer in the high molecular weight portion should be high. However, in the catalyst system, although the content of the comonomer is high in the high molecular weight portion, there is a fear that the long-term hydraulic pressure characteristics are deteriorated due to the comonomer contained in the low molecular weight portion. In addition, in the catalyst system, since the first metallocene to prepare a low molecular weight polymer has low hydrogen reactivity, there is a fear that it is difficult to control the molecular weight while maintaining an appropriate bimodal, Since the molecular weight is too high, the application flow index (MIE, 2.16 kg / 10 minutes) is too low, the application flow index ratio is too wide, there is a disadvantage that the mechanical properties of the molded body is lowered.

한국특허 제1437509호에는, 성형 가공시 압출 부하가 적고, 압출량이 많아서 생산성이 우수한 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조하는 촉매조성물 및 중합방법이 개시되어 있다. 상기 멀티모달 폴리올레핀 수지는 두 종 이상의 서로 다른 고분자가 혼합되어 있어, 높은 분자량 및 낮은 용융흐름지수를 가짐에도 불구하고, 가공성이 우수한 특성을 나타낸다고 개시되어 있다. 하지만, 이러한 수지는 대구경 파이프 가공시 표면이 거친 단점을 가지고 있고, 저널 POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, JULY 2004, Vol.44, No.7 1283-1294에는 압출성형시 용융된 수지가 높은 스트레스를 받으면 압출기 내부 위치에 따라 탄성 에너지 차이가 생기며, 에너지 평형이 되도록 고분자 사슬들이 이동한다고 기술되어 있다. 일반 모노모달 폴리올레핀에 비해 바이모달 또는 멀티모달 폴리올레핀은 각 고분자 사슬들의 분자량 차이가 크기 때문에, 탄성 에너지 차이가 크고, 고분자 사슬들의 이동이 보다 용이하다. 따라서, 분자들의 고른 분포가 어려우며, 표면 거침 등의 문제에 원인이 될 수 있다.Korean Patent No. 1437509 discloses a catalyst composition and a polymerization method for producing a multimodal polyolefin resin having a low extrusion load during molding and a large amount of extrusion, and thus having high productivity. The multimodal polyolefin resin has been disclosed to exhibit excellent processability even though two or more different polymers are mixed and have a high molecular weight and a low melt flow index. However, these resins have the disadvantage that the surface is rough when processing large diameter pipes, and the journal POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, JULY 2004, Vol. 44, No. 7 1283-1294 shows that the molten resin under high stress during extrusion is extruded inside the extruder. It is described that the polymer chains move to make the energy balance due to the difference in elastic energy depending on the position. Compared with the general monomodal polyolefin, bimodal or multimodal polyolefin has a large difference in molecular weight of each polymer chain, and thus has a large elastic energy difference and easier movement of polymer chains. Therefore, even distribution of molecules is difficult and may cause problems such as surface roughness.

또한, 종래의 바이모달 제품들은 고분자 사슬 간의 탄성에너지 차이가 매우 심하여, 가공시 고분자가 높은 스트레스를 받으면 상대적으로 분자량이 작고, 탄성에너지가 낮은 고분자 사슬들이 스트레스가 높은 압출기 벽면 방향으로 이동하고, 상대적으로 분자량이 크고 탄성에너지가 높은 고분자 사슬들이 스트레스가 낮은 중심 방향으로 이동한다. 이로 인하여, 제조한 성형체(예를 들면, 파이프 등)의 외면 방향에 분자량이 낮은 고분자 사슬들이 분포되어 있어, 표면 거침 및 멜트 프랙쳐(melt fracture)가 발생되는 문제점이 있다. 여기서, 멜트 프랙쳐란, 고분자 가공시 표면이 매끄럽지 않고 울퉁불퉁하게 파괴되는 현상을 의미한다.In addition, the conventional bimodal products have a very large difference in elastic energy between the polymer chains, so that when the polymer is subjected to a high stress during processing, the polymer chains having a relatively low molecular weight and a low elastic energy move toward a high stress extruder wall, and Polymer chains with high molecular weight and high elastic energy move toward the center of low stress. For this reason, polymer chains having low molecular weight are distributed in the outer surface direction of the manufactured molded article (for example, pipe, etc.), and thus there is a problem that surface roughness and melt fracture occur. Here, the melt fracture refers to a phenomenon in which the surface is unevenly and unevenly broken during polymer processing.

따라서, 본 발명의 목적은 파이프 및 필름 등의 높은 스트레스 압출 조건에서 성형에 적절한 범위를 가지는 분자량, 분자량 분포 및 융용 흐름 지수비(Shear Response, SR)를 가지는 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조할 수 있는 촉매 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 성형 가공시 압출 부하가 적고, 용융된 수지에 가해지는 스트레스가 낮아, 고분자 사슬들 간의 탄성 에너지 차이를 최소화하여 외관 특성이 우수하고, 생산성이 우수한 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조할 수 있는 촉매 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 고분자량 부분의 공단량체 함량이 높고, 저분자량 부분의 공단량체 함량이 매우 작아, 폴리올레핀의 가교가 적고, 성형품의 강성이 높은 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조할 수 있는 촉매 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 기계적 강도 및 내압 특성이 우수한 파이프의 성형에 특히 유용한 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조할 수 있는 촉매 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a catalyst capable of producing a multimodal polyolefin resin having a molecular weight, molecular weight distribution and melt flow index ratio (SR) having a range suitable for molding under high stress extrusion conditions such as pipes and films. It is to provide a composition. Another object of the present invention is to produce a multi-modal polyolefin resin having a low extrusion load during molding and a low stress applied to the molten resin, thereby minimizing the elastic energy difference between the polymer chains, and having excellent appearance characteristics and excellent productivity. It is to provide a catalyst composition that can be. Another object of the present invention is a catalyst capable of producing a multimodal polyolefin resin having a high comonomer content in a high molecular weight portion, a very low comonomer content in a low molecular weight portion, low crosslinking of polyolefins, and high rigidity of a molded article. It is to provide a composition. Another object of the present invention is to provide a catalyst composition capable of producing a multimodal polyolefin resin which is particularly useful for molding pipes having excellent mechanical strength and pressure resistance characteristics.

또한, 본 발명의 다른 목적은 새로운 촉매 조성물을 이용하여, 용융강도를 증가시켜 압출 성형시 분자량이 상대적으로 낮은 고분자 사슬들이 에너지 차이로 외부로 이동하는 것을 억제하여, 성형체 전체에 고분자 사슬들의 분포가 고른 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention by using a new catalyst composition, by increasing the melt strength to inhibit the polymer chains having a relatively low molecular weight during the extrusion molding to move to the outside due to the energy difference, the distribution of the polymer chain throughout the molded body It is to provide an even multi-modal polyolefin resin.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (ⅰ) 하기 화학식 1로 표시되는 하나 이상의 제1 유기 전이금속 화합물; (ⅱ) 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 제2 유기 전이금속 화합물; (ⅲ) 하기 화학식 3으로 표시되는 하나 이상의 제3 유기 전이금속 화합물; 및 (ⅳ) 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 알루미녹산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 조촉매를 포함하는 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention (1) at least one first organic transition metal compound represented by the formula (1); (Ii) at least one second organic transition metal compound represented by formula (2); (Iii) at least one third organic transition metal compound represented by formula (3); And (iii) at least one cocatalyst selected from the group consisting of aluminoxanes represented by the following formulas (4) to (6).

[화학식 1][Formula 1]

(L1)(L2)(X1)(X2)M1 (L 1 ) (L 2 ) (X 1 ) (X 2 ) M 1

상기 화학식 1에서, M1은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L1) 및 (L2)는 각각 독립적으로, 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소가 포함된 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기이며; (X1) 및 (X2)는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이다.In Formula 1, M 1 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 1 ) and (L 2 ) are each independently a cyclopentadienyl group including at least one hydrocarbon substituent having 3 to 10 carbon atoms containing at least one secondary or tertiary carbon or at least one substituent containing silicon (Si) Is; (X 1 ) and (X 2 ) are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

[화학식 2][Formula 2]

(L3-(Q1)n-L4)(X3)(X4)M2 (L 3- (Q 1 ) nL 4 ) (X 3 ) (X 4 ) M 2

상기 화학식 2에서, M2는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L3) 및 (L4)는 각각 독립적으로, 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기가 하나 이상 치환 또는 비치환된 사이클로펜타디에닐기, 인데닐기 또는 테트라히드로인데닐기이며; (Q1)n는 화학식 (Q1R1R2)n로 표현되는 가교 작용기로서, Q1는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고; R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기; X3 및 X4는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기; n은 1 내지 5 의 정수이다.In Formula 2, M 2 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 3 ) and (L 4 ) are each independently a cyclopentadienyl group, indenyl group or tetrahydroindenyl group having one or more substituted or unsubstituted hydrocarbon substituents or a substituent including silicon (Si); (Q 1 ) n is a crosslinking functional group represented by the formula (Q 1 R 1 R 2 ) n, wherein Q 1 is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom; R 1 and R 2 are each independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; X 3 and X 4 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-5.

[화학식 3][Formula 3]

(L5-(Q2)n-L6)(X5)(X6)M3 (L 5- (Q 2 ) nL 6 ) (X 5 ) (X 6 ) M 3

상기 화학식 3에서, M3는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L5)는 3차 탄소가 포함된 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 2개 이상 가지는 플루오레닐기이고; L6는 하나 이상의 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 가지는 사이클로펜타디에닐기이며; (Q2n)는 화학식 (Q2R3R4)n로 표현되는 가교 작용기로서, Q2는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고, R3 및 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이며; X5 및 X6는 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; n은 1 내지 5 의 정수이다.In Formula 3, M 3 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 5 ) is a fluorenyl group having two or more hydrocarbon substituents having 4 to 10 carbon atoms containing tertiary carbon; L 6 is a cyclopentadienyl group having one or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms; (Q 2 n) is a crosslinking functional group represented by the formula (Q 2 R 3 R 4 ) n, wherein Q 2 is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom, and R 3 and R 4 are independently hydrogen or 1 to 10 carbon atoms A hydrocarbon group of; X 5 and X 6 are independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-5.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112016102143417-pat00001
Figure 112016102143417-pat00001

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112016102143417-pat00002
Figure 112016102143417-pat00002

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112016102143417-pat00003
Figure 112016102143417-pat00003

상기 화학식 4, 5 및 6에서, R'은 탄화수소기이고, x는 1 내지 70의 정수이고, y는 3 내지 50의 정수이다.In Formulas 4, 5 and 6, R 'is a hydrocarbon group, x is an integer of 1 to 70, y is an integer of 3 to 50.

또한, 본 발명은 상기 촉매 조성물의 존재 하에서, 올레핀 단량체를 중합한 멀티모달 폴리올레핀 공중합체를 제공한다.The present invention also provides a multimodal polyolefin copolymer obtained by polymerizing an olefin monomer in the presence of the catalyst composition.

본 발명에 따른 촉매 조성물은, 용융강도가 높아 성형체 전체에 고분자 사슬들의 분포가 고르고, 성형 가공시 압출 부하가 적고, 용융된 수지에 가해지는 스트레스가 낮아, 고분자 사슬들 간의 탄성 에너지 차이를 최소화하여 외관 특성이 우수하고, 생산성이 우수한 멀티모달 폴리올레핀 수지를 제조할 수 있다.The catalyst composition according to the present invention has high melt strength, uniform distribution of polymer chains throughout the molded body, low extrusion load during molding, and low stress on the molten resin, thereby minimizing the difference in elastic energy between the polymer chains. It is possible to produce a multimodal polyolefin resin having excellent appearance characteristics and excellent productivity.

도 1 은 본 발명의 비교예 1 내지 3 에서 얻은 폴리에틸렌의 GPC 데이터.
도 2 는 본 발명의 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5 에서 얻은 폴리에틸렌의 GPC 데이터.
도 3 은 본 발명의 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5 에서 얻은 폴리에틸렌의 분자량 및 용융강도 관계를 보여주는 그래프.
도 4 는 본 발명의 실시예 2 내지 4, 제조예 1 내지 3 및 비교예 2에서 얻은 폴리에틸렌의 당김속도 및 용융강도 관계를 보여주는 그래프.
도 5 는 본 발명의 실시예 3, 비교예 2 및 비교예 5에서 얻은 폴리에틸렌으로 성형된 파이프의 시료 채취 위치를 나타낸 도면.
1 is GPC data of polyethylene obtained in Comparative Examples 1 to 3 of the present invention.
2 is GPC data of polyethylene obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 of the present invention.
3 is a graph showing the relationship between the molecular weight and the melt strength of the polyethylene obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 of the present invention.
4 is a graph showing the relationship between the pulling rate and the melt strength of polyethylene obtained in Examples 2 to 4, Preparation Examples 1 to 3 and Comparative Example 2.
5 is a view showing a sampling position of a pipe formed of polyethylene obtained in Example 3, Comparative Example 2 and Comparative Example 5 of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서, 필요에 따라, 폴리올레핀 수지를 단순히 폴리머 또는 폴리올레핀으로 부르거나, 에틸렌계 폴리머, 중합체, 고분자, 올레핀 중합체 등으로 부르기도 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the present invention. In the description below, polyolefin resins are simply referred to as polymers or polyolefins, or ethylene-based polymers, polymers, polymers, olefin polymers, and the like, as necessary.

본 발명에 따른 촉매 조성물은, 필름, 파이프 등의 성형에 사용되는 멀티모달 폴리올레핀, 구체적으로는, 넓은 분자량 분포 또는 바이모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀을 중합하기 위한 것으로서, (i) 상대적으로 저분자량의 고분자를 발현하는 촉매계인 제1 유기 전이금속 화합물; (ii) 상대적으로 중간분자량의 고분자를 발현하는 촉매계인 제2 유기 전이금속 화합물; (iii) 상대적으로 고분자량의 고분자를 발현하는 촉매계인 제3 유기 전이금속 화합물; 및 (iv) 조촉매를 포함한다.The catalyst composition according to the present invention is for polymerizing a multimodal polyolefin used for molding a film, a pipe, or the like, specifically, a polyolefin having a wide molecular weight distribution or a bimodal molecular weight distribution. A first organic transition metal compound which is a catalyst system expressing a polymer; (ii) a second organic transition metal compound which is a catalyst system expressing a relatively medium molecular weight polymer; (iii) a third organic transition metal compound which is a catalyst system expressing a relatively high molecular weight polymer; And (iv) a promoter.

상기 제1 유기 전이금속 화합물은 입체장애 효과를 나타내는 2차 및 3차 탄소가 포함된 치환기를 가지며, 브릿지되지 않은, 저분자량 폴리올레핀 형성용 촉매의 역할을 하는 것으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 하나 이상의 제1 유기 전이금속 화합물을 포함한다.The first organic transition metal compound has a substituent containing secondary and tertiary carbons exhibiting a hindered effect, and serves as a catalyst for forming a low molecular weight polyolefin that is not bridged, and represented by Formula 1 below A first organic transition metal compound is included.

[화학식 1][Formula 1]

(L1)(L2)(X1)(X2)M1 (L 1 ) (L 2 ) (X 1 ) (X 2 ) M 1

상기 화학식 1에서, M1은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L1) 및 (L2)는 각각 독립적으로, 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소가 포함된 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 치환기(hydrocarbonyl group), 바람직하게는 탄소수 3 내지 7의 알킬기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 7의 알킬기로 치환 또는 비치환된 트리메틸실릴기(trimethylsily)를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기이며;(X1) 및 (X2)는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이다. 여기서, 상기 (L1) 및 (L2)는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소를 포함하지만, 아릴기를 포함하지 않는, 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 치환기, 바람직하게는 탄소수 3 내지 7의 알킬기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 트리메틸실릴기를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기일 수 있다. 여기서, 상기 탄화수소 치환기에 포함된 2차 또는 3차 탄소는 입체 장애 효과를 나타내기 위한 부분이다. 필요에 따라, 상기 사이클로펜타디에닐기는, 상기 입체 장애를 나타내는 치환기 외에, 1 내지 4개의 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기(치환기), 바람직하게는 탄소수 2 내지 7의 알킬기로 더욱 치환될 수 있으며, 인접하는 상기 치환기들은 서로 연결되어 고리 구조를 형성할 수 있다. 예를 들면, 사이클로펜타디에닐기에 치환된 2개의 탄화수소기가 서로 연결되어, 전체적으로 인데닐기를 형성하거나(하기 화학식 1h 참조), 시클로헥산 고리를 형성할 수 있다(하기 화학식 1i 참조).In Formula 1, M 1 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 1 ) and (L 2 ) are each independently a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms containing at least one secondary or tertiary carbon, preferably an alkyl group having 3 to 7 carbon atoms or silicon (Si) ) substituent groups containing preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably a cyclopentadienyl group containing at least one substituted or unsubstituted trimethylsilyl group (trimethylsily) with an alkyl group having 1 to 7; (X 1 ) And (X 2 ) are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms. Here, (L 1 ) and (L 2 ) may be the same as or different from each other, each containing at least one secondary or tertiary carbon, but does not contain an aryl group, a hydrocarbon substituent having 3 to 10 carbon atoms, preferably It may be a cyclopentadienyl group containing at least one trimethylsilyl group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 3 to 7 carbon atoms or silicon (Si), preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Here, the secondary or tertiary carbon included in the hydrocarbon substituent is a part for showing the steric hindrance effect. If necessary, the cyclopentadienyl group may be further substituted with a hydrocarbon group (substituent) having 1 to 4 carbon atoms (substituents) of 1 to 4 carbon atoms, preferably an alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, in addition to the substituent indicating the steric hindrance, Adjacent substituents may be linked to each other to form a ring structure. For example, two hydrocarbon groups substituted with a cyclopentadienyl group may be linked to each other to form an indenyl group as a whole (see Formula 1h below) or to form a cyclohexane ring (see Formula 1i below).

상기 제2 유기 전이금속 화합물은 중합 활성이 우수하고 인데닐기 및 테트라히드로인데닐기가 브릿지되어 있으며, 중간분자량 폴리올레핀 형성용 촉매의 역할을 하는 것으로서, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 제2 유기 전이금속 화합물을 포함한다.The second organic transition metal compound has excellent polymerization activity, is bridged with an indenyl group and tetrahydroindenyl group, and serves as a catalyst for forming a medium molecular weight polyolefin, at least one second organic transition metal represented by the following formula (2) Compound.

[화학식 2][Formula 2]

(L3-(Q1)n-L4)(X3)(X4)M2 (L 3- (Q 1 ) nL 4 ) (X 3 ) (X 4 ) M 2

상기 화학식 2에서, M2는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L3) 및 (L4)는 각각 독립적으로, 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기가 하나 이상 치환 또는 비치환된 사이클로펜타디에닐기, 인데닐기 또는 테트라히드로인데닐기이며; 바람직하게는 아릴기를 포함하지 않는 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기가 하나 이상 치환 또는 비치환된 사이클로펜타디에닐기, 인데닐기 또는 테트라히드로인데닐기이며; (Q1)n는 화학식 (Q1R1R2)n 로 표현되는 가교(Bridge) 작용기로서, Q1는 탄소(C) 원자, 규소(Si) 원자 또는 게르마늄(Ge) 원자이고; R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 바람직하게는 탄소수 2 내지 8의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알킬기; X3 및 X4는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 바람직하게는 탄소수 2 내지 8의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알킬기이다. n은 1 내지 5 의 정수이다.In Formula 2, M 2 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 3 ) and (L 4 ) are each independently a cyclopentadienyl group, indenyl group or tetrahydroindenyl group having one or more substituted or unsubstituted hydrocarbon substituents or a substituent including silicon (Si); Preferably a hydrocarbon substituent not containing an aryl group or a substituent comprising silicon (Si) is at least one substituted or unsubstituted cyclopentadienyl group, indenyl group or tetrahydroindenyl group; (Q 1 ) n is a bridged functional group represented by the formula (Q 1 R 1 R 2 ) n, wherein Q 1 is a carbon (C) atom, a silicon (Si) atom, or a germanium (Ge) atom; R 1 and R 2 are each independently hydrogen or a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group, alkenyl group, alkynyl group or cycloalkyl group of 2 to 8 carbon atoms; X 3 and X 4 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group or a cycloalkyl group. n is an integer of 1-5.

상기 제3 유기 전이금속 화합물은 중합 활성이 우수하고, LCB(Long Chain Branch) 감소에 효과가 있는 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 갖는 사이클로펜타디에닐기와 가교(브릿지)된 플루오레닐기를 포함하고, 고분자량 폴리올레핀 형성용 촉매의 역할을 하는 것으로서, 하기 화학식 3으로 표시되는 하나 이상의 제3 유기 전이금속 화합물을 포함한다.The third organic transition metal compound includes a fluorenyl group crosslinked (bridged) with a cyclopentadienyl group having a hydrocarbon substituent having 4 to 10 carbon atoms, which has excellent polymerization activity and is effective in reducing long chain branch (LCB). , Which serves as a catalyst for forming a high molecular weight polyolefin, includes one or more third organic transition metal compounds represented by the following Chemical Formula 3.

[화학식 3][Formula 3]

(L5-(Q2)n-L6)(X5)(X6)M3 (L 5- (Q 2 ) nL 6 ) (X 5 ) (X 6 ) M 3

상기 화학식 3에서, M3는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L5)는 3차 탄소가 포함된 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기, 바람직하게는 탄소수 4 내지 8의 알킬기 또는 시클로알킬기를 2개 이상, 바람직하게는 2개 가지는 플루오레닐기이고; L6는 하나 이상의 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기, 바람직하게는 아릴기를 포함하지 않는 하나 이상의 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기, 더욱 바람직하게는 아릴기를 포함하지 않는 하나 이상의 탄소수 4 내지 7의 탄화수소 치환기(예를 들면, 탄소수 4 내지 10의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알킬기 등)를 가지는 사이클로펜타디에닐기이며; (Q2n)는 화학식 (Q2R3R4)n 로 표현되는 가교(Bridge) 작용기로서, Q2는 탄소(C) 원자, 규소(Si) 원자 또는 게르마늄(Ge) 원자이고, R3 및 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 예를 들면, 알킬기 또는 아릴기이고, 바람직하게는 R3 및 R4는 서로 동일한 탄소수 6 내지 10의 아릴기이고; X5 및 X6는 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이다. 여기서, 상기 L5의 탄화수소 치환기에 포함된 3차 탄소는 입체 장애 효과를 나타내기 위한 부분이다. n은 1 내지 5 의 정수이다. In Formula 3, M 3 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 5 ) is a fluorenyl group having 2 or more, preferably 2 or more, hydrocarbon groups having 4 to 10 carbon atoms, preferably 4 to 8 carbon atoms or cycloalkyl groups containing tertiary carbon; L 6 is one or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms, preferably one or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms that do not contain aryl groups, more preferably one or more hydrocarbon substituents of 4 to 7 carbon atoms that does not contain aryl groups ( For example, it is a cyclopentadienyl group which has a C4-10 alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or a cycloalkyl group; (Q 2 n) is a bridged functional group represented by the formula (Q 2 R 3 R 4 ) n, wherein Q 2 is a carbon (C) atom, a silicon (Si) atom, or a germanium (Ge) atom, and R 3 And R 4 is independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, for example, an alkyl group or an aryl group, preferably R 3 and R 4 are the same aryl group having 6 to 10 carbon atoms; X 5 and X 6 are independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Here, the tertiary carbon included in the hydrocarbon substituent of L 5 is a part for showing the steric hindrance effect. n is an integer of 1-5.

상기 조촉매는 활성체 기능 및 불순물을 제거하는 역할을 하는 것으로서, 하기 화학식 4로 표시되는 알루미녹산을 포함한다. 상기 알루미녹산은 선상 또는 그물(Netweork) 구조를 가질 수 있고, 예를 들어, 상기 알루미녹산이 선상 구조를 가질 경우, 하기 화학식 5로 표시되는 알루미녹산 일 수 있고, 환상 알루미녹산의 구조를 가질 경우, 하기 화학식 6으로 표시되는 알루미녹산 일 수 있다. The promoter serves to remove activator function and impurities, and includes aluminoxane represented by the following formula (4). Wherein the aluminoxane may have a linear or net (Netweork) structure, for example, when the aluminoxane has a linear structure, it may be an aluminoxane represented by the following formula (5), when having a structure of cyclic aluminoxane It may be an aluminoxane represented by the formula (6) .

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112016102143417-pat00004
Figure 112016102143417-pat00004

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112016102143417-pat00005
Figure 112016102143417-pat00005

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112016102143417-pat00006
Figure 112016102143417-pat00006

상기 화학식 4, 5 및 6에서, R'은 탄화수소기(hydrocarbonyl group), 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 선상 또는 가지상의 알킬기, 더욱 바람직하게는 상기 R'의 대부분이 메틸기이고(예를 들면, R' 중 50% 이상, 바람직하게는 80% 이상이 메틸기), x는 1 내지 70, 바람직하게는 1 내지 50, 더욱 바람직하게는 10 내지 40의 정수이고, y는 3 내지 50, 바람직하게는 10 내지 40의 정수이다.In Formulas 4, 5 and 6, R 'is a hydrocarbon group, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably, most of R' is a methyl group (for example, At least 50% of R ', preferably at least 80% is a methyl group), x is an integer from 1 to 70, preferably from 1 to 50, more preferably from 10 to 40, and y is from 3 to 50, preferably It is an integer of 10-40.

본 발명에서는 통상적으로 시판되는 알킬알루미녹산을 사용할 수 있으며, 상기 알킬알루미녹산의 비한정적인 예로서, 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, 부틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, 헥실알루미녹산, 옥틸알루미녹산, 데실알루미녹산 등을 예시할 수 있다. 또한, 상기 알루미녹산은 여러 가지 형태의 탄화수소 용액 상태로 시판되고 있는데, 그 중에서 방향족 탄화수소 용액 알루미녹산을 사용하는 것이 바람직하며, 톨루엔에 용해된 알루미녹산 용액을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 알루미녹산은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 알킬알루미녹산은 트리알킬알루미늄에 적량의 물을 첨가하거나, 물을 포함하는 탄화수소 화합물 또는 무기 수화물 염과 트리알킬알루미늄을 반응시키는 등 통상의 다양한 방법으로 제조할 수 있으며, 일반적으로 선상과 환상의 알루미녹산이 혼합된 형태로 얻어진다.In the present invention, a commercially available alkyl aluminoxane may be used, and non-limiting examples of the alkyl aluminoxane include methyl aluminoxane, ethyl aluminoxane, butyl aluminoxane, isobutyl aluminoxane, hexyl aluminoxane and octyl aluminoxane. , Decyl aluminoxane, etc. can be illustrated. In addition, the aluminoxane is commercially available in various forms of a hydrocarbon solution, and among them, it is preferable to use an aromatic hydrocarbon solution aluminoxane, and more preferably to use an aluminoxane solution dissolved in toluene. The aluminoxanes used in the present invention may be used alone or in combination of two or more thereof. The alkylaluminoxane may be prepared by various conventional methods such as adding an appropriate amount of water to trialkylaluminum, or reacting a trialkylaluminum with a hydrocarbon compound or an inorganic hydrate salt containing water, and is generally linear and cyclic. Aluminoxanes are obtained in mixed form.

이하, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 유기 전이금속 화합물에 대해 구체적으로 설명한다. 멀티모달 또는 바이모달 폴리올레핀을 중합하기 위해서는, 상대적으로 저분자량의 중합체를 형성하는 촉매가 필요하며, 이를 위하여 상기 제1 유기 전이금속 화합물이 사용된다. 상기 제1 유기 전이금속 화합물에 의하여 중합되는 저분자량 중합체의 밀도가 높을수록, 즉, 공단량체의 함량이 낮을수록, 중합체의 성형시 충격 강도 및 장기 물성 등이 향상된다. 상기 제1 제1 유기 전이금속 화합물은, 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소가 포함된 탄화수소 치환기를 가지는 리간드(입체장애 효과를 나타내는 리간드)를 포함함으로써, 공단량체의 접촉시, 입체 장애를 통해, 공단량체가 중심 금속에 배위하는 것을 억제하여, 저분자량 중합체의 밀도를 증가시킨다. 상기 화학식 1로 표시되는 제1 메탈로센 화합물의 바람직한 예로는, 하기 화학식 1a 내지 1l로 표시되는 화합물을 예시할 수 있다.Hereinafter, the first organic transition metal compound represented by Chemical Formula 1 will be described in detail. In order to polymerize multimodal or bimodal polyolefins, a catalyst is required which forms a relatively low molecular weight polymer, for which the first organic transition metal compound is used. The higher the density of the low molecular weight polymer polymerized by the first organic transition metal compound, that is, the lower the comonomer content, the better the impact strength and long-term physical properties during molding of the polymer. The first first organic transition metal compound includes a ligand having a hydrocarbon substituent containing one or more secondary or tertiary carbons (ligands exhibiting a steric hindrance effect), so that when the comonomer is contacted, It inhibits the co-monomer coordination to the central metal, thereby increasing the density of the low molecular weight polymer. Preferred examples of the first metallocene compound represented by Chemical Formula 1 may include a compound represented by the following Chemical Formulas 1a to 1l.

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure 112016102143417-pat00007
Figure 112016102143417-pat00007

[화학식 1b][Formula 1b]

Figure 112016102143417-pat00008
Figure 112016102143417-pat00008

[화학식 1c][Formula 1c]

Figure 112016102143417-pat00009
Figure 112016102143417-pat00009

[화학식 1d][Formula 1d]

Figure 112016102143417-pat00010
Figure 112016102143417-pat00010

[화학식 1e]  [Formula 1e]

Figure 112016102143417-pat00011
Figure 112016102143417-pat00011

[화학식 1f][Formula 1f]

Figure 112016102143417-pat00012
Figure 112016102143417-pat00012

[화학식 1g][Formula 1g]

Figure 112016102143417-pat00013
Figure 112016102143417-pat00013

[화학식 1h][Formula 1h]

Figure 112016102143417-pat00014
Figure 112016102143417-pat00014

[화학식 1i]Formula 1i]

Figure 112016102143417-pat00015
Figure 112016102143417-pat00015

[화학식 1j][Formula 1j]

Figure 112016102143417-pat00016
Figure 112016102143417-pat00016

[화학식 1k][Formula 1k]

Figure 112016102143417-pat00017
Figure 112016102143417-pat00017

[화학식 1l][Formula 1l]

Figure 112016102143417-pat00018
Figure 112016102143417-pat00018

[화학식 1m][Formula 1m]

Figure 112016102143417-pat00019
Figure 112016102143417-pat00019

[화학식 1n][Formula 1n]

Figure 112016102143417-pat00020
Figure 112016102143417-pat00020

[화학식 1o][Formula 1o]

Figure 112016102143417-pat00021
Figure 112016102143417-pat00021

상기 화학식 1a 내지 1o에 있어서, Ma 1 내지 Mo 1은 각각 독립적으로, 티타늄(Ti),지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; Ra 1 내지 Ro 1 및 Ra 2 내지 Ro 2는 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며; Xa 1 내지 Xo 1 및 Xa 2 내지 Xo 2는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고; na 1 내지 no 1 및 na 2 내지 no 2는 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 na 1 및 2, ne 1 및 2 및 ni 1 및 2는 각각 독립적으로 0 내지 7의 정수, nb 1 및 2, nf 1 및 2 및 nj 1 및 2는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수, nc 1 및 2, nd 1 및 2, ng 1 및 2, nh 1 및 2, nk 1 및 2 및 nl 1 및 2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.In Formulas 1a to 1o, M a 1 to M o 1 are each independently titanium (Ti), zirconium (Zr), or hafnium (Hf); R a 1 To R o 1 and R a 2 to R o 2 are each independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; X a 1 to X o 1 and X a 2 to X o 2 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; n a 1 to n o 1 and n a 2 to n o 2 are each independently an integer of 0 to 10, preferably n a 1 and 2 , n e 1 and 2 and n i 1 and 2 are each independently Integers from 0 to 7, n b 1 and 2 , n f 1 and 2 and n j 1 and 2 are each independently an integer from 0 to 6, n c 1 and 2 , n d 1 and 2 , n g 1 and 2 , n h 1 and 2 , n k 1 and 2 and n 1 1 and 2 are each independently an integer of 0 to 4.

다음으로, 상기 화학식 2로 표시되는 제2 유기 전이금속 화합물에 대하여 설명한다. 상기 화학식 2로 표시되는 제2 유기 전이금속 화합물은 상대적으로 중간크기 분자량(예를 들면, 중량평균 분자량 50,000 내지 200,000)의 폴리올레핀을 형성할 수 있는 촉매 성분이며, 중합 활성이 우수하고 공단량체(comonomer) 삽입 능력이 저분자량 폴리올레핀을 형성하는 촉매 성분(제1 유기 전이금속 화합물)보다 우수하며, 고분자량 폴리올레핀을 형성하는 촉매 성분(제3 유기 전이금속 화합물)보다는 낮다. 폴리올레핀의 분자 사슬 내 LCB의 도입을 억제하도록 입체장애 효과를 나타내는 리간드를 포함하는 제1 유기 전이금속 화합물 및 제3 유기전이금속 화합물들과는 다르게 제2 유기 전이금속 화합물에 의하여 중합되는 폴리올레핀은 분자 사슬 내 LCB를 포함할 수 있다. 멀티모달 폴리올레핀의 전체 분자사슬 중, 중간분자량을 갖는 분자사슬의 함량에 따라 제품 성형시 외관의 거침현상(Melt Fracture) 이 달라질 수 있다. 이는, 고온에서 제품 성형시 스트레스를 받으면, 상대적으로 분자량이 낮은 분자사슬들과 상대적으로 분자량이 높은 분자사슬들은 탄성에너지 차이에 의해서 사슬이동을 통해 분리될 가능성이 높다. 하지만, 중간분자량의 분자사슬들을 포함하면 분자사슬들간의 이동 및 분리를 저해하여 성형품의 외관의 거침현상을 감소할 수 있다.Next, a second organic transition metal compound represented by Chemical Formula 2 will be described. The second organic transition metal compound represented by Formula 2 is a catalyst component capable of forming a polyolefin having a relatively medium molecular weight (for example, a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000), and has excellent polymerization activity and a comonomer (comonomer). ) Insertion ability is superior to the catalyst component (first organic transition metal compound) forming a low molecular weight polyolefin, and lower than the catalyst component (third organic transition metal compound) forming a high molecular weight polyolefin. The polyolefin polymerized by the second organic transition metal compound, unlike the first organic transition metal compound and the third organic transition metal compound, including a ligand having a steric hindrance effect to inhibit the introduction of LCB in the molecular chain of the polyolefin, LCB may be included. According to the content of the molecular chain having an intermediate molecular weight of the entire molecular chain of the multi-modal polyolefin, the appearance of the appearance may be changed during the molding of the product (Melt Fracture). This means that when stressed at the time of forming the product at high temperatures, molecular chains having a relatively low molecular weight and molecular chains having a relatively high molecular weight are likely to be separated by chain transfer due to a difference in elastic energy. However, including the molecular chains of medium molecular weight can inhibit the movement and separation between the molecular chains can reduce the roughness of the appearance of the molded article.

상기 제2 유기 전이금속 화합물은 단단히 가교된(rigidly-bridged) 인데닐기 및 테트라히드로인데닐기를 포함할 수 있지만 이것으로 한정되지는 않는다.The second organic transition metal compound may include, but is not limited to, a rigidly-bridged indenyl group and a tetrahydroindenyl group.

상기 화학식 2로 표시되는 제2 유기 전이금속 화합물의 바람직한 예로는, 하기 화학식 2a 내지 2l로 표시되는 화합물을 예시할 수 있다.Preferred examples of the second organic transition metal compound represented by Chemical Formula 2 may include a compound represented by the following Chemical Formulas 2a to 2l.

[화학식 2a][Formula 2a]

Figure 112016102143417-pat00022
Figure 112016102143417-pat00022

[화학식 2b][Formula 2b]

Figure 112016102143417-pat00023
Figure 112016102143417-pat00023

[화학식 2c][Formula 2c]

Figure 112016102143417-pat00024
Figure 112016102143417-pat00024

[화학식 2d][Formula 2d]

Figure 112016102143417-pat00025
Figure 112016102143417-pat00025

[화학식 2e][Formula 2e]

Figure 112016102143417-pat00026
Figure 112016102143417-pat00026

상기 화학식 2a 내지 2e에 있어서, Ma 2 내지 Me 2는 각각 독립적으로 티타늄(Ti),지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; Ra 3 내지 Ra 10, Rb 3 내지 Rb 6, Rc 3 내지 Rc 6, Rd 3 내지 Rd 8 및 Re 3 내지 Re 8는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 트리메틸실릴기를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기이고; Qa 1 내지 Qe 1는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 치환기를 가진 탄소(C) 원자, 규소(Si) 원자 또는 게르마늄(Ge) 원자이고; Xa 3 내지 Xe 3 및 Xa 4 내지 Xe 4는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; n은 각각 독립적으로 1 내지 6의 정수이다.In Formulas 2a to 2e, M a 2 to M e 2 are each independently titanium (Ti), zirconium (Zr), or hafnium (Hf); R a 3 to R a 10 , R b 3 to R b 6 , R c 3 to R c 6 , R d 3 to R d 8 and R e 3 to R e 8 are each independently hydrogen or C 1-10 A cyclopentadienyl group including at least one trimethylsilyl group unsubstituted or substituted with a hydrocarbon substituent or a substituent including silicon (Si), preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Q a 1 to Q e 1 are hydrogen or a carbon (C) atom, a silicon (Si) atom or a germanium (Ge) atom having a hydrocarbon substituent of 1 to 10 carbon atoms; X a 3 to X e 3 and X a 4 to X e 4 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n is each independently an integer of 1-6.

다음으로, 상기 화학식 3로 표시되는 제3 유기 전이금속 화합물에 대해 구체적으로 설명한다. 멀티모달 또는 바이모달 폴리올레핀을 중합하기 위해서는, 상대적으로 고분자량의 폴리올레핀을 형성하는 촉매가 필요하며, 이를 위하여 제3 유기 전이금속 화합물이 사용된다. 상기 제3 유기 전이금속 화합물에 의하여 중합되는 고분자량의 폴리올레핀의 밀도가 낮을수록, 즉, 공단량체의 함량이 높을수록, 분자 사슬 내 SCB(Short Chain Branch) 간의 묶임 현상(Tie Molecules)으로, 성형체의 충격 강도 및 장기 내수압 물성이 우수한 폴리올레핀 수지를 제공할 수 있다. 반면, 고분자량 중합체(영역)의 분자 사슬 내 LCB(Long Chain Branch)가 많아지면, 사슬 내부에 유연한 부분들이 불규칙하게 생성되고, 따라서 기계적 물성이 감소한다. 상기 제3 유기 전이금속 화합물은, (i) 3차 탄소가 포함된 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 2개 이상 가지는 플루오레닐기 및 (ii) 하나 이상의 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 가지는 사이클로펜타디에닐기를 포함하며, 상기 두가지 리간드가 가교(Bridge) 되도록 함으로써, 올레핀 중합과정 중에 공단량체와 접촉 시, 입체 장애를 통해 분자사슬이 큰 LCB가 중심 금속에 배위되는 것을 억제함으로써, 중합체의 고분자량 영역에서, LCB의 도입을 억제하고, SCB의 함량을 증가시킬 수 있다. 보다 자세하게는, 상기 제3 유기 전이금속 화합물의 사이클로펜타디에닐기에 결합된 치환기에 따라, 중합체의 활성 및 분자량 조절이 가능하며, 적어도 탄소수 4 이상의 탄화수소기를 가진 화합물이 상기 제1 유기 전이금속 화합물 및 제2 유기 전이금속 화합물과 효과적으로 조합되었다(하기 실시예 참조). 보다 더 자세하게는, 플루오레닐기에 입체 장애 효과를 나타내는 치환기가 존재함에도 불구하고, 리간드들이 브릿지되어 있으므로, 모노머의 반응 공간이 넓어지며, LCB 도입이 완전히 차단되지 않는다. 따라서, LCB의 도입을 더욱 억제하기 위하여, 상기 제3 유기 전이금속 화합물은 사이클로펜타디에닐기에 적어도 탄소수 4 이상의 탄화수소기를 가진다. 상기 화학식 3로 표시되는 제3 유기 전이금속 화합물들은, 입체장애 효과를 나타내는 리간드를 포함하므로, 폴리올레핀 분자 사슬 내, LCB의 도입을 억제하고, 상대적으로 작은 SCB의 도입은 방해하지 않는다. Next, a third organic transition metal compound represented by Chemical Formula 3 will be described in detail. In order to polymerize multimodal or bimodal polyolefins, a catalyst is required which forms relatively high molecular weight polyolefins, for which a third organic transition metal compound is used. The lower the density of the high molecular weight polyolefin polymerized by the third organic transition metal compound, that is, the higher the comonomer content, the tie bodies between SCBs in the molecular chain (Tie Molecules), It is possible to provide a polyolefin resin having excellent impact strength and long-term hydraulic pressure resistance. On the other hand, when the long chain branch (LCB) in the molecular chain of the high molecular weight polymer (region) increases, flexible portions are irregularly generated inside the chain, and thus mechanical properties decrease. The third organic transition metal compound may be a cyclopenta having (i) a fluorenyl group having two or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms containing tertiary carbon and (ii) one or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms. The high molecular weight of the polymer by containing a dienyl group, and by allowing the two ligands to be bridged (Bridge), when contacting the comonomer during the olefin polymerization process, the LCB having a large molecular chain is coordinated to the central metal through steric hindrance In the region, the introduction of LCB can be suppressed and the content of SCB can be increased. More specifically, according to the substituent bonded to the cyclopentadienyl group of the third organic transition metal compound, it is possible to control the activity and molecular weight of the polymer, a compound having a hydrocarbon group of at least 4 carbon atoms is the first organic transition metal compound and It was effectively combined with the second organic transition metal compound (see Examples below). More specifically, despite the presence of substituents that exhibit steric hindrance effects on the fluorenyl group, the ligands are bridged, thus widening the reaction space of the monomers and not completely blocking the introduction of LCB. Therefore, in order to further suppress the introduction of LCB, the third organic transition metal compound has a hydrocarbon group having at least 4 carbon atoms or more in a cyclopentadienyl group. Since the third organic transition metal compounds represented by Chemical Formula 3 include ligands having a steric hindrance effect, they inhibit the introduction of LCB in the polyolefin molecular chain and do not prevent the introduction of relatively small SCB.

상기 화학식 3으로 표시되는 제3 유기 전이금속 화합물의 바람직한 예로는, 하기 화학식 3a 내지 3c로 표시되는 화합물을 예시할 수 있다.Preferred examples of the third organic transition metal compound represented by Chemical Formula 3 may include compounds represented by the following Chemical Formulas 3a to 3c.

[화학식 3a][Formula 3a]

Figure 112016102143417-pat00027
Figure 112016102143417-pat00027

[화학식 3b][Formula 3b]

Figure 112016102143417-pat00028
Figure 112016102143417-pat00028

[화학식 3c][Formula 3c]

Figure 112016102143417-pat00029
Figure 112016102143417-pat00029

상기 화학식 3a 내지 3c에서, M은 티타늄(Ti),지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; R1 및 R2는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10 의 탄화수소기이고; R3, R4및 R5는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; Q는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고; X1 및 X2는 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이며; n은 1 내지 7의 정수이다.In Chemical Formulas 3a to 3c, M is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); R 1 and R 2 are independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; R 3 , R 4 and R 5 are independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; Q is a carbon atom, silicon atom or germanium atom; X 1 and X 2 are independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1 to 7.

본 발명에 사용되는 올레핀 중합용 촉매에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 유기 전이금속 화합물 1몰에 대하여, 상기 화학식 2로 표시되는 제2 유기 전이금속 화합물의 사용량은 0.01 내지 100몰, 바람직하게는 0.1 내지 20몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10몰이다. 또한, 제1 유기 전이금속 화합물 1몰에 대하여, 상기 화학식 3으로 표시되는 제3 유기 전이금속 화합물의 사용량은 0.01 내지 100몰, 바람직하게는 0.1 내지 20몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10몰이다. 여기서, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 유기 전이금속 화합물의 사용량이 너무 작으면, 주로 고분자량의 폴리머가 만들어질 우려가 있고, 너무 많으면, 주로 저분자량의 폴리머가 만들어질 우려가 있다.In the catalyst for olefin polymerization used in the present invention, the amount of the second organic transition metal compound represented by Chemical Formula 2 is 0.01 to 100 moles, preferably 1 mole of the first organic transition metal compound represented by Chemical Formula 1 above. Preferably from 0.1 to 20 moles, more preferably from 0.5 to 10 moles. In addition, the amount of the third organic transition metal compound represented by Chemical Formula 3 is 0.01 to 100 moles, preferably 0.1 to 20 moles, more preferably 0.5 to 10 moles with respect to 1 mole of the first organic transition metal compound. . Here, if the amount of the first organic transition metal compound represented by the formula (1) is too small, there is a fear that a mainly high molecular weight polymer is made, if too much, there is a fear that a mainly low molecular weight polymer is made.

상기 알루미녹산의 사용량은, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 유기 전이금속 화합물, 화학식 2로 표시되는 제2 유기 전이금속 화합물 및 화학식 3으로 표시되는 제3 유기 전이금속 화합물의 합계 1 몰에 대하여, 알루미녹산의 알루미늄이 1 내지 100,000몰, 바람직하게는 1 내지 5,000몰, 더욱 바람직하게는 1 내지 2,500몰 혼합되도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 전체 유기 전이금속 화합물 1몰에 대하여, 알루미늄이 1 내지 100,000몰, 바람직하게는 1 내지 5,000몰, 더욱 바람직하게는 1 내지 2,500몰 사용되도록, 상기 제1 제2 및 제3 유기 전이금속 화합물과 알루미녹산을 혼합하여 본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매를 제조할 수 있다.The amount of the aluminoxane used is based on 1 mole of the total of the first organic transition metal compound represented by Formula 1, the second organic transition metal compound represented by Formula 2, and the third organic transition metal compound represented by Formula 3, Aluminum of aluminoxane may be used to mix 1 to 100,000 moles, preferably 1 to 5,000 moles, more preferably 1 to 2,500 moles. For example, the first second and third organic compounds may be used in an amount of 1 to 100,000 moles, preferably 1 to 5,000 moles, and more preferably 1 to 2,500 moles, based on 1 mole of the total organic transition metal compound. The catalyst for olefin polymerization according to the present invention may be prepared by mixing a transition metal compound and aluminoxane.

상기 촉매 성분의 혼합은 특별한 제한 없이 임의로 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 유기 금속 화합물(제1, 제2 및 제3 유기 전이금속 화합물) 및 알루미녹산을 동시에 5분 내지 24시간, 바람직하게는 15분 내지 16시간 동안 혼합시킬 수 있다. 상기 혼합은 또한, 상기 제1 유기 전이금속 화합물과 알루미녹산을 5분 내지 10시간, 바람직하게는 15분 내지 4시간 동안 먼저 혼합시킨 다음, 이를 상기 제2 유기 전이금속 화합물과 알루미녹산의 혼합물에 첨가하여, 5분 내지 24시간, 바람직하게는 15분 내지 16시간 동안 혼합시킨 용액에, 상기 제3 유기 전이금속 화합물과 알루미녹산을 5분 내지 10시간, 바람직하게는 15분 내지 4시간 동안 혼합시킨 용액을 첨가하여, 5분 내지 24시간, 바람직하게는 15분 내지 16시간 동안 혼합하는 방식일 수 있다. 상기 혼합은 질소 또는 아르곤의 불활성 분위기하에서, 용매를 사용하지 않거나, 헵탄, 헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌(xylene) 등의 불활성 탄화수소 용매 또는 그 혼합물의 존재 하에서, 수행될 수 있으며, 상기 혼합 과정의 온도는 0 내지 150 ℃, 바람직하게는 10 내지 100 ℃이다. 상기 탄화수소 용매 등에 균일하게 용해된 용액 상태의 촉매는 그대로 사용되거나, 용매를 제거시킨 고체분말 상태로 사용될 수 있으며, 상기 고체분말 상태의 촉매는 용액 상태의 촉매를 침전화 반응시킨 후, 침전물을 고체화시키는 방법으로 제조할 수도 있다.Mixing of the catalyst components may be optionally performed without particular limitation. For example, the organometallic compound (first, second and third organic transition metal compound) and aluminoxane may be mixed simultaneously for 5 minutes to 24 hours, preferably 15 minutes to 16 hours. The mixing may also first mix the first organic transition metal compound and the aluminoxane for 5 minutes to 10 hours, preferably 15 minutes to 4 hours, and then to the mixture of the second organic transition metal compound and the aluminoxane. The third organic transition metal compound and the aluminoxane were mixed for 5 minutes to 10 hours, preferably 15 minutes to 4 hours, in a solution mixed for 5 minutes to 24 hours, preferably 15 minutes to 16 hours. The solution may be added and mixed for 5 minutes to 24 hours, preferably 15 minutes to 16 hours. The mixing may be performed under an inert atmosphere of nitrogen or argon, without using a solvent, or in the presence of an inert hydrocarbon solvent such as heptane, hexane, benzene, toluene, xylene, or a mixture thereof, The temperature is 0 to 150 ° C, preferably 10 to 100 ° C. The catalyst in a solution state uniformly dissolved in the hydrocarbon solvent or the like may be used as it is, or may be used in a solid powder state in which the solvent is removed. The catalyst in the solid powder state solidifies the precipitate after precipitating the catalyst in the solution state. It can also manufacture by the method of making.

본 발명에 사용되는 촉매 조성물은, 상기 유기 금속 화합물(제1 내지 제3 유기 전이금속 화합물) 및 알루미녹산의 혼합물을 유기 또는 무기 담체(carrier)에 담지시킨 담지체의 형태일 수 있다. 따라서, 본 발명에 사용되는 촉매는, 고체 분말 또는 균일 용액 상태의 촉매뿐만 아니라, 유기 또는 무기 다공성 담체(실리카, 알루미나, 실리카-알루미나 혼합물 등)에 담지된 형태 또는 담체의 불용성 입자 형태로 존재하는 촉매를 포함한다. 상기 용액 상태의 촉매를 상기 다공성 담체에 접촉(담지)시키는 방법은 다음과 같으나, 하기 방법에 한정되지는 않는다. 상기 담지 방법은, 상기 유기 금속 화합물, 제1 내지 제3 유기 전이금속 화합물 및 알루미녹산을 혼합시켜 제조된 용액 상태의 촉매를, 상기 다공성 담체(예: 50 내지 500 Å의 세공크기 및 0.1 내지 5.0 ㎤/g의 기공부피를 갖는 실리카 담체)와 접촉시켜 슬러리 상태로 만드는 단계; 상기 슬러리 상태의 혼합물에 1 내지 10,000 kHz, 바람직하게는 20 내지 500 kHz 주파수 범위의 음향파 또는 진동파를 0 내지 120 ℃, 바람직하게는 0 내지 80 ℃에서 0.1 내지 6 시간, 바람직하게는 0.5 내지 3 시간 동안 작용시켜, 상기 촉매 성분들을 상기 다공성 담체의 미세 세공 깊숙이 균일하게 침투시키는 단계; 및 상기 다공성 담체의 미세 세공에 침투된 촉매 성분들을 진공 처리 또는 질소 흐름에서 건조시키는 단계를 포함하며, 상기 단계를 거쳐 고체분말 형태의 촉매를 제조할 수 있다. 상기 음향파 또는 진동파는 초음파(ultrasonic waves)인 것이 바람직하다. 상기 촉매와 담체의 접촉방법(담지 방법)은 상기 음향파 또는 진동파를 가한 다음, 펜탄, 헥산, 헵탄, 이소파라핀, 톨루엔, 크실렌 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 탄화수소를 사용하여 상기 담지 촉매를 세척하는 공정을 더욱 포함할 수 있다.The catalyst composition used in the present invention may be in the form of a carrier in which a mixture of the organic metal compound (first to third organic transition metal compound) and aluminoxane is supported on an organic or inorganic carrier. Thus, the catalysts used in the present invention may be present in the form of a solid powder or a solution in a homogeneous solution, as well as a form supported on an organic or inorganic porous carrier (silica, alumina, silica-alumina mixture, etc.) or insoluble particles of the carrier. It includes a catalyst. The method of contacting (supporting) the catalyst in solution with the porous carrier is as follows, but is not limited to the following method. The supporting method is a solution in the form of a catalyst prepared by mixing the organometallic compound, the first to third organic transition metal compound and the aluminoxane, the porous carrier (for example pore size of 50 to 500 mm 3 and 0.1 to 5.0 Contacting a silica carrier having a pore volume of cm 3 / g) to a slurry state; In the slurry mixture, acoustic or vibrational waves in the frequency range of 1 to 10,000 kHz, preferably 20 to 500 kHz, are 0.1 to 6 hours at 0 to 120 ° C, preferably 0 to 80 ° C, preferably 0.5 to Acting for 3 hours to uniformly infiltrate the catalyst components deep into the micropores of the porous carrier; And drying the catalyst components penetrated into the micropores of the porous carrier by vacuum treatment or nitrogen flow, and through this step, a catalyst in the form of a solid powder may be prepared. The acoustic wave or vibration wave is preferably ultrasonic waves. The supported method (supporting method) of the catalyst and the support is to add the acoustic or vibration wave, and then use the hydrocarbon selected from the group consisting of pentane, hexane, heptane, isoparaffin, toluene, xylene, and mixtures thereof to carry out the supported catalyst. The process may further include washing.

상기 다공성 담체로는 미세한 세공(pore) 및 넓은 표면적을 지닌 다공성 무기물, 무기염 또는 유기 화합물을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 다공성 담체 중 무기(무기염 또는 무기물) 담체의 형태는 상기 담지 촉매 제조를 위한 공정에서 소정의 형태를 얻을 수 있는 것이라면, 제한 없이 사용할 수 있으며, 분말, 입자, 플레이크, 호일, 섬유 등의 형태를 예시할 수 있다. 상기 무기 담체의 형태와 상관없이, 무기 담체의 최대 길이는 5 내지 200 ㎛, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛이고, 상기 무기 담체의 표면적은 50 내지 1,000 ㎡/g이고, 공극 체적은 0.05 내지 5 ㎤/g인 것이 바람직하다. 일반적으로 상기 무기 담체는 사용 전에 물 또는 하이드록시기 제거 과정을 거쳐야 하는데, 상기 과정은 공기나 질소, 아르곤 등의 불활성 기체 분위기에서 담체를 200 내지 900 ℃의 온도로 소성시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 무기염 또는 무기물의 비한정적인 예로는 실리카, 알루미나, 보오크싸이트(Bauxite), 제올라이트, 염화마그네슘(MgCl2), 염화칼슘(CaCl2), 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 산화티탄(TiO2), 산화붕소(B2O3), 산화칼슘(CaO), 산화아연(ZnO), 산화바륨(BaO), 산화토륨(ThO2) 또는 이들의 혼합물로서 실리카-산화마그네슘(SiO2-MgO), 실리카-알루미나(SiO2-Al2O3), 실리카-산화티탄(SiO2-TiO2), 실리카-오산화바나듐(SiO2-V2O5), 실리카-산화크롬 (SiO2-CrO3), 실리카-산화티탄-산화마그네슘(SiO2-TiO2-MgO) 또는 이들 화합물에 소량의 카보네이트(carbonate), 썰페이트(sulfate) 또는 나이트레이트(nitate)가 포함된 화합물 등을 예시할 수 있고, 상기 유기 화합물의 비한정적인 예로는 전분, 시클로덱스트린, 합성 폴리머 등을 예시할 수 있다. 상기 용액 상태의 촉매를 상기 다공성 담체와 접촉시킬 때 사용되는 용매는 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매, 벤젠, 모노클로로벤젠, 디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소계 용매, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디클로로에탄, 트리클로로에탄 등의 할로겐화 지방족 탄화수소 용매를 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 올레핀 중합용 촉매가 담체에 담지될 경우, 상기 촉매의 각 성분 조성은 용액 또는 고체 상태의 촉매 조성과 동일하며, 상기 올레핀 중합용 촉매의 알루미늄 성분의 담지량은, 상기 담체 100 중량부에 대하여, 5 내지 30 중량부, 바람직하게는 7 내지 20 중량부이고, 상기 촉매의 전이금속 성분의 담지량은 0.01 내지 2 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 1.5 중량부이다.As the porous carrier, a porous inorganic material, an inorganic salt or an organic compound having fine pores and a large surface area can be used without limitation. The inorganic (inorganic salt or inorganic) carrier in the porous carrier may be used without limitation as long as it can obtain a predetermined form in the process for preparing the supported catalyst, and may be in the form of powder, particles, flakes, foils, fibers, or the like. Can be illustrated. Regardless of the form of the inorganic carrier, the maximum length of the inorganic carrier is 5 to 200 μm, preferably 10 to 100 μm, the surface area of the inorganic carrier is 50 to 1,000 m 2 / g, and the void volume is 0.05 to 5 cm 3. / g is preferred. In general, the inorganic carrier must undergo a water or hydroxy group removal process before use, which can be carried out by calcining the carrier to a temperature of 200 to 900 ℃ in an inert gas atmosphere such as air, nitrogen, argon or the like. Non-limiting examples of the inorganic salts or inorganic materials include silica, alumina, bauxite, zeolite, magnesium chloride (MgCl 2 ), calcium chloride (CaCl 2 ), magnesium oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), Silica-magnesium oxide (TiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), zinc oxide (ZnO), barium oxide (BaO), thorium oxide (ThO 2 ) or mixtures thereof SiO 2 -MgO), silica-alumina (SiO 2 -Al 2 O 3 ), silica-titanium oxide (SiO 2 -TiO 2 ), silica-vanadium pentoxide (SiO 2 -V 2 O 5 ), silica-chromium oxide ( SiO 2 -CrO 3 ), silica-titanium oxide-magnesium oxide (SiO 2 -TiO 2 -MgO) or compounds containing small amounts of carbonate, sulfate or nitrate in these compounds, etc. Non-limiting examples of the organic compound may include starch, cyclodextrin, synthetic polymers, and the like. The solvent used to contact the catalyst in the solution state with the porous carrier is an aliphatic hydrocarbon solvent such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, benzene, monochlorobenzene, dichlorobenzene, Aromatic hydrocarbon solvents, such as trichlorobenzene and toluene, and halogenated aliphatic hydrocarbon solvents, such as dichloromethane, trichloromethane, dichloroethane, and trichloroethane, can be used. When the catalyst for olefin polymerization used in the present invention is supported on a carrier, the composition of each component of the catalyst is the same as that of a catalyst in a solution or solid state, and the supported amount of the aluminum component of the catalyst for olefin polymerization is 100% by weight of the carrier. The amount is 5 to 30 parts by weight, preferably 7 to 20 parts by weight, and the supported amount of the transition metal component of the catalyst is 0.01 to 2 parts by weight, preferably 0.05 to 1.5 parts by weight.

다음으로, 본 발명에 따른 폴리올레핀의 중합 방법을 설명한다. 상기 촉매 조성물은, 균일 용액 상태뿐만 아니라, 유기 또는 무기 다공성 담체에 담지된 형태 또는 담체의 불용성 입자 형태로 존재하므로, 본 발명에 따른 폴리올레핀은 액상, 슬러리상, 괴상(Bulk Phase) 또는 기상 반응으로 중합될 수 있다. 또한 각각의 중합반응 조건은 사용되는 촉매의 상태(균일상 또는 불균일상(담지형)), 중합 방법(용액중합, 슬러리 중합, 기상중합), 목적하는 중합결과 또는 중합체의 형태에 따라 적절히 변형될 수 있다. 상기 중합이 액상 또는 슬러리상에서 실시되는 경우, 용매 또는 올레핀 자체를 매질로 사용할 수 있다. 상기 용매로는 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 시클로펜탄, 메틸시클로펜탄, 시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 디클로로메탄, 클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠 등을 예시할 수 있으며, 이들 용매를 일정한 비율로 섞어 사용할 수도 있다. 본 발명의 올레핀을 중합 또는 공중합하는데 있어서, 상기 제1 내지 제3 유기 전이금속 화합물의 양은 특별히 한정되지 않지만, 중합에 사용되는 반응계 내에서 상기 제1 내지 제3 유기 전이금속 화합물의 중심 금속 농도가 10-8 내지 10 ㏖/ℓ인 것이 바람직하며, 10-7 내지 10-2 ㏖/ℓ이면 더욱 바람직하다.Next, the polymerization method of the polyolefin which concerns on this invention is demonstrated. Since the catalyst composition is present in the form of an insoluble particle of a carrier or a form supported on an organic or inorganic porous carrier as well as a homogeneous solution, the polyolefin according to the present invention may be a liquid phase, a slurry phase, a bulk phase or a gas phase reaction. Can be polymerized. In addition, each polymerization condition may be appropriately modified depending on the state of the catalyst used (uniform or heterogeneous phase (supported type)), the polymerization method (solution polymerization, slurry polymerization, gas phase polymerization), the desired polymerization result or the form of the polymer. Can be. When the polymerization is carried out in a liquid phase or a slurry phase, a solvent or olefin itself may be used as a medium. The solvent includes propane, butane, pentane, hexane, octane, decane, dodecane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, dichloromethane, chloroethane, 1,2-dichloroethane, chloro Benzene etc. can be illustrated and these solvent can also be mixed and used in fixed ratio. In the polymerization or copolymerization of the olefin of the present invention, the amount of the first to third organic transition metal compounds is not particularly limited, but the central metal concentration of the first to third organic transition metal compounds in the reaction system used for polymerization is It is preferable that it is 10-8-10 mol / L, and it is more preferable if it is 10-7-10-10 mol / L.

본 발명에 따른 올레핀의 중합 또는 공중합에 있어서, 중합온도는 반응 물질, 반응 조건 등에 따라 변할 수 있기 때문에 특별히 한정되지는 않지만, 통상 70 내지 110 ℃이다. 구체적으로, 중합온도는, 용액 중합을 수행할 경우, 0 내지 250 ℃, 바람직하게는 10 내지 200 ℃이고, 슬러리 또는 기상중합을 수행할 경우, 0 내지 120 ℃, 바람직하게는 20 내지 110 ℃이다. 또한 중합압력은 대기압 내지 500 kgf/㎠, 바람직하게는 대기압 내지 60 kgf/㎠, 더욱 바람직하게는 10 내지 60 kgf/㎠이며, 상기 중합은 배치식, 반연속식 또는 연속식으로 수행 될 수 있다. 상기 중합은 상이한 반응조건을 갖는 두 가지 이상의 단계로도 수행될 수 있으며, 본 발명에 따른 촉매를 이용하여 제조되는 최종 중합체의 분자량과 분자량 분포는 중합온도를 변화시키거나 반응기내에 수소를 주입하는 방법으로 조절할 수 있다. 본 발명에 따른 폴리올레핀 수지의 중합은, 통상의 단일 루프 반응기, 기상 반응기, 내부순환 유동층(ICFB, internally circulating fluidized-bed) 반응기(한국특허 제981612호, 제999543호, 제999551호 등 참조)를 이용하여 수행 될 수 있다In the polymerization or copolymerization of the olefin according to the present invention, the polymerization temperature is not particularly limited because it may vary depending on the reaction material, reaction conditions and the like, but is usually 70 to 110 ° C. Specifically, the polymerization temperature is 0 to 250 ° C., preferably 10 to 200 ° C. when performing solution polymerization, and 0 to 120 ° C., preferably 20 to 110 ° C. when performing slurry or gas phase polymerization. . In addition, the polymerization pressure is from atmospheric pressure to 500 kgf / ㎠, preferably atmospheric pressure to 60 kgf / ㎠, more preferably 10 to 60 kgf / ㎠, the polymerization may be carried out batch, semi-continuous or continuous. . The polymerization can also be carried out in two or more stages with different reaction conditions, the molecular weight and molecular weight distribution of the final polymer prepared using the catalyst according to the invention is a method of changing the polymerization temperature or injecting hydrogen into the reactor Can be adjusted. Polymerization of the polyolefin resin according to the present invention, a conventional single loop reactor, gas phase reactor, internally circulating fluidized bed (ICFB) reactor (see Korean Patent Nos. 961612, 999543, 999551, etc.). Can be performed using

본 발명에 따른 폴리올레핀은, 예비중합 및 본중합 공정을 통하여 중합될 수 있다. 상기 예비중합 공정에서, 올레핀 중합체 또는 공중합체는 상기 올레핀 촉매 1 g당 0.05 내지 500 g, 바람직하게는 0.1 내지 300 g, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 100 g으로 제조되는 것이 바람직하다. 상기 예비중합 공정에 사용 가능한 올레핀류로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 내지 20의 α-올레핀류 등을 예시할 수 있으며, 중합 시에 사용된 것과 동일한 올레핀을 사용하는 것이 바람직하다.The polyolefin according to the present invention may be polymerized through a prepolymerization and a main polymerization process. In the prepolymerization process, the olefin polymer or copolymer is preferably produced in 0.05 to 500 g, preferably 0.1 to 300 g, more preferably 0.2 to 100 g per g of the olefin catalyst. Olefins usable in the prepolymerization process are ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1- C2-C20 alpha olefins, such as tetradecene, 3-methyl-1- butene, 3-methyl-1- pentene, etc. can be illustrated, It is preferable to use the same olefin as used at the time of superposition | polymerization. .

본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 얻어진 멀티모달 폴리올레핀 수지는, 넓은 분자량 분포, 예를 들면, 바이모달 또는 멀티모달 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀 수지로서, 성형성이 우수하여, 블로우 성형법, 압출 성형법 및 필름 성형법에 특히 적합하고, 성형체의 기계적 강도 및 외관이 우수한 특징을 가진다.The multimodal polyolefin resin obtained by using the catalyst composition according to the present invention is a polyolefin resin having a wide molecular weight distribution, for example, a bimodal or multimodal molecular weight distribution, and is excellent in moldability, such as a blow molding method, an extrusion molding method, and a film. Particularly suitable for the molding method, the mechanical strength and appearance of the molded body are excellent.

또한, 본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 제조된 멀티모달 폴리올레핀 공중합체는 용융지수비(SR= MIF / MIP)가 20 내지 200, 바람직하게는 20 내지 100, 더욱 바람직하게는 20 내지 50이다. 여기서, MIF는 21.6 kg/10분 및 190 ℃에서 ASTM D1238 에 따라 측정한 고하중 용융흐름지수이고, MIP는 5.0kg/10분 및 190 ℃에서 ASTM D1238 에 따라 측정한 용융흐름지수이다.In addition, the multimodal polyolefin copolymer prepared using the catalyst composition according to the present invention has a melt index ratio (SR = MIF / MIP) of 20 to 200, preferably 20 to 100, and more preferably 20 to 50. Here, MIF is the high load melt flow index measured according to ASTM D1238 at 21.6 kg / 10 min and 190 ° C., and MIP is the melt flow index measured according to ASTM D1238 at 5.0 kg / 10 min and 190 ° C.

본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 얻어진 멀티모달 폴리올레핀 수지를 이용하여 성형을 한 파이프에서 하기 정의 1의 위치 A 및 위치 B 에서 채취한 중합체의 분자량을 겔투과 크로마토그라피(GPC)로 측정 및 비교 하였을 때, 다음 (1) 내지 (6)의 요건을 만족시킨다. The molecular weights of the polymers obtained at the position A and the position B of the following definition 1 were measured and compared by gel permeation chromatography (GPC) in a pipe formed by using the multimodal polyolefin resin obtained using the catalyst composition according to the present invention. At that time, the following requirements (1) to (6) are satisfied.

(1) 겔투과 크로마토그라피(GPC)로 분자량을 측정하였을 때, 2개 이상의 봉우리(peak)가 나타난다. 여기서, 분자량이 가장 큰 봉우리(MHp)를 형성하는 폴리올레핀은 고분자 수지의 기계적 물성과 용융강도를 향상시키며, 분자량이 가장 작은 봉우리(MLp)를 형성하는 폴리올레핀은 고분자 수지의 성형성을 향상시키는 기능을 한다.(1) When molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC), two or more peaks appear. Here, the polyolefin forming the peak molecular weight peak (MHp) improves the mechanical properties and melt strength of the polymer resin, the polyolefin forming the peak molecular weight peak (MLp) has a function to improve the moldability of the polymer resin do.

(2) 성형을 한 파이프에서 하기 정의 1의 위치 B에서 채취한 중합체의 중량평균분자량(Mw)이 위치 A 에서 채취한 중합체의 중량평균분자량(Mw) 보다 0.1, 바람직하게는 1, 더욱 바람직하게는 2 %를 초과한다.(2) The weight average molecular weight (Mw) of the polymer taken at the position B of the following definition 1 in the pipe formed by molding is 0.1, preferably 1, more preferably than the weight average molecular weight (Mw) of the polymer taken at the position A Exceeds 2%.

(3) 성형을 한 파이프에서, 하기 정의 1의 위치 A 에서 채취한 중합체의 중량평균분자량(Mw)이 10,000 이하인 중합체의 함량이 위치 B 에서 채취한 중합체의 중량평균분자량(Mw)이 10,000 이하인 중합체의 함량 보다 0.1, 바람직하게는 1, 더욱 바람직하게는 2 %를 초과한다.(3) In a molded pipe, a polymer having a weight average molecular weight (Mw) of a polymer taken at position A of definition 1 below 10,000 or less and a polymer having a weight average molecular weight (Mw) of a polymer taken at position B below 10,000 More than 0.1, preferably 1, more preferably 2%.

(4) 성형을 한 파이프에서, 하기 정의 1의 위치 B 에서 채취한 중합체의 중량평균분자량(Mw)이 1,000,000 이상인 중합체의 함량이 위치 A 에서 채취한 중합체의 중량평균분자량(Mw) 1,000,000 이상인 중합체의 함량 보다 0.1, 바람직하게는 1, 더욱 바람직하게는 2 %를 초과한다.(4) In a molded pipe, a polymer having a weight average molecular weight (Mw) of a polymer taken at position B of the following definition 1 of 1,000,000 or more and a polymer having a weight average molecular weight (Mw) of at least 1,000,000 of a polymer taken at position A It is more than 0.1, preferably 1, more preferably 2% more than the content.

(5) 성형을 한 파이프에서 하기 정의 1의 위치 B 에서 채취한 중합체의 겔투과 크로마토그라피(GPC)로 측정한 Z평균분자량(Mz)이 위치 A 에서 채취한 중합체의 Z평균분자량(Mz) 보다 0.1 %, 바람직하게는 1 %를 초과한다. 상기 Z 평균 분자량은 100,000 내지 10,000,000인 것이 바람직하고, 200,000 내지 5,000,000인 것이 더욱 바람직하며, 500,000 내지 3,000,000인 것이 가장 바람직하다.(5) The Z average molecular weight (Mz) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer taken at the position B of the following definition 1 in the pipe in which the molding was formed is greater than the Z average molecular weight (Mz) of the polymer taken at the position A 0.1%, preferably greater than 1%. The Z average molecular weight is preferably 100,000 to 10,000,000, more preferably 200,000 to 5,000,000, most preferably 500,000 to 3,000,000.

(6) 성형을 한 파이프에서 하기 정의 1의 위치 B 에서 채취한 중합체의 겔투과 크로마토그라피(GPC)로 측정한 Z+1평균분자량(Mz+1)이 위치 A 에서 채취한 중합체의 Z+1평균분자량(Mz+1) 보다 1 %, 바람직하게는 5 %를 초과한다. 상기 Z+1 평균 분자량은 1,000,000 내지 10,000,000인 것이 바람직하고, 500,000 내지 5,000,000인 것이 더욱 바람직하며, 1,000,000 내지 3,000,000인 것이 가장 바람직하다.(6) Z + 1 average molecular weight (Mz + 1) measured by gel permeation chromatography (GPC) of a polymer taken at position B of the following definition 1 in a pipe formed with Z + 1 of a polymer taken at position A The average molecular weight (Mz + 1) is more than 1%, preferably 5%. The Z + 1 average molecular weight is preferably 1,000,000 to 10,000,000, more preferably 500,000 to 5,000,000, and most preferably 1,000,000 to 3,000,000.

[정의 1][Definition 1]

표준치수비, SDR = od / en (Standard Dimension Ratio) 값이 2 내지 20으로 성형된 파이프에서, In pipes with a standard dimension ratio, SDR = od / en (Standard Dimension Ratio) of 2 to 20,

Figure 112016102143417-pat00030
Figure 112016102143417-pat00030

여기서, id는 inner diameter(파이프 내경), od는 outside diameter(파이프 외경), en는 wall thickness(파이프 두께)이다. Where id is the inner diameter, od is the outside diameter, and en is the wall thickness.

본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 폴리올레핀 수지를 형성하는 올레핀 단량체로는, 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 2 내지 10의 선형 지방족 올레핀, 탄소수 3 내지 24, 바람직하게는 3 내지 18의 환상 올레핀, 디엔(diene)류, 트리엔(triene)류, 스티렌(styrene)류 등을 사용할 수 있다. 상기 선형 지방족 올레핀으로는 에틸렌, 프로필렌, 부텐-1, 펜텐-1, 3-메틸부텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 3-메틸펜텐-1, 헵텐-1, 옥텐-1, 데센-1(decene-1), 4,4-디메틸-1-펜텐, 4,4-디에틸-1-헥센, 3,4-디메틸-1-헥센 및 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 상기 환상 올레핀으로는, 시클로펜텐(cyclopentene), 시클로부텐, 시클로헥센, 3-메틸시클로헥센, 시클로옥텐, 테트라시클로데센, 옥타시클로데센, 디시클로펜타디엔, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨, 5-에틸-2-노르보르넨, 5-이소부틸-2-노르보르넨, 5,6-디메틸-2-노르보르넨, 5,5,6-트리메틸-2-노르보르넨, 에틸렌노르보르넨 및 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 상기 디엔류 및 트리엔류로는, 2개 또는 3개의 이중결합을 갖는 탄소수 4 내지 26의 폴리엔이 바람직하며, 구체적으로는 1,3-부타디엔, 1,4-펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 1,5-헥사디엔, 1,9-데카디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔 및 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 상기 스티렌류로는 스티렌 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 할로겐기, 아민기, 실릴기, 할로겐화알킬기 및 이들의 혼합물 등으로 치환된 스티렌 등이 바람직하다. 상기 올레핀 단량체는 단독 중합되거나 교대(alternating), 랜덤(random), 또는 블록(block) 공중합 될 수 있다.As the olefin monomer forming the polyolefin resin using the catalyst composition according to the present invention, a linear aliphatic olefin having 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, a cyclic olefin having 3 to 24 carbon atoms, preferably 3 to 18 carbon atoms, Dienes, trienes, styrenes and the like can be used. Examples of the linear aliphatic olefins include ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, 3-methylbutene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1, 3-methylpentene-1, heptene-1, and octene-1. , Decene-1 (decene-1), 4,4-dimethyl-1-pentene, 4,4-diethyl-1-hexene, 3,4-dimethyl-1-hexene and mixtures thereof and the like can be exemplified. . As the cyclic olefin, cyclopentene, cyclobutene, cyclohexene, 3-methylcyclohexene, cyclooctene, tetracyclodecene, octacyclodecene, dicyclopentadiene, norbornene, 5-methyl-2- Norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-isobutyl-2-norbornene, 5,6-dimethyl-2-norbornene, 5,5,6-trimethyl-2-norbornene , Ethylene norbornene and mixtures thereof and the like can be exemplified. As the dienes and trienes, polyenes having 4 to 26 carbon atoms having two or three double bonds are preferable. Specifically, 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, 1,4-hexa Dienes, 1,5-hexadiene, 1,9-decadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, mixtures thereof, and the like. As the styrene, styrene substituted with styrene or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen group, an amine group, a silyl group, an alkyl halide group, a mixture thereof, and the like are preferable. The olefin monomers may be homopolymerized or alternating, random, or block copolymerized.

바람직하게는, 본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 얻어진 폴리올레핀 수지는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-아이토센, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보넨, 페닐노보넨, 비닐노보넨, 디사이클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠, 3-클로로메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 올레핀 단량체의 단독 중합체 또는 공중합체이다. Preferably, the polyolefin resin obtained using the catalyst composition according to the present invention is ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-aitocene, norbornene, norbonadiene, ethylidenenorbornene, phenylnorbornene, vinylnorbornene, di Cyclopentadiene, 1,4-butadiene, 1,5-butadiene, 1,5-pentadiene, 1,6-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, 3-chloromethylstyrene and mixtures thereof Homopolymers or copolymers of olefin monomers selected from the group consisting of:

또한, 본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 얻어진 폴리올레핀 수지는, 주성분이 에틸렌, 프로필렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 나머지 보조 성분으로서, 탄소수 4 내지 10, 예를 들면 탄소수 6 내지 8의 α-올레핀으로부터 유도되는 구성 단위를 0.01 내지 3.0 중량% 함유하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 공단량체(α-올레핀)의 함량은 13C-NMR로 측정할 수 있다.In addition, the polyolefin resin obtained by using the catalyst composition according to the present invention, the main component is selected from the group consisting of ethylene, propylene and mixtures thereof, and as the remaining auxiliary components, 4 to 10 carbon atoms, for example, It is preferable to contain 0.01 to 3.0% by weight of structural units derived from α-olefins. Here, the content of the comonomer (α-olefin) can be measured by 13 C-NMR.

본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 얻어진 폴리올레핀 수지는, 파이프를 성형하는 경우, 성형된 파이프는 하기 (7) 및 (8)의 조건을 더욱 만족시키는 것이 바람직하다.When the polyolefin resin obtained using the catalyst composition which concerns on this invention shape | molds a pipe, it is preferable that the shape | molding pipe further satisfy | fills the conditions of following (7) and (8).

(7) KS M 3408에 따라, 80 ℃의 물로 5.4 Mpa의 압력에 해당하는 응력을 가하여, 파이프가 파괴되는 시간을 측정하는 파이프 내수압 시험에서, 파이프 파괴시간이 165, 바람직하게는 200 시간을 초과한다.(7) In a pipe hydrostatic test in which the pipe breakage time is measured by applying a stress corresponding to a pressure of 5.4 Mpa with water at 80 ° C. according to KS M 3408, the pipe break time exceeds 165, preferably 200 hours. do.

(8) KS M 3408에 따라, 20 ℃의 물로 12.4 Mpa의 압력에 해당하는 응력을 가하여, 파이프가 파괴되는 시간을 측정하는 파이프 내수압 시험에서, 파이프 파괴시간이 100, 바람직하게는 200 시간을 초과한다.(8) In a pipe hydrostatic test in which the pipe breakage time is measured by applying a stress corresponding to a pressure of 12.4 Mpa with water at 20 ° C. according to KS M 3408, the pipe break time exceeds 100, preferably 200 hours. do.

본 발명에 따른 촉매 조성물을 이용하여 얻어진 폴리올레핀 수지는 가공이 완료된 성형체(예를 들면, 파이프)의 외면에 위치한 고분자의 분자량이 중심부에 위치한 고분자의 분자량보다 높아, 성형체의 외면이 우수(매끈)하다. 본 발명에 따른 폴리올레핀 수지는 저분자량을 가지는 중합체 대비 상대적으로 높은(저분자량의 중합체 대비 상대적으로 높고), 고분자량을 자기는 중합체 대비 낮은 분자량을 가지는 중합체가 포함되어 있어(고분자량의 중합체 대비 상대적으로 낮은 분자량의 중합체가 포함되어 있어), 폴리올레핀 수지 내(폴리올레핀 수지의 성형시), 위치에 따른 마찰 에너지 차이에 의하여 생기는 사슬 이동 현상을 완화시켜 성형체의 외면을 우수하게 제조할 수 있다. 즉, 상기 사슬 이동 현상에서 중간 길이의 사슬은 긴 사슬을 가지는 중합체가 내부(중앙)으로 이동하는 것을 방해(억제)하는 역할을 한다.The polyolefin resin obtained using the catalyst composition according to the present invention has a higher molecular weight of the polymer located on the outer surface of the finished molded article (for example, a pipe) than the molecular weight of the polymer located at the center, so that the outer surface of the molded article is excellent (smooth). . The polyolefin resin according to the present invention includes a polymer having a relatively high molecular weight compared to a polymer having a low molecular weight (relatively higher than a polymer having a low molecular weight) and having a low molecular weight compared to a polymer having a high molecular weight (relative to a polymer having a high molecular weight). Low molecular weight polymer), in the polyolefin resin (when molding the polyolefin resin), the chain transfer phenomenon caused by the friction energy difference depending on the position can be alleviated, so that the outer surface of the molded body can be excellently produced. That is, in the chain transfer phenomenon, the chain of medium length serves to prevent (suppress) the movement of polymer having a long chain inwards (center).

이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 하기 실시예에서, 촉매는 공기와 수분이 완전히 차단된 쉬렌크(Schlenk) 기법으로 제조되었고, 불활성 기체로서 정제 건조된 질소를 사용하였다. 또한, 용매는 불활성 질소 분위기의 나트륨 금속으로 건조하였다. 본 명세서 및 실시예에 있어서, 각 물성의 측정 방법은 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The following examples are intended to illustrate the invention, and the invention is not limited by the following examples. In the examples below, the catalysts were prepared by Schlenk technique in which air and moisture were completely blocked, and purified dry nitrogen was used as the inert gas. In addition, the solvent was dried over sodium metal in an inert nitrogen atmosphere. In this specification and an Example, the measuring method of each physical property is as follows.

(1) 밀도: ASTM 1505 및 ASTM D 1928에 따라 측정하였다.(1) Density: Measured according to ASTM 1505 and ASTM D 1928.

(2) 용융흐름지수(MIP, 5.0kg/10분): 190 ℃에서 ASTM D1238 에 따라 측정하였다.(2) Melt Flow Index (MIP, 5.0 kg / 10 min): Measured according to ASTM D1238 at 190 ° C.

(3) 고하중 용융흐름지수(MIF, 21.6 kg/10분): 190 ℃에서 ASTM D1238 에 따라 측정하였다.(3) High Load Melt Flow Index (MIF, 21.6 kg / 10min): Measured according to ASTM D1238 at 190 ° C.

(4) 용융흐름지수비(SR): 고하중 용융흐름지수(MIF)/용융흐름지수(MIP)(4) Melt Flow Index (SR): High Load Melt Flow Index (MIF) / Melt Flow Index (MIP)

(5) GPC 분자량 및 분자량 분포 (Mw, Mz, Mz+1, MWD): 겔투과 크로마토그라피(GPC, Polymer Laboratory Inc. 제 220 제품)을 사용하여 이하와 같이 측정하였다. 분리 컬럼은 Olexis 2개, Guard 1개를 사용하였고, 컬럼 온도는 160 ℃로 유지하였다. 캘리브레이션(Calibration)은 Polymer Laboratory 사의 표준 폴리스티렌 세트를 사용하였고, 용리액은 산화 방지제로서 0.0125 중량%의 디부틸히드록시톨루엔(dibutyl hydroxyl toluene, BHT)가 함유된 트리클로로벤젠을 사용하였다. 시료는 0.1 내지 1 mg/ml의 비율로 준비하였고, 주입량은 0.2 ml 였으며, 주입 시간은 30분, 펌프 유속은 1.0 ml/min을 유지하여 30 내지 60분간 측정하였다. 폴리스타이렌 표준물질인 Easical A와 Easical B(Agilent 사)를 사용하였 유니버설 교정을 실시한 후 폴리에틸렌으로 환산하여, 수 평균 분자량(Mn), 중량평균 분자량(Mw) 및 z 평균 분자량(Mz)을 측정하였다. 검출기로는 굴절율(Refractive Index, RI) 검출기를 사용하였다. 분자량 분포(Mw/Mn)는 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비율을 나타낸다.(5) GPC Molecular Weight and Molecular Weight Distribution (Mw, Mz, Mz + 1, MWD): The gel permeation chromatography (GPC, manufactured by Polymer Laboratory Inc., product 220) was measured as follows. Two Olexis and one Guard were used for the separation column, and the column temperature was maintained at 160 ° C. Calibration was performed using a standard set of polystyrene from Polymer Laboratory, and the eluent used trichlorobenzene containing 0.0125% by weight of dibutyl hydroxyl toluene (BHT) as an antioxidant. Samples were prepared at a rate of 0.1 to 1 mg / ml, the injection amount was 0.2 ml, the injection time was 30 minutes, the pump flow rate was measured for 30 to 60 minutes to maintain 1.0 ml / min. Universal calibration was performed using Easical A and Easical B (Agilent), which were polystyrene standards, and then converted into polyethylene to measure number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and z average molecular weight (Mz). A refractive index (RI) detector was used as the detector. Molecular weight distribution (Mw / Mn) shows the ratio of a weight average molecular weight and a number average molecular weight.

(6) 저분자량 함량(LMW %): 프로그램(Origin Pro 8.6)을 이용하여, 상기 (5)에서 분석된 GPC 의 데이터 및 가우시안(Gaussian) 법칙을 이용하여, 저분자량 함량만 추출하여 총량을 구하였다.(6) Low molecular weight content (LMW%): Using the program (Origin Pro 8.6), using the data of GPC analyzed in (5) and Gaussian law, only the low molecular weight content is extracted to determine the total amount. It was.

(7) 크로스분별 크로마토그라피(CFC): 크로스분별 크로마토그라피(CFC, PolymerChar Inc.)는 이하와 같이 하여 측정하였다. 분리 컬럼은 Olexis 2개, Guard 1개를 사용하였고, 컬럼 온도는 150 ℃로 유지하였다. 캘리브레이션은 Polymer Laboratory 사의 표준 폴리스티렌 세트를 사용하였고, 용리액으로는 트리클로로벤젠을 사용하였고, 시료의 농도는 70 ~ 80 mg/ml로 준비하였고, 주입량은 0.5 ml, 펌프 유속은 1.0 ml/min이었다. 시료 주입 후 40 ℃/분으로 오븐 온도를 상승시켜 150 ℃까지 상승시켰다. 150 ℃에서 60 분간 유지시킨 후에, 40 ℃/min로 온도를 낮추어 시료의 온도를 95 ℃까지 내렸다. 95 ℃에서 45 분간 유지시킨 후, 0.5 ℃/분으로 30 ℃까지 내린 후에 30분간 유지시켰다. 그 후 시료를 35 ℃에서 120 ℃까지 승온 시키면서, 4 ℃ 간격으로 온도별 분획을 22개로 나누고, 각 분획마다 0.5 mL의 시료를 주입하며, 용출 분획이 TREF 칼럼(column)과 Olexis 칼럼(column)을 거치면서 TREF값과 분자량을 측정하였다. 다음으로, 표준 폴리스티렌 세트를 이용한 교정 곡선을 사용하여 PE 환산 분자량을 산출하였다. 데이터 처리는 장치 부속 해석 프로그램인 "CFC calibration"을 사용하여 실시하였고, 분석이 완료되기 까지는 약 600분의 시간이 소요되었으며, 검출기로는 적외선 분광기를 사용하였다.(7) Cross fractionation chromatography (CFC): Cross fractionation chromatography (CFC, PolymerChar Inc.) was measured as follows. Two Olexis and one Guard were used for the separation column, and the column temperature was maintained at 150 ° C. Calibration was carried out using a standard polystyrene set by Polymer Laboratory, trichlorobenzene as the eluent, and the sample was prepared at a concentration of 70 to 80 mg / ml, a dose of 0.5 ml, and a pump flow rate of 1.0 ml / min. After the sample was injected, the oven temperature was raised to 40 ° C./min to 150 ° C. After holding at 150 ° C. for 60 minutes, the temperature was lowered to 40 ° C./min to lower the temperature of the sample to 95 ° C. After 45 minutes of holding at 95 ° C, the temperature was lowered to 30 ° C at 0.5 ° C / min and held for 30 minutes. The sample was then heated to 35 ° C. to 120 ° C., divided into 22 fractions by temperature at 4 ° C., 0.5 mL of sample was injected for each fraction, and the elution fractions were TREF column and Olexis column. The TREF value and molecular weight were measured while going through. Next, the PE conversion molecular weight was calculated using the calibration curve using a standard polystyrene set. Data processing was carried out using "CFC calibration" which is a device analysis program. It took about 600 minutes to complete the analysis, and the infrared spectrometer was used as a detector.

(8) 용융장력(Melt Tension): 카피로그래프(Capirograph 1B, Toyoseiki 제품)를 사용하여 다음과 같이 측정하였다. 길이가 10 mm이고, 지름이 1.0 mm인 모세관을 이용하여, 펠렛(Pellet) 시료 5 ~ 10 g을 측정 온도가 230 ℃이고, 속도가 10 mm/min이며, Draw가 30 m/min인 조건에서 측정하였으며, 한 시료당 3회 측정하여 평균값을 구하였다.(8) Melt Tension: It was measured as follows using a capirograph (Capirograph 1B, manufactured by Toyoseiki). Using a capillary tube of 10 mm in length and 1.0 mm in diameter, 5-10 g of pellet sample was measured at 230 ° C., speed 10 mm / min, and draw 30 m / min. The average value was obtained by measuring three times per sample.

(9) 점 인장 강도(Tensile Strength at Yield): ASTM D638에 따라 측정하였다. 시험 속도는 50 mm/min이었으며, 한 시편당 5회 측정하여 평균값을 구하였다.(9) Tensile Strength at Yield: Measured according to ASTM D638. The test speed was 50 mm / min, and the average value was obtained by measuring five times per specimen.

(10) 신율(Elongation): ASTM D638에 따라 측정하였다. 시험 속도는 50 mm/min이었으며, 한 시편당 5회 측정하여 평균값을 구하였다.(10) Elongation: measured according to ASTM D638. The test speed was 50 mm / min, and the average value was obtained by measuring five times per specimen.

(11) 탄성율(Flexural Modulus): ASTM D790에 따라 측정하였다. 5% 변형 시까지 측정하였으며, 한 시편당 5회 측정하여 평균값을 구하였다.(11) Flexural Modulus: Measured according to ASTM D790. Measurement was made up to 5% strain, and the average value was obtained by measuring five times per specimen.

(12) 아이조드 충격 강도(Izod Impact): ASTM D256에 따라 측정하였다. 시험편의 폭 및 두께를 측정하고, V-노치를 형성하고, 시험편에 충격을 가하여 충격 강도값을 측정하였다. 최소 5회 측정하여 평균값을 구하였다.(12) Izod Impact: Measured according to ASTM D256. The width and thickness of the test piece were measured, a V-notch was formed, an impact was applied to the test piece, and the impact strength value was measured. At least five measurements were taken to obtain an average value.

(13) 파이프 내수압 시험: KS M ISO 1167에 따라 측정하였다. 20℃의 물에 외경이 34 mm이고, 두께가 3.5 mm인 파이프를 넣고, 파이프 내부에 12.4 MPa의 압력에 해당되는 원주 응력을 가하여, 파이프가 파괴되는 시간을 측정하였으며, 또한, 80℃의 물에 외경이 34 mm이고, 두께가 3.5 mm인 파이프를 넣고, 파이프 내부에 5.4 MPa 의 압력에 해당되는 원주 응력을 가하여, 파이프가 파괴되는 시간을 측정하였다. (13) Pipe water pressure test: Measured according to KS M ISO 1167. A pipe having an outer diameter of 34 mm and a thickness of 3.5 mm was placed in water at 20 ° C., and a circumferential stress corresponding to a pressure of 12.4 MPa was applied to the inside of the pipe to measure the time at which the pipe was broken. Into a pipe having an outer diameter of 34 mm and a thickness of 3.5 mm, a circumferential stress corresponding to a pressure of 5.4 MPa was applied to the inside of the pipe, and the time for the pipe to break was measured.

(14) 파이프 외관: 육안관찰로 양호, 보통, 불량으로 판정하였다.(14) Appearance of pipe: It was judged as good, normal, or poor by visual observation.

(15) 제품 성형성 평가: 파이프 압출기(원일이엔지 제품, 16Φ Die Dia., 41Φ Screw Dia.)를 이용하여, 200 ℃의 압출 온도(Die 온도)에서 외경이 34 mm이고, 두께가 3.5 mm인 파이프를 압출 성형하였다.(15) Evaluation of product formability: Using a pipe extruder (manufactured by Wonil Engineering Co., Ltd., 16Φ Die Dia., 41Φ Screw Dia.), The outer diameter was 34 mm and the thickness was 3.5 mm at the extrusion temperature (Die temperature) of 200 ° C. The pipe was extruded.

(15a) 수지 용융 압력(bar): 상기 가공 조건에서, 파이프를 압출할 때, 압출 부위에서 발생되는 수지 용융 압력을 측정하였다.(15a) Resin Melt Pressure (bar): Under the above processing conditions, the resin melt pressure generated at the extrusion site was measured when the pipe was extruded.

(15b) 압출량(g/min): 상기 가공 조건에서, 필름 및 파이프를 압출할 때, 분당 압출되는 수지의 무게를 측정하였다.(15b) Extrusion amount (g / min): Under the above processing conditions, when extruding the film and the pipe, the weight of the resin extruded per minute was measured.

(16) 점도비(Shear Thining Index, STI): 하기 식 1을 이용하여, 측정하였다. Rhometrics Mechanical Spectrometer(RMS-800) 장비를 이용하였고, 방식은 평판(Parallel Plate)이며, 직경이 25 mm이고, 온도가 190 ℃인 조건에서 측정하였다.(16) Viscosity ratio (Shear Thining Index, STI): Measured using the following formula (1). Rhometrics Mechanical Spectrometer (RMS-800) was used and the method was a plate (Parallel Plate), the diameter was 25 mm, the temperature was measured at 190 ℃.

[식 1][Equation 1]

STI = η0.1 / η100STI = η0.1 / η100

여기서, η0.1는 변형율 0.1rad/s 에서의 점도이고, η100는 변형율 100rad/s 에서의 점도이다.Here, η 0.1 is the viscosity at a strain of 0.1 rad / s and η 100 is the viscosity at a strain of 100 rad / s.

(17) 탄성비 (Modulus Ratio Index, MRI): 하기 식 2를 이용하여 측정하였다. Rhometrics Mechanical Spectrometer(RMS-800) 장비를 이용하였고, 방식은 평판(Parallel Plate)이며, 직경 25 mm, 온도 190 ℃ 조건에서 측정하였다.(17) Modulus Ratio Index (MRI): Measured using the following Equation 2. Rhometrics Mechanical Spectrometer (RMS-800) equipment was used, and the method was a parallel plate, and was measured at a diameter of 25 mm and a temperature of 190 ° C.

[식 2][Equation 2]

MRI = G'100 / G'0.1MRI = G'100 / G'0.1

여기서 G'0.1는 변형율 0.1 rad/s에서의 저장 탄성률(Storage Modulus)이고, G'100는 변형율 100 rad/s 에서의 저장 탄성률이다.Where G'0.1 is Storage Modulus at 0.1 rad / s strain and G'100 is Storage Modulus at 100 rad / s strain.

(18) 장쇄분지(Long Chain Branch/1,000C): 하기 식 3을 이용하여 측정하였다(참고문헌: Macromolecules 1999, 32, 8454-8464).(18) Long Chain Branch (1,000C): Measured using the following Equation 3 (Reference: Macromolecules 1999, 32, 8454-8464).

[식 3][Equation 3]

LCBI = η00.196 /[η] x 1/4.7 - 1LCBI = η00.196 / [η] x 1 / 4.7-1

여기서, η0는 190℃에서의 Zero shear viscosity이고, [η]는 150℃에서의 Intrinsic viscosity이다.Here, η 0 is Zero shear viscosity at 190 ° C. and [η] is Intrinsic viscosity at 150 ° C.

(19) 이완시간, s (Relaxation Time, τ0): 하기 식 4를 이용하여 측정하였다.(19) Relaxation time, s (Relaxation Time, tau 0): Measured using the following equation 4.

[식 4][Equation 4]

η = η0 /(1 + (γτ0)n)η = η0 / (1 + (γτ0) n)

여기서, n은 물질의 power law index이고, η은 측정된 점도(complex viscosity)이며, γ는 변형율, shear rate(Cox-Mertz 규칙에 따라 RMS frequency sweep에서 x 축 값)이다.Here, n is the power law index of the material, η is the measured viscosity (complex viscosity), γ is the strain rate, shear rate (x-axis value in the RMS frequency sweep according to the Cox-Mertz rule).

[제조예 1] 제1 유기 전이금속 화합물을 포함한 촉매의 제조 Preparation Example 1 Preparation of Catalyst Containing First Organic Transition Metal Compound

질소 분위기에서, 쉬링크 플라스크에 제1 유기 전이금속 화합물로서 비스(이소부틸시클로펜타다이에닐)지르코늄 디클로라이드((iBuCp)2ZrCl2) 및 메틸알루미녹산(MAO, Albemarle사 제품, 10% 톨루엔 용액)을 혼합하고, 상온에서 30 분 동안 교반하여 용액을 제조하였다. 상기 용액에 250 ℃의 온도에서 소성된 실리카(SiO2)를 넣고, 1 시간 동안 초음파를 가한 후, 상층액을 제거하였다. 다음으로 잔존하는 고체 입자를 헥산으로 2 회 세척한 후, 진공으로 건조하여 자유롭게 흐르는 고체 분말의 담지촉매를 제조하였다.In a nitrogen atmosphere, bis (isobutylcyclopentadienyl) zirconium dichloride ((iBuCp) 2 ZrCl 2 ) and methylaluminoxane (MAO, manufactured by Albemarle, 10% toluene) as a first organic transition metal compound in a shrink flask Solution) was mixed and stirred at room temperature for 30 minutes to prepare a solution. In the solution, calcined silica (SiO 2 ) at a temperature of 250 ° C. was added thereto for 1 hour, and then the supernatant was removed. Next, the remaining solid particles were washed twice with hexane, and then dried under vacuum to prepare a supported catalyst of free flowing solid powder.

[제조예 2] 제2 유기 전이금속 화합물을 포함한 촉매의 제조 Preparation Example 2 Preparation of Catalyst Containing Second Organic Transition Metal Compound

제2 유기 전이금속 화합물로서 에틸렌(비스인데닐)지르코늄 디클로라이드(rac-Et(Ind)2ZrCl2) 를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1의 방법과 동일한 방법으로 고체 분말의 담지촉매를 제조하였다.A supported catalyst of a solid powder was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that ethylene (bisindenyl) zirconium dichloride (rac-Et (Ind) 2 ZrCl 2 ) was used as the second organic transition metal compound. .

[제조예 3] 제3 유기 전이금속 화합물을 포함한 촉매의 제조 Preparation Example 3 Preparation of Catalyst Containing Third Organic Transition Metal Compound

제3 유기 전이금속 화합물로서 디페닐메틸리덴(노말부틸시클로펜타디에닐)(2,7-디-터트-부틸플루오렌-9-일)지르코늄 디클로라이드(Ph2C(2,7-t-BuFlu)) (nBu-Cp)ZrCl2)를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1의 방법과 동일한 방법으로 고체 분말의 담지촉매를 제조하였다.Diphenylmethylidene (normal butylcyclopentadienyl) (2,7-di-tert-butylfluoren-9-yl) zirconium dichloride (Ph 2 C (2,7-t-) as a third organic transition metal compound A supported catalyst of a solid powder was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that BuFlu)) (nBu-Cp) ZrCl 2 ) was used.

[실험예 1] 제조예 1 내지 3으로 제조된 촉매의 특성 평가 Experimental Example 1 Evaluation of Properties of Catalysts Prepared in Preparation Examples 1 to 3

공중합 방법은 슬러리 고온-고압반응을 위한 2 L 스테인레스 반응기에서 실시하였으며, 상기 제조예 1 내지 3 으로부터 얻어진 담지 제1 내지 3 유기 전이금속 화합물(메탈로센) 촉매를 투입하고 조촉매로 트리에틸알루미늄을 사용하였다. 먼저 2 L의 반응기에 이소부탄과 담지 메탈로센촉매를 채우고 에틸렌, 헥센-1, 수소를 연속적으로 주입하여, 폴리에틸렌 공중합체(에틸렌/1-헥센 공중합)를 수득하였다. 본 실시예 1 내지 3의 중합실험은 제조예 1 내지 3으로부터 얻어진 담지 메탈로센 촉매들이 동일한 공중합 조건에서 밀도와 용융흐름지수를 비교하고자 함이였다. 중합 조건 및 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The copolymerization method was carried out in a 2 L stainless reactor for slurry high temperature and high pressure reaction, and the supported first to third organic transition metal compound (metallocene) catalysts obtained from Preparation Examples 1 to 3 were charged and triethylaluminum was used as a promoter. Was used. First, an isobutane and a supported metallocene catalyst were charged in a 2 L reactor, and ethylene, hexene-1, and hydrogen were continuously injected to obtain a polyethylene copolymer (ethylene / 1-hexene copolymer). The polymerization experiments of Examples 1 to 3 were intended to compare the density and the melt flow index of the supported metallocene catalysts obtained from Preparation Examples 1 to 3 under the same copolymerization conditions. The polymerization conditions and the results are shown in Table 1 below.

Cat' CodeCat 'code 제조예 1Preparation Example 1 제조예 2 Preparation Example 2 제조예 3Preparation Example 3 Cocat'Cocat ' TEA(0.2M)TEA (0.2M) TEA (0.2M)TEA (0.2M) TEA(0.2M)TEA (0.2M) Temp.Temp. 9090 9090 9090 Pess.(psig)Pess. (Psig) 390390 390390 390390 C2-(psig)C2- (psig) 160160 160160 160160 H2, g/ton C2H2, g / ton C2 100100 100100 100100 HX-1 (mL)HX-1 (mL) 88 88 88 Run time(min.)Run time (min.) 6060 6060 6060 Yield(g)Yield (g) 416416 210210 368 368 MIE(dg/min)MIE (dg / min) 19.13619.136 0.380 0.380 0.0250.025 Density(g/cc)Density (g / cc) 0.9545 0.9545 0.9440 0.9440 0.9281 0.9281

본 발명에서 목적하는 제2 유기금속 화합물의 조건은 제 1 유기금속 화합물과 제 3 유기금속 화합물로 중합된 중합체 대비 중간 중량평균분자량과 중간 밀도를 갖는 중합체를 생성하는 특성을 가져야 한다. 이를 확인하기 위하여, 상기 표 1 에서 나타낸 것처럼 동일 중합조건에서 각각을 비교하였으며, 목적하는 유기금속 화합물을 찾을 수 있었다.The conditions of the second organometallic compound desired in the present invention should have a property of producing a polymer having a median weight average molecular weight and a medium density compared to the polymer polymerized with the first organometallic compound and the third organometallic compound. In order to confirm this, as shown in Table 1, each was compared under the same polymerization conditions, and the desired organometallic compound was found.

[비교예 1] 2종 유기 전이금속 화합물을 포함한 촉매의 제조 Comparative Example 1 Preparation of Catalyst Containing Two Organic Transition Metal Compounds

질소 분위기에서, 고압 반응기에 제1 유기 전이금속 화합물로서 비스(이소부틸시클로펜타다이에닐)지르코늄 디클로라이드((iBuCp)2ZrCl2), 제2 유기 전이금속 화합물로서 디페닐메틸리덴(노말부틸시클로펜타디에닐)(2,7-디-터트-부틸플루오렌-9-일)지르코늄 디클로라이드(Ph2C(2,7-t-BuFlu))(nBu-Cp)ZrCl2) 및 메틸알루미녹산(MAO, Albemarle사 제품, 10% 톨루엔 용액)을 혼합하고, 60 ℃에서 60 분 동안 교반하여 용액을 제조하였다. 상기 용액에 250 ℃의 온도에서 소성된 실리카(SiO2)를 넣고, 1 시간 동안 초음파를 가한 후, 상층액을 제거하였다. 다음으로 잔존하는 고체 입자를 헥산으로 2 회 세척한 후, 진공으로 건조하여 자유롭게 흐르는 고체 분말의 담지촉매를 제조하였다.In a nitrogen atmosphere, bis (isobutylcyclopentadienyl) zirconium dichloride ((iBuCp) 2 ZrCl 2 ) as the first organic transition metal compound and diphenylmethylidene (normal butyl) as the second organic transition metal compound were added to the high pressure reactor. Cyclopentadienyl) (2,7-di-tert-butylfluoren-9-yl) zirconium dichloride (Ph 2 C (2,7-t-BuFlu)) (nBu-Cp) ZrCl 2 ) and methylalumina Noxic acid (MAO, manufactured by Albemarle, 10% toluene solution) was mixed and stirred at 60 ° C. for 60 minutes to prepare a solution. In the solution, calcined silica (SiO 2 ) at a temperature of 250 ° C. was added to the solution for 1 hour, and then the supernatant was removed. Next, the remaining solid particles were washed twice with hexane, and then dried under vacuum to prepare a supported catalyst of free flowing solid powder.

[실시예 1] 3종 유기 전이금속 화합물을 포함한 촉매의 제조 Example 1 Preparation of Catalysts Containing Three Organic Transition Metal Compounds

질소 분위기에서, 고압 반응기에 제1 유기 전이금속 화합물로서 비스(이소부틸시클로펜타다이에닐)지르코늄 디클로라이드((iBuCp)2ZrCl2), 제2 유기 전이금속 화합물로서 에틸렌(비스인데닐)지르코늄 디클로라이드(rac-Et(Ind)2ZrCl2), 제3 유기 전이금속 화합물로서 디페닐메틸리덴(노말부틸시클로펜타디에닐)(2,7-디-터트-부틸플루오렌-9-일)지르코늄 디클로라이드(Ph2C(2,7-t-BuFlu))(nBu-Cp)ZrCl2) 및 메틸알루미녹산(MAO, Albemarle사 제품, 10% 톨루엔 용액)을 혼합하고, 60 ℃에서 60분 동안 교반하여 용액을 제조하였다. 상기 용액에 250 ℃에서 소성된 실리카(SiO2)를 넣고, 1시간 동안 초음파를 가한 후, 상층액을 제거하였다. 다음으로 잔존하는 고체 입자를 헥산으로 2 회 세척한 후, 진공으로 건조하여 자유롭게 흐르는 고체 분말의 담지촉매를 제조하였다.In a nitrogen atmosphere, bis (isobutylcyclopentadienyl) zirconium dichloride ((iBuCp) 2 ZrCl 2 ) as the first organic transition metal compound and ethylene (bisindenyl) zirconium as the second organic transition metal compound were added to the high pressure reactor. Dichloride (rac-Et (Ind) 2 ZrCl 2 ), diphenylmethylidene (normal butylcyclopentadienyl) (2,7-di-tert-butylfluoren-9-yl) as a third organic transition metal compound Zirconium dichloride (Ph 2 C (2,7-t-BuFlu) (nBu-Cp) ZrCl 2 ) and methylaluminoxane (MAO, 10% toluene solution from Albemarle) were mixed and 60 min at 60 ° C. Was stirred to prepare a solution. Silica (SiO 2 ) calcined at 250 ° C. was added to the solution, ultrasonic wave was applied for 1 hour, and the supernatant was removed. Next, the remaining solid particles were washed twice with hexane, and then dried under vacuum to prepare a supported catalyst of free flowing solid powder.

[실시예 2 내지 4 및 비교예 2] 에틸렌/1- 헥센 공중합 및 공중합체의 물성 평가 [Examples 2 to 4 and Comparative Example 2] Evaluation of Physical Properties of Ethylene / 1 -hexene Copolymer and Copolymer

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 촉매 조성물을 공중합하여 폴리에틸렌을 제조하였다(실시예 2 내지 4 및 비교예 2). 공중합 방법은 동업자에게 잘 알려진 연속 단일 루프 공법의 중합 방법에 준하여 실시하였으며, 상기 제조예 1로부터 얻어진 혼성 담지 메탈로센 촉매를 단일 루프 슬러리 중합 공정에 1.5 g/h의 속도로 연속적으로 투입하고 공단량체로는 1-헥센을 사용하여 폴리에틸렌을 제조하였다. 폴리에틸렌의 중합 조건을 구체적으로 설명하면, 먼저 53L의 단일 루프 반응기에 이소부탄을 채우고 에틸렌, 헥센-1 및 상기 촉매를 연속적으로 주입하여, 폴리에틸렌을 연속적으로 수득하였고, 중합 조건을 하기 표 2에 나타내었다.Polyethylene was prepared by copolymerizing the catalyst compositions prepared in Example 1 and Comparative Example 1 (Examples 2 to 4 and Comparative Example 2). The copolymerization method was carried out according to the polymerization method of the continuous single loop method well known to partners, and the mixed supported metallocene catalyst obtained from Preparation Example 1 was continuously introduced at a rate of 1.5 g / h into the single loop slurry polymerization process and Polyethylene was prepared using 1-hexene as the monomer. Specifically, the polymerization conditions of polyethylene were firstly filled with isobutane in a 53 L single loop reactor and continuously injected with ethylene, hexene-1 and the catalyst to obtain polyethylene continuously, and the polymerization conditions are shown in Table 2 below. It was.

폴리에틸렌Polyethylene 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 2Comparative Example 2 이용 촉매Utilization catalyst 실시예 1Example 1 실시예 1Example 1 실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 중합 온도 (℃)Polymerization temperature (℃) 8989 8989 8989 8989 1-헥센 (wt%)1-hexene (wt%) 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 수소 (mg/kgC2)Hydrogen (mg / kgC2) 200200 150150 100100 200200 촉매 활성 (gPE/gCat-hr)Catalytic activity (gPE / gCat-hr) 3,5003,500 3,4003,400 3,2003,200 3,5003,500

[실험예 2] 상용 공중합체의 물성 평가 Experimental Example 2 Evaluation of Physical Properties of Commercial Copolymer

상업적으로 시판되는 폴리에틸렌 제품 3종(비교예 3 내지 5)의 물성 및 성형성을 실시예 2 내지 4 및 비교예 2의 폴리에틸렌과 동일한 조건에서 비교하였다. 비교예 3은 Lotte Chemical 사에서 생산되는 8,000 M 고밀도폴리에틸렌 제품이고, 비교예 4는 대한유화 사에서 생산되는 HIDEN®P600 고밀도폴리에틸렌 제품이고, 비교예 5는 에스케이종합화학에서 생산되는 Yuzex®6100 고밀도폴리에틸렌 제품이다. 상업적으로 유통되는 비교예 3 내지 5 의 원료와 상기 실시예 2 내지 4 및 비교예 2의 원료 물성 비교 결과를 하기 표 3에 나타내었고, 시트물성을 하기 표 4에, 파이프 물성을 하기 표 5에, 압출 성형성을 하기 표 6에 나타내었다.The physical properties and moldability of three commercially available polyethylene products (Comparative Examples 3 to 5) were compared under the same conditions as the polyethylenes of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2. Comparative Example 3 is a 8,000 M high-density polyethylene product produced by Lotte Chemical, Comparative Example 4 is a HIDEN® P600 high-density polyethylene product produced by Daehan Emulsifier, Comparative Example 5 is Yuzex® 6100 high-density polyethylene produced by SK Chemicals Product. Comparative results of commercially distributed raw materials of Comparative Examples 3 to 5 and the raw material properties of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 are shown in Table 3, the sheet properties in Table 4, pipe properties in Table 5 The extrusion moldability is shown in Table 6 below.

구분division 항목Item 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 수지 물성Resin properties MIP(5Kg), g/10분MIP (5Kg), g / 10 min 0.380.38 0.230.23 0.190.19 0.380.38 0.270.27 0.210.21 0.250.25 SR (F/P)SR (F / P) 24.724.7 25.625.6 25.125.1 25.325.3 22.822.8 33.233.2 42.942.9 밀도, g/㎤Density, g / cm 3 0.94930.9493 0.94860.9486 0.94910.9491 0.94990.9499 0.94670.9467 0.9490.949 0.94830.9483 분자량 분포도Molecular weight distribution 바이모달Bimodal 바이모달Bimodal 바이모달Bimodal 바이모달Bimodal 바이모달Bimodal 바이모달Bimodal 바이모달Bimodal LMW (%)LMW (%) 55.555.5 56.456.4 56.956.9 58.058.0 -- 54.554.5 59.759.7 Mw (g/mol)Mw (g / mol) 157,968157,968 187,076187,076 199,521199,521 179,659179,659 261,642261,642 234,315234,315 263,537263,537 Mz (g/mol)Mz (g / mol) 763,876763,876 864,153864,153 941,756941,756 759,359759,359 1,801,0181,801,018 1,702,8041,702,804 2,161,7482,161,748 Mw>1,000,000(%)Mw> 1,000,000 (%) 4.04.0 5.55.5 6.66.6 6.46.4 9.69.6 9.09.0 10.610.6 Mw>5,000,000(%)Mw> 5,000,000 (%) 0.010.01 0.020.02 0.030.03 0.060.06 0.620.62 0.480.48 0.860.86 MWD (Mw/Mn)MWD (Mw / Mn) 13.9213.92 11.9011.90 13.5213.52 15.1615.16 16.9816.98 22.6322.63 25.0325.03 Melt Strength(cN)Melt Strength (cN) 3.793.79 3.733.73 3.223.22 2.802.80 0.200.20 0.760.76 0.500.50 Melt Tension
(gf, @230˚C)
Melt tension
(gf, @ 230˚C)
6.016.01 NDND NDND 4.434.43 5.015.01 4.224.22 4.54.5
Shear Thining Index (STI)Shear Thining Index (STI) 21.321.3 30.530.5 3232 18.718.7 37.937.9 44.244.2 50.750.7 Modulus Ratio Index (MRI)Modulus Ratio Index (MRI) 167.0167.0 100.4100.4 97.997.9 164.2164.2 44.244.2 40.840.8 30.330.3 Relaxation Time, τ0 (s)Relaxation Time, τ 0 (s) 1.851.85 1.971.97 1.901.90 1.661.66 243.14243.14 65.8865.88 447.05447.05 LCBILCBI 0.070.07 0.070.07 0.060.06 0.110.11 0.460.46 0.280.28 0.650.65

구분division 항목Item 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 시트물성Sheet property 항복점 인장강도, kg/㎠Yield Point Tensile Strength, kg / ㎠ 265265 255255 270270 277277 248248 265265 253253 신율, %Elongation,% 776776 753753 766766 770770 804804 784784 754754 굴곡탄성율, kg/㎠Flexural modulus, kg / ㎠ 1165111651 1143911439 1153711537 1216912169 1021310213 1128111281 1129611296 아이조드 충격강도,
(Notch, 상온), kg㎝/㎝
Izod impact strength,
(Notch, room temperature), kgcm / cm
18.818.8 33.333.3 32.732.7 22.022.0 28.728.7 23.323.3 16.916.9
아이조드 충격강도, (Notch, -20℃), kg㎝/㎝Izod impact strength, (Notch, -20 ℃), kgcm / cm 10.310.3 16.816.8 19.619.6 13.613.6 17.817.8 12.412.4 8.88.8

구분division 항목Item 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 파이프물성Pipe property HS (20℃@12.4MPa)
→ ISO규격 100hr이상
HS (20℃@12.4MPa)
→ ISO standard 100hr or more
209.9209.9 > 332> 332 401401 > 255> 255 > 215> 215 > 110> 110 217217
HS (80℃@5.4MPa)
→ ISO규격 165hr이상
HS (80℃@5.4MPa)
→ ISO standard 165hr or more
213213 > 1370> 1370 > 313> 313 > 215> 215 > 200> 200 > 200> 200 > 200> 200

구분division 항목Item 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 파이프성형성
(200℃)
Pipe Forming
(200 ℃)
수지 용융압력(Bar)Resin Melt Pressure (Bar) 96.796.7 107.5107.5 106.5106.5 114.6114.6 116.8116.8 114.2114.2 99.799.7
암페어(A)Ampere (A) 61.7
~64.4
61.7
~ 64.4
64.4
~68.0
64.4
~ 68.0
64.6
~68.8
64.6
~ 68.8
66.5
~69.4
66.5
~ 69.4
67.7
~71.5
67.7
~ 71.5
66.8
~70.1
66.8
~ 70.1
62.1
~65.4
62.1
~ 65.4
스크류 회전수
(rpm)
Screw speed
(rpm)
6464 6464 6464 6464 6464 6464 6464
모터 회전수 (rpm)Motor speed (rpm) 970970 970970 970970 970970 970970 970970 970970 압출량
(g/분)
Extrusion amount
(g / min)
740.0740.0 766.7766.7 776.7776.7 678.3678.3 748748 773773 767.7767.7
압출량 / 수지 용융압력Extrusion amount / resin melt pressure 7.77.7 7.17.1 7.37.3 5.95.9 6.46.4 6.86.8 7.77.7 파이프 표면Pipe surface 양호Good 양호Good 양호Good 불량Bad 양호Good 양호Good 양호Good

[실험예 3] 파이프의 성형 Experimental Example 3 Forming of Pipe

상기 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5의 중합체를 이용하여 파이프 압출기를 거쳐, 호칭 50mm, 외경 60mm, 두께 5.5mm, 근사내경 49mm 의 파이프를 성형하였다.Pipes of 50 mm, outer diameter 60 mm, thickness 5.5 mm, and approximate inner diameter 49 mm were molded through a pipe extruder using the polymers of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 above.

실시예 3 및 제조예 1의 중합체와 비교예 5 폴리에틸렌 제품의 성형된 파이프에서 하기 정의 1에서 명시한 채취 위치에 따른 중량평균분자량, Z 평균분자량, Z+1 평균분자량, 저분자함량 및 용용온도 등의 분석결과를 하기 표 7 및 8에 나타내었다.Examples of the polymers of Example 3 and Preparation Example 1 and Comparative Example 5, such as weight average molecular weight, Z average molecular weight, Z + 1 average molecular weight, low molecular weight and melting temperature, etc. The analysis results are shown in Tables 7 and 8 below.

구분division 파이프 채취 위치Pipe extraction location 실시예 3Example 3 제조예 1Preparation Example 1 비교예 5Comparative Example 5 MwMw 중심 (A)Center (A) 204,966204,966 175,441175,441 244,754244,754 외부 (B)Outside (B) 209,657 209,657 174,158 174,158 225,700 225,700 MzMz AA 1,061,098 1,061,098 913,630 913,630 2,358,007 2,358,007 BB 1,123,767 1,123,767 908,164 908,164 2,036,455 2,036,455 Mz+1Mz + 1 AA 2,065,774 2,065,774 1,733,105 1,733,105 5,729,000 5,729,000 BB 2,503,773 2,503,773 1,724,060 1,724,060 4,639,116 4,639,116 LMW %LMW% AA 58.3 58.3 58.7 58.7 63.8 63.8 BB 57.557.5 60.2 60.2 67.0 67.0 Mw<10,000, %Mw <10,000,% AA 15.5 15.5 18.7 18.7 23.9 23.9 BB 14.7 14.7 19.5 19.5 24.5 24.5 Mw>1,000,000, %Mw> 1,000,000,% AA 7.5 7.5 5.8 5.8 9.7 9.7 BB 7.77.7 5.6 5.6 8.9 8.9 TmTm AA 130.0 130.0 128.0 128.0 129.4129.4 BB 129.3 129.3 128.4 128.4 129.7 129.7

구분 (중심 A → 외부 B)Classification (Center A → Outside B) 실시예 3Example 3 제조예 1Preparation Example 1 비교예 5Comparative Example 5 △Mw (%)△ Mw (%) 2.24 2.24 -0.74 -0.74 -8.44 -8.44 △Mz (%)△ Mz (%) 5.58 5.58 -0.60 -0.60 -15.79 -15.79 △Mz+1 (%)△ Mz + 1 (%) 17.49 17.49 -0.52 -0.52 -23.49 -23.49 △LMW (%)△ LMW (%) -1.39 -1.39 2.49 2.49 4.78 4.78 △Mw<10,000 (%)△ Mw <10,000 (%) -5.44 -5.44 4.10 4.10 2.45 2.45 △Mw>1,000,000 (%)△ Mw> 1,000,000 (%) 2.60 2.60 -3.57 -3.57 -8.99 -8.99 △Tm (%)△ Tm (%) -0.54 -0.54 0.31 0.31 0.23 0.23

도 2는 본 발명의 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5 에서 얻은 폴리에틸렌의 GPC 데이터이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예 2 내지 4와 비교예 2에서 얻은 폴리에틸렌의 GPC 분석결과는 모두 바이모달의 형태를 보이며, 상업적으로 유통되는 비교예 3의 폴리에틸렌의 GPC 분석결과는 모노모달의 형태를 보이며, 비교예 4 및 5의 폴리에틸렌의 GPC는 바이모달의 형태를 보여준다.2 is GPC data of polyethylene obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 of the present invention. As shown in Figure 2, GPC analysis of the polyethylene obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 all showed the form of bimodal, GPC analysis of the commercially available polyethylene of Comparative Example 3 is a monomodal The morphology of the polyethylene of Comparative Examples 4 and 5 shows the bimodal morphology.

상기 표 3 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 2 내지 4 및 비교예 2의 중량평균분자량(Mw)을 비교해보면 상업적으로 시판되는 비교예 3 내지 5의 중량평균분자량 대비 매우 낮다. 일반적으로 중량평균분자량이 높은 폴리에틸렌은 상대적으로 중량평균분자량이 낮은 폴리에틸렌 대비 물성 측면에서 충격강도 및 장기물성이 뛰어나다고 알려져 있다. 이러한 이유 때문에, 통상적으로는 제품의 물성을 증가시키기 위해 제품 가공성이 감소하지 않는 범위내에서 중량평균분자량을 증가시킨다. 하지만, 상기 표 4 및 5에서 나타내는 것처럼 본 발명의 실시예 2 내지 4의 폴리에틸렌은 중량평균분자량이 상대적으로 낮지만, 보다 우수한 충격강도 및 장기물성을 나타낸다.As shown in Table 3 and Figure 2, when comparing the weight average molecular weight (Mw) of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 is very low compared to the weight average molecular weight of commercially available Comparative Examples 3 to 5. In general, polyethylene having a high weight average molecular weight is known to have excellent impact strength and long term physical properties in terms of physical properties compared to polyethylene having a relatively low weight average molecular weight. For this reason, in order to increase the physical properties of the product, the weight average molecular weight is usually increased within a range in which the product processability does not decrease. However, as shown in Tables 4 and 5, the polyethylene of Examples 2 to 4 of the present invention has a relatively low weight average molecular weight, but exhibits better impact strength and long-term physical properties.

또한, 성형 가공성 측면에서 상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 4는 용융흐름지수 및 용융흐름지수비가 비교예 2 내지 5에 비하여 매우 낮은 값을 나타낸다. 이는, 성형 가공시 용융된 상태에서의 점도가 높으며, 높은 변형율의 가공조건에서도 점도가 높은 것을 의미한다. 하지만, 상기 표 6 에서 나타내는 것처럼 압출기에서 파이프 성형 가공시에는 보다 낮은 용융 압력 및 모터 암페어를 나타낸다. 이는 비교예 3 내지 5 대비 중량평균분자량이 상대적으로 낮기 때문에 높은 변형율의 가공영역에서 보다 낮은 점도를 보이기 때문이다.In addition, in view of molding processability, as shown in Table 3, Example 4 exhibits a very low melt flow index and a melt flow index ratio compared to Comparative Examples 2 to 5. This means that the viscosity in the molten state during the molding process is high, and the viscosity is high even in the processing conditions of high strain rate. However, as shown in Table 6 above, during the pipe forming process in the extruder, it shows lower melt pressure and motor amperage. This is because the weight average molecular weight is relatively low compared to Comparative Examples 3 to 5 shows a lower viscosity in the processing region of high strain rate.

또한, 파이프 성형시 처짐 현상(Sagging)을 방지하는 것이 중요한 요소이다. 이러한 치수안정성을 증가시키기 위해, 용융장력(Melt Tension) 및 용융강도(Melt Strength)를 증가시키는 것이 중요하며, 이를 위해 일반적으로 중량평균분자량 1,000,000 g/mol 이상의 중합체 함량을 증가시키고자 한다. 보다 바람직하게는 중량평균분자량 10,000,000 g/mol 이상의 초고분자가 많을수록 처짐 현상은 줄어든다. 하지만, 표 3 및 도 2 에서 나타내는 것처럼 중량평균분자량 1,000,000g/mol 이상의 함량을 비교해보면 실시예 2 내지 4 및 비교예 2의 함량이 비교예 3 내지 5의 함량과 비교하면 매우 낮다. 반면에, 도 3은 본 발명의 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5 에서 얻은 폴리에틸렌의 분자량 및 용융강도 관계를 보여주는 그래프이고, 도 4 는 본 발명의 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5 에서 얻은 폴리에틸렌의 당김속도 및 용융강도 관계를 보여주는 그래프이다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 실시예 2 내지 4의 중합체는 비교예 3 내지 5 대비 용융장력 및 용융강도는 매우 높은 값을 나타낸다. In addition, it is important to prevent sagging during pipe forming. In order to increase such dimensional stability, it is important to increase the melt tension (Melt Tension) and the melt strength (Melt Strength), for this purpose it is generally intended to increase the polymer content of the weight average molecular weight of 1,000,000 g / mol or more. More preferably, the more the ultra-high molecular weight of 10,000,000 g / mol or more weight average molecular weight is less sag. However, when comparing the content of the weight average molecular weight 1,000,000g / mol or more as shown in Table 3 and Figure 2, the contents of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 is very low compared to the contents of Comparative Examples 3 to 5. On the other hand, Figure 3 is a graph showing the molecular weight and the melt strength relationship of the polyethylene obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 of the present invention, Figure 4 is Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 4 of the present invention 5 is a graph showing the relationship between the pulling speed and the melt strength of the polyethylene obtained in step 5. As shown in Figures 3 and 4, the polymers of Examples 2 to 4 show very high melt tension and melt strength compared to Comparative Examples 3 to 5.

높은 용융장력 및 용융강도를 나타내는 중합체를 제조하기 위해서는, 상기 설명에서 언급한 것처럼 중량평균분자량 1,000,000g/mol 이상의 중합체 함량을 증가시키는 방법이 있으며, 또 다른 방법으로는 장쇄분지기(Long Chain Branch)의 개수를 증가시키는 방법이 있다. 하지만, 파이프 등 장기물성이 중요한 제품을 제조하기 위해서는 장기물성을 감소시키는 장쇄분지기를 최소화할 필요가 있다. 이에, 문헌 Macromolecules 1999, 32, 8454-8464 에서 정의하는 LCBI (Long Chain Branch Index) 값을 분석하여 표 3에 나타내었다. 실시예 2 내지 4의 LCBI 값을 비교예 2 내지 5의 LCBI 값과 비교해보면, 매우 낮은 값을 나타낸다. 이는, 파이프 성형체의 장기물성을 보다 우수하게 제조할 수 있는 장점이 있다. 그리고 이를 통해, 장쇄분지기가 적으며, 중량평균분자량이 낮음에도 불구하고 높은 용융장력 및 용융강도를 나타내는 것을 알 수 있다. 그 이유는 중간 분자량을 갖는 제 3의 중합체가 고분자 사슬의 이동을 억제하는 역할을 하는 것으로 판단된다.In order to prepare a polymer showing high melt tension and melt strength, there is a method of increasing the polymer content of a weight average molecular weight of 1,000,000 g / mol or more, as mentioned in the above description, and another method is a long chain branch There is a way to increase the number of. However, in order to manufacture products with long-term physical properties such as pipes, it is necessary to minimize long-chain branching that reduces long-term physical properties. Thus, the LCBI (Long Chain Branch Index) values defined in the literature Macromolecules 1999, 32, 8454-8464 are analyzed and shown in Table 3. Comparing the LCBI values of Examples 2-4 with the LCBI values of Comparative Examples 2-5 shows very low values. This has the advantage that the long-term physical properties of the pipe molded body can be more excellently manufactured. And through this, it can be seen that there is little long chain branching, and despite the low weight average molecular weight, it exhibits a high melt tension and melt strength. The reason is judged that the third polymer having an intermediate molecular weight plays a role in suppressing the movement of the polymer chain.

또한, 파이프 성형시 표면의 거침 현상(Melt Fracture)을 방지하는 것이 중요한 요소이다. 파이프에 사용되는 중합체는 장기물성을 증가시키기 위해 높은 중량평균분자량을 나타내는 것이 일반적이고, 이러한 높은 분자량 및 높은 용융점도 때문에 성형시 표면의 거침 현상이 발생할 수 있다. 이는 POL YMER ENGINEERING AND SCIENCE, JUL Y 2004, Vol. 44, No. 7 의 문헌에서 설명하는 것처럼 성형시 압출기 내부에서 상대적으로 분자량이 낮은 중합체들이 사슬이동(Chain Migration)에 의해서 파이프 외면 방향으로 이동하기 때문에 발생하는 현상이다. 여기서, 내부는 파이프의 경우, 정의 1 및 도 5 에서 나타낸 것처럼 파이프의 두께의 중앙 부분을 의미한다. 외면에 위치하는 상대적으로 분자량이 낮은 중합체들은 낮은 탄성율을 갖기 때문에, 압출기 벽에서 발생하는 마찰 에너지를 보유하기 어렵고, 압출기 외부에서 토출되었을 때 에너지를 방출하기 때문에 표면에서 거침 현상이 일어나게 된다. 여기서, 외면은 파이프의 경우 내부에 비어있는 공간과 맞닿는 면 및 외부로 노출되는 면을 의미한다. 이를 방지하기 위해 압출기 내부에서 상대적으로 낮은 분자량을 갖는 고분자 사슬들이 외면 방향으로 이동하는 현상을 억제할 필요가 있다. 이를 위해 본 발명에서는 기존의 비교예 2에서 제조된 바이모달 중합체에서 저분자량 중합체 대비 상대적으로 높은 분자량을 갖고, 고분자량 중합체 대비 상대적으로 낮은 분자량을 갖는 제3 의 중합체 도입을 실시하였다. 이는, 실시예 1에서 설명하는 제 2 유기 전이금속 화합물을 통해 구현 되도록 하였다. 본 발명에서 주장하는 제 3의 중합체의 사슬이동 억제 역할을 증명하기 위해, 파이프를 실험예 3와 같이 성형하여, 정의 1 및 도 5 에서 설명하는 위치에서 시료를 채취한 후 파이프의 채취 위치에 따른 중량평균분자량 및 용융온도(Tm)를 확인하기 위해 겔투과크로마토그래피(GPC)와 DSC 를 분석하였다.In addition, it is an important factor to prevent the surface melt (Melt Fracture) during the pipe forming. Polymers used in pipes generally exhibit high weight average molecular weights to increase long-term physical properties, and surface roughness may occur during molding because of their high molecular weight and high melt viscosity. POL YMER ENGINEERING AND SCIENCE, JUL Y 2004, Vol. 44, No. As explained in the document of 7, it occurs because relatively low molecular weight polymers move to the outer surface of the pipe by chain migration during molding. Here, in the case of a pipe, it means the central part of the thickness of the pipe, as shown in the definition 1 and FIG. 5. The relatively low molecular weight polymers located on the outer surface have a low modulus of elasticity, which makes it difficult to retain the friction energy generated at the extruder wall, and gives rise to roughness at the surface because it releases energy when discharged from the outside of the extruder. Here, the outer surface means a surface that is in contact with the empty space inside the surface and the surface exposed to the outside. In order to prevent this, it is necessary to suppress a phenomenon in which polymer chains having a relatively low molecular weight move in the outward direction inside the extruder. To this end, in the present invention, a third polymer having a relatively high molecular weight than the low molecular weight polymer and a relatively low molecular weight relative to the high molecular weight polymer was introduced in the bimodal polymer prepared in Comparative Example 2. This was implemented through the second organic transition metal compound described in Example 1. In order to prove the role of the chain transfer inhibition of the third polymer claimed in the present invention, the pipe was molded as in Experimental Example 3, and the sample was taken at the position described in Definition 1 and FIG. Gel permeation chromatography (GPC) and DSC were analyzed to determine the weight average molecular weight and melting temperature (Tm).

상기 표 6에 나타낸 것처럼, 제 3 의 중합체가 없는 바이모달 형태를 갖는 비교예 2 와 상업적으로 판매되는 비교예 5의 외부 위치(B) 에서 채취한 시료는 중심 위치(A) 에서 채취한 시료 대비 중량평균분자량, Z평균분자량, Z+1평균분자량이 낮다. As shown in Table 6, the samples taken at the external location (B) of Comparative Example 2 and commercially available Comparative Example 5 having a bimodal form without the third polymer compared to the sample taken at the central location (A) The weight average molecular weight, Z average molecular weight and Z + 1 average molecular weight are low.

또한, 바이모달 제품들은 가공 특성 및 중합체 특성상 상대적으로 분자량이 낮은 중합체의 밀도가 분자량이 높은 중합체의 밀도 대비 높다. 표 6의 DSC 분석을 통한 용융온도를 비교해 보면, 비교예 2 및 5 의 외부 (B) 위치에서 채취한 시료는 중심 (A) 위치에서 채취한 시료 대비 용융온도가 높다.In addition, bimodal products have a higher density of polymers having lower molecular weight than those of high molecular weight polymers in terms of processing and polymer properties. Comparing the melting temperature through the DSC analysis of Table 6, the sample taken at the external (B) position of Comparative Examples 2 and 5 has a higher melting temperature than the sample taken at the center (A) position.

이러한 각 채취 위치에 따른 분자량 및 용융온도의 차이가 발생하는 것은, 상대적으로 길이가 짧은 고분자 사슬들이 압출기 내에서 상대적으로 스트레스(마찰에너지)가 높은 벽면 방향으로 사슬이동을 한다는 것을 의미하며, 같은 의미로 상대적으로 길이가 길고 탄성계수(G')가 높은 고분자 사슬들이 에너지 평형을 위하여, 압출기 내에서 상대적으로 에너지가 적은 중심 방향으로 사슬이동을 한다는 것을 의미한다. The difference in molecular weight and melting temperature at each sampling location means that the relatively short polymer chains move in the extruder in the direction of the wall where the stress (friction energy) is relatively high. This means that the polymer chains with relatively long lengths and high modulus of elasticity (G ') move the chain in the direction of the center of relatively low energy in the extruder for energy balance.

본 발명에서 얻어진 실시예 3은 표 7 및 8에서 나타낸 것처럼, 외부 위치 (B) 에서 채취한 시료는 중심 위치 (A) 에서 채취한 시료 대비 중량평균분자량이 2% 이상, Z평균분자량은 5% 이상, Z+1평균분자량은 15% 이상 증가한 것을 볼 수 있다. 이는, 상대적으로 높은 분자량과 높은 탄성계수를 갖는 사슬들이 외면에 존재하면서, 압출기 벽면에서 발생하는 높은 마찰 에너지를 압출기 외부에서 토출되었을 때 방출하지 않고 보유할 수 있도록 한 것이다. 이와 같은 평가를 통해, 제3의 중합체가 제1의 중합체 및 제2의 중합체의 사슬이동을 억제하여, 표면 거침 현상 (Melt Fracture)이 일어나지 않도록 하는 본 발명에서 주장하는 내용을 증명하였다. In Example 3 obtained in the present invention, as shown in Tables 7 and 8, the sample taken at the external position (B) has a weight average molecular weight of 2% or more and a Z average molecular weight of 5% compared to the sample taken at the central position (A). Above, it can be seen that the Z + 1 average molecular weight increased by more than 15%. This allows chains with relatively high molecular weights and high modulus of elasticity to be present on the outer surface, while retaining the high friction energy generated at the extruder wall without dissipating when discharged outside the extruder. Through this evaluation, the content claimed in the present invention is that the third polymer inhibits the chain transfer of the first polymer and the second polymer so that no surface framing occurs.

또한, 표 4의 시트물성의 비교에서 본 발명의 실시예 4가 저온 및 상온 아이조드 충격강도가 가장 우수한 결과를 보여주었다.In addition, Example 4 of the present invention in the comparison of the sheet physical properties of Table 4 showed the most excellent results of low temperature and room temperature Izod impact strength.

파이프 성형성을 비교한 표 6에서 본 발명의 실시예 4의 중합체가 가장 낮은 용융흐름지수를 갖지만, 비교예 2 내지 5의 중합체 대비 수지 용융압력 및 모터 암페어가 10% 이상 낮은 결과를 보임에도 불구하고, 가장 높은 압출량을 보임으로써, 성형성이 우수함을 나타내었다. 이를 통해 낮은 에너지를 사용하여 높은 성형 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 높은 성형성에도 불구하고 파이프의 내수압 시험물성 결과, 실시예 2 내지 4는 비교예 2 내지 5와 비교하여 동등 이상의 결과를 얻었다. 그럼으로 본 발명의 폴리에틸렌은 기존의 폴리에틸렌과 비교하여 동등 이상의 제품 물성을 구현하면서 성형성과 외관이 우수한 것으로, 동일 에너지 소비로 성형품의 생산성을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. Although the polymer of Example 4 of the present invention had the lowest melt flow index in Table 6 comparing the pipe formability, the resin melt pressure and motor ampere were 10% lower than those of the polymers of Comparative Examples 2 to 5. By showing the highest extrusion amount, the moldability was excellent. This resulted in high molding results using low energy. In spite of the high formability, the results of the water resistance test physical properties of the pipes, Examples 2 to 4 compared to Comparative Examples 2 to 5 obtained the equivalent or more results. Therefore, the polyethylene of the present invention is superior in formability and appearance while embodying product properties equivalent to those of conventional polyethylene, and has the advantage of increasing productivity of molded products with the same energy consumption.

아울러, 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5에서 각각의 폴리에틸렌에 대하여 겔투과 크로마토그라피(GPC)로부터 얻은 분자량 분포를 비교하여 도 2에 나타내었다. 도 3은 본 발명의 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5 에서 얻은 폴리에틸렌의 분자량 및 용융강도 관계를 보여주는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시예 2 내지 4 및 비교예 2 내지 5 에서 얻은 폴리에틸렌의 당김속도 및 용융강도 관계를 보여주는 그래프이다. 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 실시예 2 내지 5에서 얻은 폴리에틸렌은 비교예 2 내지 5에서 얻은 폴리에틸렌에 비하여, 상대적으로 우수한 융용강도를 나타내고, 당김속도가 낮을 때는 유사한 용융강도를 나타내나, 당김속도가 증가함에 따라, 요구되는 힘이 증가하여 우수한 용융강도를 나타낸다. 이러한 현상 또한 본 발명에서 주장하는 내용인 화학식 2로 표현되는 제2 유기금속 화합물로부터 얻어지는 제3의 중합체가 높은 스트레스 아래서 중합체들의 사슬이동을 억제하기 때문에 나타나는 현상이라고 판단할 수 있다.In addition, the molecular weight distribution obtained from gel permeation chromatography (GPC) for each polyethylene in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 is compared and shown in FIG. 2. 3 is a graph showing the molecular weight and melt strength relationship of the polyethylene obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 of the present invention, Figure 4 is obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 of the present invention This graph shows the relationship between pulling speed and melt strength of polyethylene. As shown in Figures 4 and 5, the polyethylene obtained in Examples 2 to 5 shows a relatively good melting strength, compared to the polyethylene obtained in Comparative Examples 2 to 5, and shows a similar melt strength when the pulling rate is low, As the pulling speed increases, the required force increases, indicating good melt strength. This phenomenon can also be judged as a phenomenon that occurs because the third polymer obtained from the second organometallic compound represented by the formula (2), which is claimed in the present invention, suppresses the chain transfer of the polymers under high stress.

[정의 1][Definition 1]

표준치수비, SDR = od / en (Standard Dimension Ratio) 값이 2 내지 20으로 성형된 파이프에서, In pipes with a standard dimension ratio, SDR = od / en (Standard Dimension Ratio) of 2 to 20,

Figure 112016102143417-pat00031
Figure 112016102143417-pat00031

여기서, id는 inner diameter(파이프 내경), od는 outside diameter(파이프 외경), en는 wall thickness(파이프 두께)이다.Where id is the inner diameter, od is the outside diameter, and en is the wall thickness.

Claims (11)

(ⅰ) 저분자량 폴리올레핀 형성용 촉매로써, 하기 화학식 1로 표시되는 하나 이상의 제1 유기 전이금속 화합물;
(ⅱ) 중간분자량 폴리올레핀 형성용 촉매로써, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 제2 유기 전이금속 화합물;
(ⅲ) 고분자량 폴리올레핀 형성용 촉매로써, 하기 화학식 3으로 표시되는 하나 이상의 제3 유기 전이금속 화합물; 및
(ⅳ) 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 알루미녹산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 조촉매를 포함하며,
상기 제1 유기 전이금속 화합물 1몰에 대하여, 상기 제2 유기 전이금속 화합물의 사용량은 0.5 내지 10몰이고, 상기 제3 유기 전이금속 화합물의 사용량은 0.5 내지 10몰인 것인, 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물.
[화학식 1]
(L1)(L2)(X1)(X2)M1
상기 화학식 1에서, M1은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L1) 및 (L2)는 각각 독립적으로, 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소가 포함된 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기이며; (X1) 및 (X2)는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이다.
[화학식 2b]
Figure 112018054350123-pat00069

상기 화학식 2b에서, Mb2는 티타늄(Ti),지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; Rb3 내지 Rb6은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 치환기이고; Qb1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 치환기를 가진 탄소(C) 원자, 규소(Si) 원자 또는 게르마늄(Ge) 원자이고; Xb3 및 Xb4는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; n은 1 내지 6의 정수이다.
[화학식 3]
(L5-(Q2)n-L6)(X5)(X6)M3
상기 화학식 3에서, M3는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L5)는 3차 탄소가 포함된 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 2개 이상 가지는 플루오레닐기이고; L6는 하나 이상의 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 가지는 사이클로펜타디에닐기이며; (Q2n)는 화학식 (Q2R3R4)n로 표현되는 가교 작용기로서, Q2는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고, R3 및 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이며; X5 및 X6는 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; n은 1 내지 5 의 정수이다.
[화학식 4]
Figure 112018054350123-pat00032

[화학식 5]
Figure 112018054350123-pat00033

[화학식 6]
Figure 112018054350123-pat00034

상기 화학식 4, 5 및 6에서, R'은 탄화수소기이고, x는 1 내지 70의 정수이고, y는 3 내지 50의 정수이다.
(Iii) at least one first organic transition metal compound represented by the following general formula (1) as a catalyst for forming a low molecular weight polyolefin;
(Ii) at least one second organic transition metal compound represented by the following formula (2) as a catalyst for forming a medium molecular weight polyolefin;
(Iii) at least one third organic transition metal compound represented by the following general formula (3) as a catalyst for forming a high molecular weight polyolefin; And
(Iii) at least one cocatalyst selected from the group consisting of aluminoxanes represented by the following formulas 4 to 6,
The amount of the second organic transition metal compound is 0.5 to 10 moles, and the amount of the third organic transition metal compound is 0.5 to 10 moles, based on 1 mole of the first organic transition metal compound. Catalyst composition.
[Formula 1]
(L 1 ) (L 2 ) (X 1 ) (X 2 ) M 1
In Formula 1, M 1 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 1 ) and (L 2 ) are each independently a cyclopentadienyl group including at least one hydrocarbon substituent having 3 to 10 carbon atoms containing at least one secondary or tertiary carbon or at least one substituent containing silicon (Si) Is; (X 1 ) and (X 2 ) are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
[Formula 2b]
Figure 112018054350123-pat00069

In Formula 2b, Mb 2 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); Rb 3 to Rb 6 are each independently hydrogen or a hydrocarbon substituent having 1 to 10 carbon atoms; Qb 1 is hydrogen or a carbon (C) atom, a silicon (Si) atom or a germanium (Ge) atom having a hydrocarbon substituent of 1 to 10 carbon atoms; Xb 3 and Xb 4 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-6.
[Formula 3]
(L 5- (Q 2 ) nL 6 ) (X 5 ) (X 6 ) M 3
In Formula 3, M 3 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 5 ) is a fluorenyl group having two or more hydrocarbon substituents having 4 to 10 carbon atoms containing tertiary carbon; L 6 is a cyclopentadienyl group having one or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms; (Q 2 n) is a crosslinking functional group represented by the formula (Q 2 R 3 R 4 ) n, wherein Q 2 is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom, and R 3 and R 4 are independently hydrogen or 1 to 10 carbon atoms A hydrocarbon group of; X 5 and X 6 are independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-5.
[Formula 4]
Figure 112018054350123-pat00032

[Formula 5]
Figure 112018054350123-pat00033

[Formula 6]
Figure 112018054350123-pat00034

In Formulas 4, 5 and 6, R 'is a hydrocarbon group, x is an integer of 1 to 70, y is an integer of 3 to 50.
제 1항에 있어서, 상기 (L1) 및 (L2)는 각각 독립적으로, 아릴기를 포함하지 않고, 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소가 포함된 탄소수 3 내지 7의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 트리메틸실릴기를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기인 것인, 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물.The method according to claim 1, wherein (L 1 ) and (L 2 ) are each independently an alkyl group having 3 to 7 carbon atoms or 1 to 10 carbon atoms containing at least one secondary or tertiary carbon, without containing an aryl group It is a cyclopentadienyl group containing at least one trimethylsilyl group unsubstituted or substituted with an alkyl group, a catalyst composition for producing a multimodal polyolefin. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 (L5)는 3차 탄소가 포함된 탄소수 4 내지 8의 알킬기 또는 시클로알킬기를 2개 가지는 플루오레닐기이고; L6는 아릴기를 포함하지 않는 하나의 탄소수 4 내지 10의 알킬기를 가지는 사이클로펜타디에닐기인 것인, 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물.The method of claim 1, wherein (L 5 ) is a fluorenyl group having two alkyl or cycloalkyl groups having 4 to 8 carbon atoms containing tertiary carbon; L 6 is a cyclopentadienyl group having one alkyl group having 4 to 10 carbon atoms that does not include an aryl group, the catalyst composition for producing a multimodal polyolefin. 제 1항에 있어서, 상기 R3 및 R4는 서로 동일한 탄소수 6 내지 10의 아릴기인 것인, 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1, wherein R 3 and R 4 are the same aryl group having 6 to 10 carbon atoms. 제 1항에 있어서, 상기 제1 유기 전이금속 화합물은 하기 화학식 1a 내지 1o로 표시되는 군으로부터 선택되는 것인, 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물.
Figure 112016102143417-pat00035
(화학식 1a),
Figure 112016102143417-pat00036
(화학식 1b),
Figure 112016102143417-pat00037
(화학식 1c),
Figure 112016102143417-pat00038
(화학식 1d),
Figure 112016102143417-pat00039
(화학식 1e),
Figure 112016102143417-pat00040
(화학식 1f),
Figure 112016102143417-pat00041
(화학식 1g),
Figure 112016102143417-pat00042
(화학식 1h),
Figure 112016102143417-pat00043
(화학식 1i),
Figure 112016102143417-pat00044
(화학식 1j),
Figure 112016102143417-pat00045
(화학식 1k),
Figure 112016102143417-pat00046
(화학식 1l),
Figure 112016102143417-pat00047
(화학식 1m),
Figure 112016102143417-pat00048
(화학식 1n) 및
Figure 112016102143417-pat00049
(화학식 1o)
상기 화학식 1a 내지 1o에 있어서, Ma 1 내지 Mo 1은 각각 독립적으로, 티타늄(Ti),지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; Ra 1 내지 Ro 1 및 Ra 2 내지 Ro 2는 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이며; Xa 1 내지 Xo 1 및 Xa 2 내지 Xo 2는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; na 1 내지 no 1 및 na 2 내지 no 2는 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이다.
The catalyst composition of claim 1, wherein the first organic transition metal compound is selected from the group represented by the following Chemical Formulas 1a to 1o.
Figure 112016102143417-pat00035
(Formula 1a),
Figure 112016102143417-pat00036
(Formula 1b),
Figure 112016102143417-pat00037
(Formula 1c),
Figure 112016102143417-pat00038
(Formula 1d),
Figure 112016102143417-pat00039
(Formula 1e),
Figure 112016102143417-pat00040
(Formula 1f),
Figure 112016102143417-pat00041
(Formula 1g),
Figure 112016102143417-pat00042
(Formula 1h),
Figure 112016102143417-pat00043
(Formula 1i),
Figure 112016102143417-pat00044
(Formula 1j),
Figure 112016102143417-pat00045
(Formula 1k),
Figure 112016102143417-pat00046
(1 l),
Figure 112016102143417-pat00047
(Formula 1m),
Figure 112016102143417-pat00048
(Formula 1n) and
Figure 112016102143417-pat00049
Formula 1o
In Formulas 1a to 1o, M a 1 to M o 1 are each independently titanium (Ti), zirconium (Zr), or hafnium (Hf); R a 1 To R o 1 and R a 2 to R o 2 are each independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; X a 1 to X o 1 and X a 2 to X o 2 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n a 1 to n o 1 and n a 2 to n o 2 are each independently an integer of 0 to 10.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제3 유기 전이금속 화합물은 하기 화학식 3a 내지 3c로 표시되는 군으로부터 선택되는 것인, 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물.
Figure 112016102143417-pat00055
(화학식 3a),
Figure 112016102143417-pat00056
(화학식 3b) 및
Figure 112016102143417-pat00057
(화학식 3c)
상기 화학식 3a 내지 3c에서, M은 티타늄(Ti),지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; R1 및 R2는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10 의 탄화수소기이고; R3, R4및 R5는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; Q는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고; X1 및 X2는 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이며; n은 1 내지 7의 정수이다.
The catalyst composition of claim 1, wherein the third organic transition metal compound is selected from the group represented by the following Chemical Formulas 3a to 3c.
Figure 112016102143417-pat00055
(Formula 3a),
Figure 112016102143417-pat00056
(Formula 3b) and
Figure 112016102143417-pat00057
Formula 3c
In Chemical Formulas 3a to 3c, M is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); R 1 and R 2 are independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; R 3 , R 4 and R 5 are independently hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; Q is a carbon atom, silicon atom or germanium atom; X 1 and X 2 are independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1 to 7.
제 1항에 있어서, 상기 제1 내지 3 유기 전이금속 화합물 및 조촉매는 유기 또는 무기 담체에 담지되어 있는 것인, 멀티모달 폴리올레핀 제조를 위한 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1, wherein the first to third organic transition metal compounds and the cocatalyst are supported on an organic or inorganic carrier. (ⅰ) 저분자량 폴리올레핀 형성용 촉매로써, 하기 화학식 1로 표시되는 하나 이상의 제1 유기 전이금속 화합물; (ⅱ) 중간분자량 폴리올레핀 형성용 촉매로써,하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 제2 유기 전이금속 화합물; (ⅲ) 고분자량 폴리올레핀 형성용 촉매로써, 하기 화학식 3으로 표시되는 하나 이상의 제3 유기 전이금속 화합물; 및 (ⅳ) 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 알루미녹산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 조촉매를 포함하며, 상기 제1 유기 전이금속 화합물 1몰에 대하여, 상기 제2 유기 전이금속 화합물의 사용량은 0.5 내지 10몰이고, 상기 제3 유기 전이금속 화합물의 사용량은 0.5 내지 10몰인 촉매 조성물의 존재 하에서, 올레핀 단량체를 중합한 멀티모달 폴리올레핀 공중합체.
[화학식 1]
(L1)(L2)(X1)(X2)M1
상기 화학식 1에서, M1은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L1) 및 (L2)는 각각 독립적으로, 하나 이상의 2차 또는 3차 탄소가 포함된 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 치환기 또는 규소(Si)를 포함하는 치환기를 하나 이상 포함하는 사이클로펜타디에닐기이며; (X1) 및 (X2)는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이다.
[화학식 2b]
Figure 112018054350123-pat00070

상기 화학식 2b에서, Mb2는 티타늄(Ti),지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; Rb3 내지 Rb6은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 치환기이고; Qb1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 치환기를 가진 탄소(C) 원자, 규소(Si) 원자 또는 게르마늄(Ge) 원자이고; Xb3 및 Xb4는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; n은 1 내지 6의 정수이다.
[화학식 3]
(L5-(Q2)n-L6)(X5)(X6)M3
상기 화학식 3에서, M3는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)이고; (L5)는 3차 탄소가 포함된 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 2개 이상 가지는 플루오레닐기이고; L6는 하나 이상의 탄소수 4 내지 10의 탄화수소 치환기를 가지는 사이클로펜타디에닐기이며; (Q2n)는 화학식 (Q2R3R4)n로 표현되는 가교 작용기로서, Q2는 탄소 원자, 규소 원자 또는 게르마늄 원자이고, R3 및 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이며; X5 및 X6는 독립적으로 F, Cl, Br, I 또는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기이고; n은 1 내지 5 의 정수이다.
[화학식 4]
Figure 112018054350123-pat00058

[화학식 5]
Figure 112018054350123-pat00059

[화학식 6]
Figure 112018054350123-pat00060

상기 화학식 4, 5 및 6에서, R'은 탄화수소기이고, x는 1 내지 70의 정수이고, y는 3 내지 50의 정수이다.
(Iii) at least one first organic transition metal compound represented by the following general formula (1) as a catalyst for forming a low molecular weight polyolefin; (Ii) a catalyst for forming a medium molecular weight polyolefin, comprising: at least one second organic transition metal compound represented by Formula 2; (Iii) at least one third organic transition metal compound represented by the following general formula (3) as a catalyst for forming a high molecular weight polyolefin; And (iii) at least one cocatalyst selected from the group consisting of aluminoxanes represented by the following Formulas 4 to 6, wherein the amount of the second organic transition metal compound is used per mole of the first organic transition metal compound A multimodal polyolefin copolymer obtained by polymerizing an olefin monomer in the presence of a catalyst composition of 0.5 to 10 mol and the amount of the third organic transition metal compound is 0.5 to 10 mol.
[Formula 1]
(L 1 ) (L 2 ) (X 1 ) (X 2 ) M 1
In Formula 1, M 1 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 1 ) and (L 2 ) are each independently a cyclopentadienyl group including at least one hydrocarbon substituent having 3 to 10 carbon atoms containing at least one secondary or tertiary carbon or at least one substituent containing silicon (Si) Is; (X 1 ) and (X 2 ) are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
[Formula 2b]
Figure 112018054350123-pat00070

In Formula 2b, Mb 2 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); Rb 3 to Rb 6 are each independently hydrogen or a hydrocarbon substituent having 1 to 10 carbon atoms; Qb 1 is hydrogen or a carbon (C) atom, a silicon (Si) atom or a germanium (Ge) atom having a hydrocarbon substituent of 1 to 10 carbon atoms; Xb 3 and Xb 4 are each independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-6.
[Formula 3]
(L 5- (Q 2 ) nL 6 ) (X 5 ) (X 6 ) M 3
In Formula 3, M 3 is titanium (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf); (L 5 ) is a fluorenyl group having two or more hydrocarbon substituents having 4 to 10 carbon atoms containing tertiary carbon; L 6 is a cyclopentadienyl group having one or more hydrocarbon substituents of 4 to 10 carbon atoms; (Q 2 n) is a crosslinking functional group represented by the formula (Q 2 R 3 R 4 ) n, wherein Q 2 is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom, and R 3 and R 4 are independently hydrogen or 1 to 10 carbon atoms A hydrocarbon group of; X 5 and X 6 are independently F, Cl, Br, I or a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 1-5.
[Formula 4]
Figure 112018054350123-pat00058

[Formula 5]
Figure 112018054350123-pat00059

[Formula 6]
Figure 112018054350123-pat00060

In Formulas 4, 5 and 6, R 'is a hydrocarbon group, x is an integer of 1 to 70, y is an integer of 3 to 50.
제 10항에 있어서, 용융지수비(SR= MIF / MIP, MIF는 21.6 kg/10분 및 190 ℃에서 ASTM D1238 에 따라 측정한 고하중 용융흐름지수이고, MIP는 5.0kg/10분 및 190 ℃에서 ASTM D1238 에 따라 측정한 용융흐름지수이다)는 20 내지 200인 것인, 멀티모달 폴리올레핀 공중합체.The melt load ratio (SR = MIF / MIP, MIF is a high load melt flow index measured according to ASTM D1238 at 21.6 kg / 10 min and 190 ° C., and MIP is 5.0 kg / 10 min and 190 ° C. Is a melt flow index measured according to ASTM D1238) is 20 to 200, multi-modal polyolefin copolymer.
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