KR102124102B1 - Supported hybrid catalyst and method for preparing of olefin based polymer using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 높은 활성 촉매를 나타내고, 고가공성을 갖는 올레핀계 중합체를 제조하기 위한 혼성 담지 촉매 및 이를 이용하는 올레핀계 중합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid supported catalyst for producing an olefin-based polymer having a high activity and exhibiting high activity, and a method for producing the olefin-based polymer using the same.

Description

혼성 담지 촉매 및 이를 이용하는 올레핀계 중합체의 제조방법{SUPPORTED HYBRID CATALYST AND METHOD FOR PREPARING OF OLEFIN BASED POLYMER USING THE SAME}Hybrid supported catalyst and manufacturing method of olefin polymer using the same{SUPPORTED HYBRID CATALYST AND METHOD FOR PREPARING OF OLEFIN BASED POLYMER USING THE SAME}

본 발명은 높은 활성 촉매를 나타내고, 낮은 용융 온도를 갖는 올레핀계 중합체를 제조하기 위한 혼성 담지 촉매 및 이를 이용하는 올레핀계 중합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid supported catalyst for producing an olefin-based polymer exhibiting a high activity catalyst and having a low melting temperature, and a method for producing the olefin-based polymer using the same.

올레핀 중합 촉매계는 지글러 나타 및 메탈로센 촉매계로 분류할 수 있으며, 이 두 가지의 고활성 촉매계는 각각의 특징에 맞게 발전되어 왔다. 지글러 나타 촉매는 50년대 발명된 이래 기존의 상업 프로세스에 널리 적용되어 왔으나, 활성점이 여러개 혼재하는 다활성점 촉매(multi site catalyst)이기 때문에, 중합체의 분자량 분포가 넓은 것이 특징이며, 공단량체의 조성 분포가 균일하지 않아 원하는 물성 확보에 한계가 있다는 문제점이 있다.Olefin polymerization catalyst systems can be classified into Ziegler-Natta and metallocene catalyst systems, and these two highly active catalyst systems have been developed to suit each characteristic. The Ziegler Natta catalyst has been widely applied to existing commercial processes since it was invented in the 50s, but because it is a multi-site catalyst with multiple active sites, the molecular weight distribution of the polymer is characterized by a wide range of comonomers. There is a problem that there is a limit to securing desired physical properties because the distribution is not uniform.

메탈로센 촉매는 전이금속 화합물이 주성분인 주촉매와 알루미늄이 주성분인 유기 금속 화합물인 조촉매의 조합으로 이루어지며, 이와 같은 촉매는 균일계 착체 촉매로 단일 활성점 촉매(single site catalyst)이며, 단일 활성점 특성에 따라 분자량 분포가 좁으며, 공단량체의 조성 분포가 균일한 고분자가 얻어지며, 촉매의 리간드 구조 변형 및 중합 조건의 변경에 따라 고분자의 입체 규칙도, 공중합 특성, 분자량, 결정화도 등을 변화시킬 수 있는 특성을 가지고 있다.The metallocene catalyst is composed of a combination of a main catalyst having a transition metal compound as a main component and a cocatalyst having an organometallic compound having aluminum as a main component. Such a catalyst is a homogeneous complex catalyst and is a single site catalyst. The molecular weight distribution is narrow according to the properties of a single active point, a polymer having a uniform composition distribution of a comonomer is obtained, and the stereoregularity, copolymerization characteristics, molecular weight, crystallinity, etc. of the polymer are changed according to modification of the ligand structure and polymerization conditions of the catalyst. It has the characteristics that can change the.

한편, 안사-메탈로센(ansa-metallocene) 화합물은 브릿지 그룹에 의해 서로 연결된 두 개의 리간드를 포함하는 유기금속 화합물로서, 상기 브릿지 그룹(bridge group)에 의해 리간드의 회전이 방지되고, 메탈 센터의 활성 및 구조가 결정된다.On the other hand, the ansa-metallocene (ansa-metallocene) compound is an organometallic compound comprising two ligands connected to each other by a bridge group, the rotation of the ligand is prevented by the bridge group, and the metal center Activity and structure are determined.

이와 같은 안사-메탈로센 화합물은 올레핀계 호모폴리머 또는 코폴리머의 제조에 촉매로 사용되고 있다. 특히 사이클로펜타디에닐(cyclopentadienyl)-플루오레닐(fluorenyl) 리간드를 포함하는 안사-메탈로센 화합물은 고분자량의 폴리에틸렌을 제조할 수 있으며, 이를 통해 폴리프로필렌의 미세 구조를 제어할 수 있음이 알려져 있다. 또한, 인데닐(indenyl) 리간드를 포함하는 안사-메탈로센 화합물은 활성이 우수하고, 입체 규칙성이 향상된 올레핀계 중합체를 제조할 수 있는 것으로 알려져 있다.Such ansa-metallocene compounds are used as catalysts in the production of olefinic homopolymers or copolymers. In particular, the ansa-metallocene compound containing a cyclopentadienyl-fluorenyl ligand is capable of producing high molecular weight polyethylene, through which it is known that the microstructure of polypropylene can be controlled. have. In addition, it is known that an ansa-metallocene compound containing an indenyl ligand has excellent activity and can produce an olefin-based polymer with improved stereoregularity.

본 발명자들은 한국특허 공개번호 제10-2013-0125311호에 올레핀계 중합체에 대하여 다양한 선택성과 활성을 제공할 수 있는 새로운 구조의 안사-메탈로센 화합물을 개시한 바 있다. The present inventors have disclosed a novel structured ansa-metallocene compound capable of providing various selectivities and activities for olefinic polymers in Korean Patent Publication No. 10-2013-0125311.

한편, 안사-메탈로센 촉매 중 비스-인데닐-리간드를 가지는 경우에는, 두 리간드의 입체적 배치에 따라 두 가지의 형태, 즉 라세미체(racemate)와 거울-대칭성 메소 부분입체이성질체(mirror-symmetric meso diastereomer)가 형성될 수 있다. 라세미체의 경우에는 결정성 및 녹는점이 높고 비중 및 기계적 강도가 큰 아이소택틱 중합체(isotactic polymer)를 제조하기 때문에 선호되는 반면, 거울-대칭성 메소 부분입체이성질체는 어택틱 중합체(atactic polymer)를 제조하기 때문에 사용을 피해야 하는 촉매이다. 그러나, 안사-메탈로센 촉매를 제조하는 과정에서 라세미체와 거울-대칭성 메소 부분입체이성질체가 동시에 제조되기 때문에, 라세미체가 과량으로 생성될 수 있는 안사-메탈로센 촉매의 구조가 중요하게 고려되어야 한다. On the other hand, in the case of having an bis-indenyl-ligand in an ansa-metallocene catalyst, depending on the steric arrangement of the two ligands, two forms, namely racemate and mirror-symmetrical meso diastereomer (mirror-) symmetric meso diastereomers) can be formed. In the case of racemates, it is preferred because it produces an isotactic polymer having a high crystallinity and melting point and a high specific gravity and mechanical strength, whereas a mirror-symmetrical meso diastereomer is an atactic polymer. It is a catalyst that should be avoided because it is manufactured. However, in the process of preparing the ansa-metallocene catalyst, the structure of the ansa-metallocene catalyst in which the racemate can be excessively produced is important because the racemate and the mirror-symmetric mesodiastereomer are simultaneously produced. Should be considered.

이에 본 발명자들은, 종래의 촉매와 동등 또는 그 이상의 활성을 나타내면서도, 고가공성을 나타낼 수 있도록 넓은 분자량 분포(PDI)를 갖는 올레핀계 중합체를 제조할 수 있는 촉매에 대한 다양한 연구를 수행하던 중, 본 발명의 명세서에 기재된 바와 같은 구조의 두 종의 촉매를 포함하는 혼성 담지 촉매를 사용하여 올레핀계 중합체를 제조할 경우, 이를 동시에 만족시킬 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors, while exhibiting activity equivalent to or higher than that of a conventional catalyst, while performing various studies on a catalyst capable of producing an olefin-based polymer having a wide molecular weight distribution (PDI) to exhibit high processability, When preparing an olefin-based polymer using a hybrid supported catalyst comprising two types of catalysts having the structure as described in the specification of the present invention, it was confirmed that it can be satisfied at the same time to complete the present invention.

본 발명은, 넓은 분자량 분포(PDI)를 갖는 올레핀계 중합체를 높은 활성으로 제조할 수 있는 혼성 담지 촉매를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a hybrid supported catalyst capable of producing an olefin-based polymer having a wide molecular weight distribution (PDI) with high activity.

또한, 본 발명은 상기 혼성 담지 촉매를 사용한 올레핀계 중합체의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a method for producing an olefin-based polymer using the hybrid supported catalyst.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물 1종 이상; 하기 화학식 2, 화학식 3, 또는 화학식 4로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제 2 메탈로센 화합물 1종 이상; 및 담체를 포함하는 혼성 담지 촉매를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is at least one first metallocene compound represented by Formula 1 below; At least one second metallocene compound selected from compounds represented by the following Chemical Formula 2, Chemical Formula 3, or Chemical Formula 4; And it provides a hybrid supported catalyst comprising a carrier.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016068297924-pat00001
Figure 112016068297924-pat00001

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

M1은 4족 전이 금속이고,M 1 is a Group 4 transition metal,

X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,X 1 and X 2 are the same or different from each other and are each independently halogen,

A1은 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고, A 1 is carbon, silicon or germanium,

R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이고, R 1 is aryl having 6 to 20 carbons substituted with alkyl having 1 to 20 carbons,

R2, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴, 탄소수 1 내지 20의 실릴알킬, 탄소수 1 내지 20의 알콕시실릴, 탄소수 1 내지 20의 에테르, 탄소수 1 내지 20의 실릴에테르, 탄소수 6 내지 20의 아릴, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴, 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬이고,R 2 , R 3 and R 4 are the same or different from each other, and each independently hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkylsilyl having 1 to 20 carbons, silylalkyl having 1 to 20 carbons, alkoxy having 1 to 20 carbons Silyl, ether having 1 to 20 carbons, silyl ether having 1 to 20 carbons, aryl having 6 to 20 carbons, alkylaryl having 7 to 20 carbons, or arylalkyl having 7 to 20 carbons,

R5는 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 5 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R6은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,R 6 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112016068297924-pat00002
Figure 112016068297924-pat00002

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

M2는 4족 전이 금속이고,M 2 is a Group 4 transition metal,

X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고, X 3 and X 4 are the same as or different from each other, and each independently halogen.

A2는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고, A 2 is carbon, silicon or germanium,

R7은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 7 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R8은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 7 내지 30의 알킬아릴, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴이고, R 8 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkyl aryl having 7 to 30 carbons, arylalkyl having 7 to 30 carbons, or aryl having 6 to 30 carbons,

R9 및 R10은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬이며,R 9 and R 10 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons,

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112016068297924-pat00003
Figure 112016068297924-pat00003

상기 화학식 3에서, In Chemical Formula 3,

M3은 4족 전이 금속이고,M 3 is a Group 4 transition metal,

X5 및 X6은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,X 5 and X 6 are the same as or different from each other, and each independently halogen.

A3은 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고, A 3 is carbon, silicon or germanium,

R11은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,R 11 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R12는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 7 내지 30의 알킬아릴, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴이고, R 12 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkyl aryl having 7 to 30 carbons, arylalkyl having 7 to 30 carbons, or aryl having 6 to 30 carbons,

R13 및 R14는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 13 and R 14 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen and alkyl having 1 to 20 carbons,

R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이다.R 15 and R 16 are the same or different from each other, and each independently is aryl having 6 to 20 carbons, substituted with alkyl having 1 to 20 carbons.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112016068297924-pat00004
Figure 112016068297924-pat00004

상기 화학식 4에서, In Chemical Formula 4,

M4는 4족 전이 금속이고,M 4 is a Group 4 transition metal,

X7 및 X8은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고, X 7 and X 8 are the same or different from each other, each independently halogen.

A4는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,A 4 is carbon, silicon or germanium,

R17은 탄소수 6 내지 20의 아릴 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이고,R 17 is aryl having 6 to 20 carbons or aryl having 6 to 20 carbons substituted with alkyl having 1 to 20 carbons,

R18은 탄소수 1 내지 20의 알콕시이고,R 18 is alkoxy having 1 to 20 carbon atoms,

R19는 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,R 19 is alkyl having 1 to 20 carbons,

R20은 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴, 탄소수 1 내지 20의 실릴알킬, 탄소수 1 내지 20의 알콕시실릴, 탄소수 1 내지 20의 에테르, 탄소수 1 내지 20의 실릴에테르, 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 탄소수 6 내지 20의 아릴, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴, 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬이고,R 20 is hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkylsilyl having 1 to 20 carbons, silylalkyl having 1 to 20 carbons, alkoxysilyl having 1 to 20 carbons, ether having 1 to 20 carbons, carbon having 1 to 20 carbons Silyl ether, alkoxy having 1 to 20 carbons, aryl having 6 to 20 carbons, alkylaryl having 7 to 20 carbons, or arylalkyl having 7 to 20 carbons,

R21은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 21 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R22는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬이다.R 22 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons.

또한, 본 발명은 상기 혼성 담지 촉매를 이용하는 올레핀계 중합체의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing an olefin-based polymer using the hybrid supported catalyst.

본 발명에 따른 혼성 담지 촉매는 촉매 활성이 높고, 이를 사용하여 올레핀계 중합체를 제조할 경우 낮은 용융 온도(Tm), 높은 용융 유동률비(MFRR), 및 넓은 분자량 분포(PDI)를 나타내어 고가공성을 가지는 올레핀계 중합체를 용이하게 제조할 수 있다.The hybrid supported catalyst according to the present invention has high catalytic activity and exhibits low process temperature (Tm), high melt flow rate ratio (MFRR), and wide molecular weight distribution (PDI) when producing an olefin-based polymer using it, thereby exhibiting high processability. Branches can easily produce olefinic polymers.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is only used to describe exemplary embodiments, and is not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that it includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 혼성 담지 촉매 및 상기 혼성 담지 촉매를 이용하여 올레핀계 중합체를 제조하는 방법 등에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a hybrid supported catalyst according to a specific embodiment of the present invention and a method for preparing an olefin-based polymer using the hybrid supported catalyst will be described.

본 발명의 일 구현예에 따른 혼성 담지 촉매는 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물 1종 이상; 하기 화학식 2, 화학식 3, 또는 화학식 4로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제 2 메탈로센 화합물 1종 이상; 및 담체를 포함한다:The hybrid supported catalyst according to an embodiment of the present invention includes at least one first metallocene compound represented by Formula 1 below; At least one second metallocene compound selected from compounds represented by the following Chemical Formula 2, Chemical Formula 3, or Chemical Formula 4; And carriers:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016068297924-pat00005
Figure 112016068297924-pat00005

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

M1은 4족 전이 금속이고,M 1 is a Group 4 transition metal,

X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,X 1 and X 2 are the same or different from each other and are each independently halogen,

R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이고, R 1 is aryl having 6 to 20 carbons substituted with alkyl having 1 to 20 carbons,

R2, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴, 탄소수 1 내지 20의 실릴알킬, 탄소수 1 내지 20의 알콕시실릴, 탄소수 1 내지 20의 에테르, 탄소수 1 내지 20의 실릴에테르, 탄소수 6 내지 20의 아릴, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴, 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬이고,R 2 , R 3 and R 4 are the same or different from each other, and each independently hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkylsilyl having 1 to 20 carbons, silylalkyl having 1 to 20 carbons, alkoxy having 1 to 20 carbons Silyl, ether having 1 to 20 carbons, silyl ether having 1 to 20 carbons, aryl having 6 to 20 carbons, alkylaryl having 7 to 20 carbons, or arylalkyl having 7 to 20 carbons,

A1은 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고, A 1 is carbon, silicon or germanium,

R5는 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 5 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R6은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,R 6 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons,

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112016068297924-pat00006
Figure 112016068297924-pat00006

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

M2는 4족 전이 금속이고,M 2 is a Group 4 transition metal,

X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고, X 3 and X 4 are the same as or different from each other, and each independently halogen.

A2는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고, A 2 is carbon, silicon or germanium,

R7은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 7 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R8은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 7 내지 30의 알킬아릴, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴이고, R 8 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkyl aryl having 7 to 30 carbons, arylalkyl having 7 to 30 carbons, or aryl having 6 to 30 carbons,

R9 및 R10은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬이이며,R 9 and R 10 are the same or different from each other, and each independently is hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbon atoms,

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112016068297924-pat00007
Figure 112016068297924-pat00007

상기 화학식 3에서, In Chemical Formula 3,

M3은 4족 전이 금속이고,M 3 is a Group 4 transition metal,

X5 및 X6은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,X 5 and X 6 are the same as or different from each other, and each independently halogen.

A3은 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고, A 3 is carbon, silicon or germanium,

R11은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,R 11 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R12는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 7 내지 30의 알킬아릴, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴이고, R 12 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkyl aryl having 7 to 30 carbons, arylalkyl having 7 to 30 carbons, or aryl having 6 to 30 carbons,

R13 및 R14는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 13 and R 14 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen and alkyl having 1 to 20 carbons,

R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이다.R 15 and R 16 are the same or different from each other, and each independently is aryl having 6 to 20 carbons, substituted with alkyl having 1 to 20 carbons.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112016068297924-pat00008
Figure 112016068297924-pat00008

상기 화학식 4에서, In Chemical Formula 4,

M4는 4족 전이 금속이고,M 4 is a Group 4 transition metal,

X7 및 X8은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고, X 7 and X 8 are the same or different from each other, each independently halogen.

A4는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,A 4 is carbon, silicon or germanium,

R17은 탄소수 6 내지 20의 아릴 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이고,R 17 is aryl having 6 to 20 carbons or aryl having 6 to 20 carbons substituted with alkyl having 1 to 20 carbons,

R18은 탄소수 1 내지 20의 알콕시이고,R 18 is alkoxy having 1 to 20 carbon atoms,

R19는 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,R 19 is alkyl having 1 to 20 carbons,

R20은 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴, 탄소수 1 내지 20의 실릴알킬, 탄소수 1 내지 20의 알콕시실릴, 탄소수 1 내지 20의 에테르, 탄소수 1 내지 20의 실릴에테르, 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 탄소수 6 내지 20의 아릴, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴, 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬이고,R 20 is hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkylsilyl having 1 to 20 carbons, silylalkyl having 1 to 20 carbons, alkoxysilyl having 1 to 20 carbons, ether having 1 to 20 carbons, carbon having 1 to 20 carbons Silyl ether, alkoxy having 1 to 20 carbons, aryl having 6 to 20 carbons, alkylaryl having 7 to 20 carbons, or arylalkyl having 7 to 20 carbons,

R21은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고, R 21 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,

R22는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬이다.R 22 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons.

본 명세서에서 특별한 제한이 없는 한 다음 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다. In the present specification, unless otherwise specified, the following terms may be defined as follows.

할로겐(halogen)은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)일 수 있다.Halogen may be fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) or iodine (I).

탄소수 1 내지 20의 알킬은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 알킬은 탄소수 1 내지 20의 직쇄 알킬; 탄소수 1 내지 10의 직쇄 알킬; 탄소수 1 내지 5의 직쇄 알킬; 탄소수 3 내지 20의 분지쇄 또는 고리형 알킬; 탄소수 3 내지 15의 분지쇄 또는 고리형 알킬; 또는 탄소수 3 내지 10의 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 알킬은 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기 또는 사이클로헥실기 등일 수 있다.The alkyl having 1 to 20 carbons may be straight chain, branched chain or cyclic alkyl. Specifically, alkyl having 1 to 20 carbons is linear alkyl having 1 to 20 carbons; Straight-chain alkyl having 1 to 10 carbon atoms; Straight-chain alkyl having 1 to 5 carbon atoms; Branched or cyclic alkyl having 3 to 20 carbon atoms; Branched or cyclic alkyl having 3 to 15 carbons; Or it may be a branched or cyclic alkyl having 3 to 10 carbon atoms. More specifically, alkyl having 1 to 20 carbon atoms is methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, iso-pentyl group or Cyclohexyl group, and the like.

탄소수 2 내지 20의 알케닐은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알케닐일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 2 내지 20의 알케닐은 탄소수 2 내지 20의 직쇄 알케닐, 탄소수 2 내지 10의 직쇄 알케닐, 탄소수 2 내지 5의 직쇄 알케닐, 탄소수 3 내지 20의 분지쇄 알케닐, 탄소수 3 내지 15의 분지쇄 알케닐, 탄소수 3 내지 10의 분지쇄 알케닐, 탄소수 5 내지 20의 고리형 알케닐 또는 탄소수 5 내지 10의 고리형 알케닐일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 2 내지 20의 알케닐은 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐 또는 사이클로헥세닐 등일 수 있다.The alkenyl having 2 to 20 carbon atoms may be straight chain, branched chain or cyclic alkenyl. Specifically, alkenyl having 2 to 20 carbon atoms includes straight alkenyl having 2 to 20 carbon atoms, straight alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, straight alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, branched alkenyl having 3 to 20 carbon atoms, and 3 carbon atoms. It may be a branched chain alkenyl having 15 to 15, a branched chain alkenyl having 3 to 10 carbons, a cyclic alkenyl having 5 to 20 carbons, or a cyclic alkenyl having 5 to 10 carbons. More specifically, alkenyl having 2 to 20 carbon atoms may be ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl or cyclohexenyl.

탄소수 6 내지 30의 아릴은 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 트라이사이클릭 방향족 탄화수소를 의미할 수 있다. 구체적으로, 탄소수 6 내지 30의 아릴은 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기 등일 수 있다.Aryl having 6 to 30 carbon atoms may mean a monocyclic, bicyclic or tricyclic aromatic hydrocarbon. Specifically, aryl having 6 to 30 carbon atoms may be a phenyl group, a naphthyl group, or anthracenyl group.

탄소수 7 내지 30의 알킬아릴은 아릴의 1 이상의 수소가 알킬에 의하여 치환된 치환기를 의미할 수 있다. 구체적으로, 탄소수 7 내지 30의 알킬아릴은 메틸페닐, 에틸페닐, n-프로필페닐, iso-프로필페닐, n-부틸페닐, iso-부틸페닐, tert-부틸페닐 또는 사이클로헥실페닐 등일 수 있다. The alkylaryl having 7 to 30 carbon atoms may mean a substituent in which one or more hydrogens of aryl are substituted by alkyl. Specifically, the alkylaryl having 7 to 30 carbon atoms may be methylphenyl, ethylphenyl, n-propylphenyl, iso-propylphenyl, n-butylphenyl, iso-butylphenyl, tert-butylphenyl, or cyclohexylphenyl.

탄소수 7 내지 30의 아릴알킬은 알킬의 1 이상의 수소가 아릴에 의하여 치환된 치환기를 의미할 수 있다. 구체적으로, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬은 벤질기, 페닐프로필 또는 페닐헥실 등일 수 있다.Arylalkyl having 7 to 30 carbon atoms may mean a substituent in which one or more hydrogens of alkyl are substituted by aryl. Specifically, arylalkyl having 7 to 30 carbon atoms may be a benzyl group, phenylpropyl or phenylhexyl.

상기 화학식 1의 제 1 메탈로센 화합물과 화학식 2 내지 화학식 4의 제 2 메탈로센 화합물이 함께 담지된 혼성 담지 촉매를 이용하는 경우에, 낮은 용융 온도(Tm), 넓은 분자량 분포(PDI) 및 고가공성을 나타내는 올레핀 중합체를 고활성으로 제조할 수 있다. In the case of using a hybrid supported catalyst in which the first metallocene compound of Formula 1 and the second metallocene compound of Formulas 2 to 4 are supported together, a low melting temperature (Tm), a wide molecular weight distribution (PDI), and high cost The olefin polymer exhibiting porosity can be produced with high activity.

상기 화학식 1의 제 1 메탈로센 화합물은 안사-메탈로센 구조를 가지며, 리간드로 두 개의 인데닐기(indenyl group)를 포함한다. 특히, 상기 리간드를 연결하는 브릿지 그룹(bridge group)에 산소-주게(oxygen-donor)로써 루이스 염기의 역할을 할 수 있는 작용기가 치환되어 있어 촉매로서의 활성을 극대화할 수 있는 장점이 있다. The first metallocene compound of Chemical Formula 1 has an ansa-metallocene structure and includes two indenyl groups as ligands. In particular, a functional group capable of acting as a Lewis base as an oxygen-donor is substituted in a bridge group connecting the ligand, thereby maximizing activity as a catalyst.

또한, 인데닐기에 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴(R1)과 같은 벌키한 그룹(bulky group)이 치환되어 있기 때문에, 입체 장애를 부여하여 메조 형태의 형성을 억제한다. 그에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물을 담체에 담지하여 폴리올레핀의 제조에 촉매로써 사용할 경우 고활성으로, 원하는 물성을 갖는 폴리올레핀을 보다 용이하게 제조할 수 있다. In addition, since a bulky group such as an aryl group having 6 to 20 carbon atoms (R 1 ) substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is substituted, it imparts a steric hindrance to suppress the formation of mesoforms. do. Accordingly, when the first metallocene compound represented by Chemical Formula 1 is supported on a carrier and used as a catalyst in the production of polyolefin, it is highly active and polyolefin having desired physical properties can be more easily produced.

상기 화학식 1에서, 바람직하게는 R1은 터트-부틸로 치환된 페닐일 수 있으며, 보다 바람직하게는, R1은 4-터트-부틸-페닐일 수 있다. In Chemical Formula 1, preferably R 1 may be phenyl substituted with tert-butyl, and more preferably, R 1 may be 4-tert-butyl-phenyl.

또한 바람직하게는, M1은 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)일 수 있고, X1 및 X2는 클로로(Cl)일 수 있다. Also preferably, M 1 may be hafnium (Hf) or zirconium (Zr), and X 1 and X 2 may be chloro (Cl).

또한 바람직하게는, R2, R3 및 R4는 수소일 수 있다. Also preferably, R 2 , R 3 and R 4 may be hydrogen.

또한 바람직하게는, A1는 실리콘일 수 있다. Also preferably, A 1 may be silicon.

또한 바람직하게는, R5는 6-터트-부톡시-헥실일 수 있고, R6는 메틸일 수 있다. Also preferably, R 5 may be 6-tert-butoxy-hexyl, and R 6 may be methyl.

상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물의 대표적인 예는 다음과 같으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다:Representative examples of the first metallocene compound represented by Chemical Formula 1 are as follows, but the present invention is not limited thereto:

Figure 112016068297924-pat00009
Figure 112016068297924-pat00009

Figure 112016068297924-pat00010
Figure 112016068297924-pat00010

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물은 하기 반응식 1과 같은 제조방법으로 제조될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the first metallocene compound represented by Formula 1 may be prepared by the same method as in Scheme 1 below, but the present invention is not limited thereto.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112016068297924-pat00011
Figure 112016068297924-pat00011

상기 단계 1(Step 1)은, 상기 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 반응에 알킬리튬(예를 들어, n-부틸리튬)을 사용하는 것이 바람직하고, 반응 온도는 -200 내지 0℃, 보다 바람직하게는 -150 내지 0℃이다. 용매로는 톨루엔, THF 등을 사용할 수 있다. 이때 생성물에서 유기층을 분리한 후, 분리된 유기층을 진공 건조하고 과량의 반응물을 제거하는 단계를 더욱 수행할 수 있다.Step 1 (Step 1) is a step of preparing a compound represented by Formula 1-4 by reacting the compound represented by Formula 1-3 with the compound represented by Formula 1-3. It is preferable to use alkyl lithium (for example, n-butyl lithium) for the reaction, and the reaction temperature is -200 to 0°C, more preferably -150 to 0°C. As the solvent, toluene, THF, or the like can be used. In this case, after separating the organic layer from the product, the step of vacuum drying the separated organic layer and removing excess reactants may be further performed.

상기 단계 2(Step 2)는, 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 상기 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 반응시켜 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 반응에 알킬리튬(예를 들어, n-부틸리튬)을 사용하는 것이 바람직하고, 반응 온도는 -200 내지 0℃, 보다 바람직하게는 -150 내지 0℃이다. 용매로는 에테르, 헥산 등을 사용할 수 있다. Step 2 (Step 2) is a step of preparing a compound represented by Formula 1 by reacting the compound represented by Formula 1-5 with the compound represented by Formula 1-4. It is preferable to use alkyl lithium (for example, n-butyl lithium) for the reaction, and the reaction temperature is -200 to 0°C, more preferably -150 to 0°C. As the solvent, ether, hexane, or the like can be used.

제 2 메탈로센 화합물 중, 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 두 개의 벤조인데닐기(benzoindenyl group)를 리간드로 포함하고, 상기 두 개의 리간드를 연결하는 브릿지 그룹(bridge group)에 산소-주게(oxygen-donor)로서 루이스 염기의 역할을 할 수 있는 작용기가 포함된 구조를 가진다. 일 예로, 이러한 특정 구조를 가지는 상기 화학식 2의 화합물을 적절한 방법으로 활성화 및 담체에 담지하여 올레핀 단량체의 중합 촉매로 이용하면, 낮은 용융 온도(Tm) 및 높은 용융 지수(MFR)를 나타내어 가공 혹은 성형 시에 에너지 절감 효과가 우수한 올레핀 중합체를 제조할 수 있다. 특히, 이러한 효과는 프로필렌의 중합 시에 극대화될 수 있다. Of the second metallocene compound, the second metallocene compound represented by Formula 2 includes two benzoindenyl groups as ligands, and a bridge group connecting the two ligands. Oxygen-donor (oxygen-donor) has a structure containing a functional group that can act as a Lewis base. For example, when the compound of Formula 2 having such a specific structure is activated and supported on a carrier in an appropriate manner and used as a polymerization catalyst for an olefin monomer, it exhibits a low melting temperature (Tm) and a high melting index (MFR), thereby processing or molding. At this time, an olefin polymer having an excellent energy saving effect can be produced. In particular, this effect can be maximized during polymerization of propylene.

보다 구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물에서, 벤조인데닐 리간드는 치환되지 않거나 혹은 입체 장애가 적은 치환기로 치환될 수 있다. 이에 따라, 양호한 촉매 활성을 나타내면서 목적하는 입체 구조의 올레핀 중합체를 용이하게 제조할 수 있다.More specifically, in the second metallocene compound represented by Chemical Formula 2, the benzoindenyl ligand may be unsubstituted or substituted with a substituent having little steric hindrance. Thereby, an olefin polymer having a desired steric structure can be easily produced while exhibiting good catalytic activity.

일 예로, 상기 화학식 2의 R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 5의 직쇄 알킬 중 어느 하나일 수 있다.For example, R 9 and R 10 in Chemical Formula 2 may be independently hydrogen or straight chain alkyl having 1 to 5 carbon atoms.

그리고, 상기 화학식 2에서 벤조인데닐 리간드를 연결하는 브릿지 그룹은 메탈로센 화합물의 담지 안정성에 영향을 미칠 수 있다. In addition, the bridge group connecting the benzoindenyl ligand in Chemical Formula 2 may affect the loading stability of the metallocene compound.

일 예로, 보다 개선된 담지 효율을 위해 화학식 2의 R7은 탄소수 3 내지 6의 분지쇄 알콕시로 치환된 알킬이며, 바람직하게는 6-터트-부톡시-헥실일 수 있다. For example, for improved loading efficiency, R 7 in Formula 2 is alkyl substituted with branched chain alkoxy having 3 to 6 carbon atoms, and may be preferably 6-tert-butoxy-hexyl.

또한, R8, R9, 및 R10은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬이며, 바람직하게는 메틸일 수 있다. Further, R 8 , R 9 , and R 10 are straight-chain alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and may preferably be methyl.

또한 바람직하게는, M2는 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)일 수 있고, X3 및 X4는 클로로(Cl)일 수 있다.Also preferably, M 2 may be hafnium (Hf) or zirconium (Zr), and X 3 and X 4 may be chloro (Cl).

또한 바람직하게는, A2는 실리콘일 수 있다.Also preferably, A 2 may be silicon.

상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 대표적인 예는 다음과 같으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.Representative examples of the compound represented by Formula 2 are as follows, but the present invention is not limited thereto.

Figure 112016068297924-pat00012
,
Figure 112016068297924-pat00013
Figure 112016068297924-pat00012
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또한, 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 하기 반응식 2와 같은 제조방법으로 제조될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, the second metallocene compound represented by Formula 2 may be prepared by the same method as in Scheme 2 below, but the present invention is not limited thereto.

[반응식 2][Scheme 2]

Figure 112016068297924-pat00014
Figure 112016068297924-pat00014

상기 단계 1(Step 1)은, 상기 화학식 2-1 및 2-2로 표시되는 화합물을 상기 화학식 2-3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 상기 화학식 2-4로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 반응에 알킬리튬(예를 들어, n-부틸리튬)을 사용하는 것이 바람직하고, 반응 온도는 -200 내지 0℃, 보다 바람직하게는 -150 내지 0℃이다. 용매로는 톨루엔, THF 등을 사용할 수 있다. 이때 생성물에서 유기층을 분리한 후, 분리된 유기층을 진공 건조하고 과량의 반응물을 제거하는 단계를 더욱 수행할 수 있다.Step 1 (Step 1) is a step of preparing a compound represented by Formula 2-4 by reacting a compound represented by Formula 2-3 with a compound represented by Formula 2-1 and 2-2. It is preferable to use alkyl lithium (for example, n-butyl lithium) for the reaction, and the reaction temperature is -200 to 0°C, more preferably -150 to 0°C. As the solvent, toluene, THF, or the like can be used. In this case, after separating the organic layer from the product, the step of vacuum drying the separated organic layer and removing excess reactants may be further performed.

상기 단계 2(Step 2)는, 상기 화학식 2-4로 표시되는 화합물을 상기 화학식 2-5로 표시되는 화합물을 반응시켜 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 제조하는 단계이다. 상기 반응에 알킬리튬(예를 들어, n-부틸리튬)을 사용하는 것이 바람직하고, 반응 온도는 -200 내지 0℃, 보다 바람직하게는 -150 내지 0℃이다. 용매로는 에테르, 헥산 등을 사용할 수 있다. Step 2 (Step 2) is a step of preparing a compound represented by Formula 2 by reacting the compound represented by Formula 2-5 with the compound represented by Formula 2-4. It is preferable to use alkyl lithium (for example, n-butyl lithium) for the reaction, and the reaction temperature is -200 to 0°C, more preferably -150 to 0°C. As the solvent, ether, hexane, or the like can be used.

제 2 메탈로센 화합물 중, 상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 리간드로서 2개의 2-(2-퓨릴)인덴을 포함하고, 두 개의 리간드를 연결하는 브릿지 그룹(bridge group)에 산소-주게(oxygen-donor)로서 루이스 염기의 역할을 할 수 있는 작용기를 포함한 구조를 가진다. 기존의 메탈로센 촉매 전구체의 경우에는 합성 시에 각 입체 이성질체에 대한 선택성이 비슷하여 메조 화합물과 라세믹 혼합물이 거의 유사한 비율로 생성되었다. 그러나, 상기 일 구현예에 따른 화학식 3의 메탈로센 화합물은 상술한 특정 입체 구조에 의해 합성 시에 광학 이성질체에 대한 높은 선택성을 나타내 라세믹 혼합물이 얻어지게 된다. 그리고, 상술한 특정 입체 구조를 갖는 화학식 3의 메탈로센 화합물은 수소 반응성이 우수하여 동일 수소량으로 기존의 촉매 대비 높은 유동성을 갖는 올레핀 중합체를 제공할 수 있음이 확인되었다. 즉, 상술한 특정 입체 구조의 화학식 3의 메탈로센 화합물을 이용하면, 멜트 블로운(melt blown) 섬유 생산에 매우 적합한 높은 유동성의 올레핀 중합체를 용이하게 생산할 수 있다.Among the second metallocene compounds, the second metallocene compound represented by Chemical Formula 3 includes two 2-(2-furyl)indenes as ligands, and a bridge group connecting two ligands. Oxygen-donor (oxygen-donor) has a structure containing a functional group that can act as a Lewis base. In the case of the conventional metallocene catalyst precursor, the meso compounds and racemic mixtures were generated at almost the same ratio as the selectivity for each stereoisomer was similar during synthesis. However, the metallocene compound of Formula 3 according to the above embodiment exhibits high selectivity for optical isomers when synthesized by the specific stereostructure described above, thereby obtaining a racemic mixture. In addition, it was confirmed that the metallocene compound of Chemical Formula 3 having a specific three-dimensional structure described above has excellent hydrogen reactivity and thus can provide an olefin polymer having a high fluidity compared to a conventional catalyst with the same amount of hydrogen. That is, by using the metallocene compound of Chemical Formula 3 having a specific three-dimensional structure described above, it is possible to easily produce a highly fluid olefin polymer that is very suitable for producing melt blown fibers.

구체적으로, 상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물에서, 2-(2-퓨릴)인덴의 4번 위치는 입체 장애가 큰 치환기로 치환될 수 있다. 이러한 구조의 메탈로센 화합물은 양호한 구조 안정성을 나타내면서도 우수한 촉매 활성을 나타낼 수 있다. 일 예로, 상기 화학식 3에서 R15 및 R16은 각각 독립적으로 터트-부틸로 치환된 페닐일 수 있으며, 보다 바람직하게는, R15 및 R16은 4-터트-부틸-페닐일 수 있다. Specifically, in the second metallocene compound represented by Chemical Formula 3, the 4-position of 2-(2-furyl)indene may be substituted with a substituent having a large steric hindrance. The metallocene compound having such a structure may exhibit excellent catalytic activity while exhibiting good structural stability. For example, in Formula 3, R 15 and R 16 may each independently be substituted phenyl with tert-butyl, and more preferably, R 15 and R 16 may be 4-tert-butyl-phenyl.

상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물에서, 퓨릴의 5번 자리는 치환되지 않거나 혹은 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 퓨릴의 5번 자리는 입체 장애가 작은 치환기로 치환되어 구조 안정성을 보다 향상시킬 수 있다. 일 예로, 상기 화학식 3에서 R13 및 R14는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 직쇄 알킬 중 어느 하나, 바람직하게는 메틸일 수 있다.In the second metallocene compound represented by Chemical Formula 3, the fifth position of furyl may be unsubstituted or substituted with alkyl having 1 to 20 carbons. More specifically, the fifth position of the furyl may be replaced with a substituent having a small steric hindrance to further improve structural stability. For example, in Formula 3, R 13 and R 14 may each independently be any one of straight chain alkyl having 1 to 3 carbon atoms, preferably methyl.

그리고, 상기 화학식 3에서 2-(2-퓨릴)인덴을 연결하는 브릿지 그룹은 메탈로센 화합물의 담지 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 일 예로, 보다 개선된 담지 효율을 위해 화학식 3의 R11은 탄소수 3 내지 6의 분지쇄 알콕시로 치환된 알킬이며, 바람직하게는 6-터트-부톡시-헥실일 수 있다. 그리고, 화학식 3의 R12는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬이며, 바람직하게는 메틸일 수 있다.In addition, the bridge group connecting 2-(2-furyl)indene in Chemical Formula 3 may affect the loading stability of the metallocene compound. For example, for improved loading efficiency, R 11 in Formula 3 is alkyl substituted with branched chain alkoxy having 3 to 6 carbon atoms, and may be preferably 6-tert-butoxy-hexyl. Further, R 12 in Chemical Formula 3 is a straight chain alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and preferably may be methyl.

또한 바람직하게는, M3은 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)일 수 있고, X5 및 X6은 클로로(Cl)일 수 있다. Also preferably, M 3 may be hafnium (Hf) or zirconium (Zr), and X 5 and X 6 may be chloro (Cl).

또한 바람직하게는, A3은 실리콘일 수 있다. Also preferably, A 3 may be silicon.

상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물의 대표적인 예는 다음과 같으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다:Representative examples of the second metallocene compound represented by Chemical Formula 3 are as follows, but the present invention is not limited thereto:

Figure 112016068297924-pat00015
Figure 112016068297924-pat00015

상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 알려진 합성 반응들을 이용하여 합성될 수 있으며, 보다 상세한 합성 방법은 후술하는 실시예들을 참고할 수 있다. The compound represented by Chemical Formula 3 may be synthesized using known synthetic reactions, and detailed examples of synthesis may be referred to examples described later.

제 2 메탈로센 화합물 중, 상기 화학식 4로 표시되는 메탈로센 화합물은 2개의 인덴(indene)기가 탄소, 실리콘 또는 게르마늄 브릿지로 연결되는 가교 구조를 가지며, 특히, 인덴기의 특정 위치에 아릴기, 알킬기, 알콕시기 등과 같은 작용기를 도입한 것으로서, 상기 메탈로센 화합물은 올레핀 중합시 고활성을 나타낼 수 있으며, 특히 낮은 용융흐름지수(MFR)를 갖는 고분자량의 폴리올레핀을 제조할 수 있다. Of the second metallocene compound, the metallocene compound represented by Chemical Formula 4 has a crosslinked structure in which two indene groups are connected by carbon, silicon, or germanium bridges, in particular, an aryl group at a specific position of the indene group , Introduced into a functional group such as an alkyl group, an alkoxy group, etc., the metallocene compound may exhibit high activity during olefin polymerization, and in particular, a high molecular weight polyolefin having a low melt flow index (MFR) may be prepared.

그리고, 상기 일 구현예의 화학식 4의 제 2 메탈로센 화합물에서, R17은 페닐 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬로 치환된 페닐인 것이 바람직하다. In addition, in the second metallocene compound of Chemical Formula 4 of the above embodiment, R 17 is preferably phenyl or phenyl substituted with alkyl having 1 to 10 carbons.

그리고, 상기 R18은 메톡시인 것이 바람직하다. And, it is preferable that R 18 is methoxy.

또한, 상기 R19는 탄소수 1 내지 4의 알킬인 것이 바람직하고, 터트-부틸인 것이 보다 바람직하다. Moreover, it is preferable that said R 19 is C1-C4 alkyl, and it is more preferable that it is tert-butyl.

그리고, 상기 A4는 실리콘인 것이 바람직하고, R21은 6-터트-부톡시-헥실, R22는 메틸인 것이 바람직하다.And, it is preferable that A 4 is silicon, R 21 is 6-tert-butoxy-hexyl, and R 22 is preferably methyl.

또한, 상기 M4는 지르코늄(Zr)이고, X7 및 X8은 클로로(Cl)인 것이 바람직하다. In addition, M 4 is zirconium (Zr), and X 7 and X 8 are preferably chloro (Cl).

한편, 상기 화학식 4로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물의 바람직한 예로, 하기 화합물을 들 수 있다.On the other hand, as a preferred example of the second metallocene compound represented by Chemical Formula 4, the following compounds may be mentioned.

Figure 112016068297924-pat00016
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Figure 112016068297924-pat00017
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Figure 112016068297924-pat00017
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Figure 112016068297924-pat00018
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Figure 112016068297924-pat00019

상기 화학식 4로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 알려진 합성 반응들을 이용하여 합성될 수 있으며, 보다 상세한 합성 방법은 후술하는 실시예들을 참고할 수 있다. The second metallocene compound represented by Chemical Formula 4 may be synthesized using known synthetic reactions, and detailed examples of synthesis may be referred to examples described later.

통상의 메탈로센 촉매로 올레핀계 중합체를 제조할 경우 용융 온도가 감소하는 대신 중합 활성이 낮거나, 반대로, 중합 활성이 높아지지만 용융 온도가 높은 올레핀계 중합체가 수득되는 등 공정상의 어려움이 있으며, 단일 메탈로센 촉매로 이들 특성을 동시에 구현하는 것은 쉽지 않다.When manufacturing an olefin-based polymer with a conventional metallocene catalyst, there is a difficulty in processing, such as obtaining an olefin-based polymer having a low melting temperature or a high polymerization temperature but having a high polymerization activity instead of decreasing the melting temperature, It is not easy to realize these properties simultaneously with a single metallocene catalyst.

본 발명의 혼성 담지 촉매에서, 상기 화학식 2 내지 화학식 4로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은, 구조적 특이성으로 인하여 높은 용융 유동율비 및 큰 분자량 분포(PDI)를 갖는 고가공성의 올레핀계 중합체의 중합이 가능하나, 촉매 활성이 비교적 낮은 단점이 있다. 한편, 본 발명과 같이 상기 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물을 함께 담지한 혼성 담지 촉매를 이용함으로써 고가공성의 올레핀계 중합체를 고활성으로 제조할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 적절한 범위의 용융 지수를 갖는 올레핀계 중합체가 수득되어 가공성과 기계적 물성을 모두 만족시킬 수 있다.In the hybrid supported catalyst of the present invention, the second metallocene compound represented by Chemical Formulas 2 to 4 is polymerized of a highly processable olefin-based polymer having a high melt flow rate ratio and a large molecular weight distribution (PDI) due to structural specificity. This is possible, but has the disadvantage of relatively low catalytic activity. On the other hand, as in the present invention, there is an advantage that a highly processable olefin polymer can be produced with high activity by using a hybrid supported catalyst carrying the first metallocene compound and the second metallocene compound together. In addition, an olefin-based polymer having an appropriate range of melt index can be obtained to satisfy both processability and mechanical properties.

상기 제 1 메탈로센 화합물 및 상기 제 2 메탈로센 화합물의 몰비는 각 금속 화합물에 포함되는 금속의 몰비를 기준으로, 약 10:1 내지 약 2:1, 바람직하게는 약 3:1 내지 약 5:1일 수 있다. 상기 몰비에서 최적의 촉매 활성과 물성을 나타내어 촉매의 활성 유지 및 경제성 측면에서 유리할 수 있다. The molar ratio of the first metallocene compound and the second metallocene compound is about 10:1 to about 2:1, preferably about 3:1 to about, based on the molar ratio of the metal contained in each metal compound It may be 5:1. It can be advantageous in terms of maintaining the activity and economical efficiency of the catalyst by showing the optimum catalyst activity and physical properties in the molar ratio.

본 발명에 따른 혼성 담지 촉매에 있어서, 상기 담체로는 표면에 하이드록시기를 함유하는 담체를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 건조되어 표면에 수분이 제거된, 반응성이 큰 하이드록시기와 실록산기를 가지고 있는 담체를 사용할 수 있다. 예컨대, 고온에서 건조된 실리카, 실리카-알루미나, 및 실리카-마그네시아 등이 사용될 수 있고, 이들은 통상적으로 Na2O, K2CO3, BaSO4, 및 Mg(NO3)2 등의 산화물, 탄산염, 황산염, 및 질산염 성분을 함유할 수 있다.In the hybrid supported catalyst according to the present invention, a carrier containing a hydroxy group on the surface may be used as the carrier, and preferably a carrier having a highly reactive hydroxy group and a siloxane group that has been dried to remove moisture on the surface. Can be used. For example, silica dried at high temperature, silica-alumina, and silica-magnesia can be used, and these are usually oxides, carbonates, such as Na 2 O, K 2 CO 3 , BaSO 4 , and Mg(NO 3 ) 2 , Sulfate, and nitrate components.

상기 담체의 건조 온도는 200 내지 800℃가 바람직하고, 300 내지 600℃가 더욱 바람직하며, 300 내지 400℃가 가장 바람직하다. 상기 담체의 건조 온도가 200℃ 미만인 경우 수분이 너무 많아서 표면의 수분과 조촉매가 반응하게 되고, 800℃를 초과하는 경우에는 담체 표면의 기공들이 합쳐지면서 표면적이 줄어들며, 또한 표면에 하이드록시기가 많이 없어지고 실록산기만 남게 되어 조촉매와의 반응자리가 감소하기 때문에 바람직하지 않다.The drying temperature of the carrier is preferably 200 to 800°C, more preferably 300 to 600°C, and most preferably 300 to 400°C. When the drying temperature of the carrier is less than 200°C, there is too much moisture so that the surface moisture and the co-catalyst react, and when it exceeds 800°C, the surface area decreases as the pores of the carrier surface are combined, and there are many hydroxyl groups on the surface. It is not preferable because the reaction site with the co-catalyst decreases because the siloxane group disappears and disappears.

상기 담체 표면의 하이드록시기 양은 0.1 내지 10 mmol/g이 바람직하며, 0.5 내지 5 mmol/g일 때 더욱 바람직하다. 상기 담체 표면에 있는 하이드록시기의 양은 담체의 제조방법 및 조건 또는 건조 조건, 예컨대 온도, 시간, 진공 또는 스프레이 건조 등에 의해 조절할 수 있다.The amount of hydroxy groups on the surface of the carrier is preferably 0.1 to 10 mmol/g, and more preferably 0.5 to 5 mmol/g. The amount of hydroxy groups on the surface of the carrier can be controlled by the method and conditions of the carrier or drying conditions, such as temperature, time, vacuum or spray drying.

상기 하이드록시기의 양이 0.1 mmol/g 미만이면 조촉매와의 반응자리가 적고, 10 mmol/g을 초과하면 담체 입자 표면에 존재하는 하이드록시기 이외에 수분에서 기인한 것일 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.When the amount of the hydroxy group is less than 0.1 mmol/g, there are few reaction sites with the cocatalyst, and if it exceeds 10 mmol/g, it is not preferable because it may be due to moisture other than the hydroxy group present on the surface of the carrier particle. not.

본 발명에 따른 혼성 담지 촉매에 있어서, 촉매(상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물) 대 담체의 질량비는 1:1 내지 1:1000인 것이 바람직하다. 상기 질량비로 담체 및 촉매를 포함할 때, 적절한 담지 촉매 활성을 나타내어 촉매의 활성 유지 및 경제성 측면에서 유리할 수 있다.In the hybrid supported catalyst according to the present invention, the mass ratio of the catalyst (the first and second metallocene compounds) to the carrier is preferably 1:1 to 1:1000. When the carrier and the catalyst are included in the above mass ratio, it can be advantageous in terms of maintaining the activity and economical efficiency of the catalyst by exhibiting appropriate supported catalyst activity.

본 발명에 따른 혼성 담지 촉매는 상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물, 상기 화학식 2 내지 화학식 4로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물 이외에, 조촉매를 추가로 포함할 수 있다. 상기 조촉매로는 하기 화학식 5, 화학식 6 또는 화학식 7로 표시되는 조촉매 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The hybrid supported catalyst according to the present invention may further include a cocatalyst in addition to the first metallocene compound represented by Chemical Formula 1 and the second metallocene compound represented by Chemical Formulas 2 to 4. The cocatalyst may include one or more of the cocatalyst compounds represented by the following Chemical Formula 5, Chemical Formula 6 or Chemical Formula 7.

[화학식 5][Formula 5]

-[Al(R')-O]m--[Al(R')-O] m-

상기 화학식 5에서,In Chemical Formula 5,

R'은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 할로겐; 탄소수 1 내지 20의 탄화수소; 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 탄화수소이고;R'may be the same or different from each other, and each independently halogen; Hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms; Or a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen;

m은 2 이상의 정수이며;m is an integer of 2 or more;

[화학식 6][Formula 6]

J(R'')3 J(R'') 3

상기 화학식 6에서,In Chemical Formula 6,

R''는 상기 화학식 5에서 정의된 R'과 같고;R'' is the same as R'defined in Formula 5 above;

J는 알루미늄 또는 보론이며;J is aluminum or boron;

[화학식 7][Formula 7]

[E-H]+[ZQ4]- 또는 [E]+[ZQ4]- [EH] + [ZQ 4] - or [E] + [ZQ 4] -

상기 화학식 7에서,In Chemical Formula 7,

E는 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고;E is a neutral or cationic Lewis base;

H는 수소 원자이며;H is a hydrogen atom;

Z는 13족 원소이고;Z is a group 13 element;

Q는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소, 알콕시 또는 페녹시로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.Q may be the same as or different from each other, and each independently one or more hydrogen atoms are halogen, a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy or phenoxy substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. .

상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 예로는 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, 부틸알루미녹산 등이 있으며, 더욱 바람직한 화합물은 메틸알루미녹산이다.Examples of the compound represented by the formula (5) include methyl aluminoxane, ethyl aluminoxane, isobutyl aluminoxane, butyl aluminoxane, and more preferred compounds are methyl aluminoxane.

상기 화학식 6으로 표시되는 화합물의 예로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 디메틸클로로알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-s-부틸알루미늄, 트리사이클로펜틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄, 에틸디메틸알루미늄, 메틸디에틸알루미늄, 트리페닐알루미늄, 트리-p-톨릴알루미늄, 디메틸알루미늄메톡시드, 디메틸알루미늄에톡시드, 트리메틸보론, 트리에틸보론, 트리이소부틸보론, 트리프로필보론, 트리부틸보론 등이 포함되며, 더욱 바람직한 화합물은 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄 중에서 선택된다.Examples of the compound represented by Chemical Formula 6 include trimethyl aluminum, triethyl aluminum, triisobutyl aluminum, tripropyl aluminum, tributyl aluminum, dimethylchloro aluminum, triisopropyl aluminum, tri-s-butyl aluminum, and tricyclopentyl aluminum. , Tripentyl aluminum, triisopentyl aluminum, trihexyl aluminum, trioctyl aluminum, ethyl dimethyl aluminum, methyl diethyl aluminum, triphenyl aluminum, tri-p-tolyl aluminum, dimethyl aluminum methoxide, dimethyl aluminum ethoxide, trimethyl Boron, triethyl boron, triisobutyl boron, tripropyl boron, tributyl boron, and the like, and more preferable compounds are selected from trimethyl aluminum, triethyl aluminum, and triisobutyl aluminum.

상기 화학식 7로 표시되는 화합물의 예로는 트리에틸암모니움테트라페닐보론, 트리부틸암모니움테트라페닐보론, 트리메틸암모니움테트라페닐보론, 트리프로필암모니움테트라페닐보론, 트리메틸암모니움테트라(p-톨릴)보론, 트리메틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리메틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라펜타플로로페닐보론, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐보론, N,N-디에틸아닐리니움테트라펜타플로로페닐보론, 디에틸암모니움테트라펜타플로로페닐보론, 트리페닐포스포늄테트라페닐보론, 트리메틸포스포늄테트라페닐보론, 트리에틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리부틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리메틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리프로필암모니움테트라페닐알루미늄, 트리메틸암모니움테트라(p-톨릴)알루미늄, 트리프로필암모니움테트라(p-톨릴)알루미늄, 트리에틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)알루미늄, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)알루미늄, 트리메틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)알루미늄, 트리부틸암모니움테트라펜타플로로페닐알루미늄, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐알루미늄, N,N-디에틸아닐리니움테트라펜타플로로페닐알루미늄, 디에틸암모니움테트라펜타테트라페닐알루미늄, 트리페닐포스포늄테트라페닐알루미늄, 트리메틸포스포늄테트라페닐알루미늄, 트리프로필암모니움테트라(p-톨릴)보론, 트리에틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리페닐카보니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리페닐카보니움테트라펜타플로로페닐보론 등이 있다.Examples of the compound represented by Chemical Formula 7 include triethylammonium tetraphenylboron, tributylammonium tetraphenylboron, trimethylammonium tetraphenylboron, tripropylammonium tetraphenylboron, and trimethylammoniumtetra(p-tolyl). Boron, trimethylammoniumtetra(o,p-dimethylphenyl)boron, tributylammoniumtetra(p-trifluoromethylphenyl)boron, trimethylammoniumtetra(p-trifluoromethylphenyl)boron, tributylammoniumtetra Pentafluorophenylboron, N,N-diethylanilinium tetraphenylboron, N,N-diethylanilinium tetrapentafluorophenylboron, diethylammonium tetrapentafluorophenylboron, triphenylphosphonium Tetraphenylboron, trimethylphosphoniumtetraphenylboron, triethylammoniumtetraphenylaluminum, tributylammoniumtetraphenylaluminum, trimethylammoniumtetraphenylaluminum, tripropylammoniumtetraphenylaluminum, trimethylammoniumtetra(p-tolyl Aluminium, tripropylammoniumtetra(p-tolyl)aluminum, triethylammoniumtetra(o,p-dimethylphenyl)aluminum, tributylammoniumtetra(p-trifluoromethylphenyl)aluminum, trimethylammoniumtetra( p-trifluoromethylphenyl)aluminum, tributylammonium tetrapentafluorophenylaluminum, N,N-diethylanilinium tetraphenylaluminum, N,N-diethylanilinium tetrapentafluorophenylaluminum, di Ethylammonium tetrapentatetraphenylaluminum, triphenylphosphoniumtetraphenylaluminum, trimethylphosphoniumtetraphenylaluminum, tripropylammoniumtetra(p-tolyl)boron, triethylammoniumtetra(o,p-dimethylphenyl)boron , Tributyl ammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, triphenylcarbonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, triphenylcarbonium tetrapentafluorophenyl boron, and the like.

본 발명에 따른 혼성 담지 촉매는 담체에 조촉매 화합물을 담지시키는 단계, 상기 담체에 상기 제 1 메탈로센 화합물을 담지시키는 단계, 및 상기 담체에 상기 제 2 메탈로센 화합물을 담지시키는 단계로 제조할 수 있다. The hybrid supported catalyst according to the present invention is prepared by supporting a cocatalyst compound on a carrier, supporting the first metallocene compound on the carrier, and supporting the second metallocene compound on the carrier. can do.

상기 혼성 담지 촉매의 제조시에 반응 용매로서 펜탄, 헥산, 헵탄 등과 같은 탄화수소계 용매, 또는 벤젠, 톨루엔 등과 같은 방향족계 용매가 사용될 수 있다. 또한, 메탈로센 화합물과 조촉매 화합물은 실리카나 알루미나에 담지된 형태로도 이용할 수 있다.When preparing the hybrid supported catalyst, a hydrocarbon-based solvent such as pentane, hexane, heptane, or the like, or an aromatic-based solvent such as benzene and toluene may be used. In addition, the metallocene compound and the cocatalyst compound can also be used in a form supported on silica or alumina.

또한, 본 발명은 상기 혼성 담지 촉매의 존재 하에서, 올레핀계 단량체를 중합시키는 단계를 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing an olefin-based polymer comprising the step of polymerizing an olefin-based monomer in the presence of the hybrid supported catalyst.

본 발명에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법에 있어서, 상기 올레핀계 단량체의 구체적인 예로는 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-에이코센 등이 있으며, 이들을 2종 이상 혼합하여 공중합할 수도 있다. 바람직하게는, 상기 올레핀계 중합체는 프로필렌 호모 중합체, 또는 프로필렌 및 에틸렌의 랜덤 공중합체일 수 있다. In the method for producing an olefin-based polymer according to the present invention, specific examples of the olefin-based monomer are ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1 -Octen, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-eicocene, and the like, and may be copolymerized by mixing two or more of them. Preferably, the olefin-based polymer may be a propylene homopolymer, or a random copolymer of propylene and ethylene.

상기 중합 반응은 하나의 연속식 슬러리 중합 반응기, 루프 슬러리 반응기, 기상 반응기 또는 용액 반응기를 이용하여 하나의 올레핀계 단량체로 호모중합하거나 또는 2종 이상의 단량체를 공중합하여 진행할 수 있다.The polymerization reaction may be carried out by homopolymerizing one olefinic monomer or copolymerizing two or more monomers using one continuous slurry polymerization reactor, loop slurry reactor, gas phase reactor, or solution reactor.

상기 혼성 담지 촉매는 탄소수 5 내지 12의 지방족 탄화수소 용매, 예를 들면 펜탄, 헥산, 헵탄, 노난, 데칸, 및 이들의 이성질체와 톨루엔, 벤젠과 같은 방향족 탄화수소 용매, 디클로로메탄, 클로로벤젠과 같은 염소원자로 치환된 탄화수소 용매 등에 용해하거나 희석하여 주입할 수 있다. 여기에 사용되는 용매는 소량의 알킬 알루미늄 처리함으로써 촉매 독으로 작용하는 소량의 물 또는 공기 등을 제거하여 사용하는 것이 바람직하며, 조촉매를 더 사용하여 실시하는 것도 가능하다.The hybrid supported catalyst is an aliphatic hydrocarbon solvent having 5 to 12 carbon atoms, such as pentane, hexane, heptane, nonane, decane, and isomers thereof and aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and benzene, and chlorine atoms such as dichloromethane and chlorobenzene. It can be injected by dissolving or diluting a substituted hydrocarbon solvent. The solvent used here is preferably used by removing a small amount of water or air acting as a catalyst poison by treating with a small amount of alkyl aluminum, and it is also possible to further use a cocatalyst.

여기서, 상기 중합은 25 내지 500℃의 온도 및 1 내지 100 kgf/㎠의 압력 하에서 1 내지 24시간 동안 반응시켜 수행될 수 있다. 이때, 상기 중합 반응 온도는 25 내지 200℃가 바람직하고, 50 내지 100℃가 보다 바람직하다. 또한, 상기 중합 반응 압력은 1 내지 70 kgf/㎠가 바람직하고, 5 내지 40 kgf/㎠가 보다 바람직하다. 상기 중합 반응 시간은 1 내지 5시간이 바람직하다. Here, the polymerization may be performed by reacting for 1 to 24 hours under a temperature of 25 to 500°C and a pressure of 1 to 100 kgf/cm 2. At this time, the polymerization reaction temperature is preferably 25 to 200°C, more preferably 50 to 100°C. Further, the polymerization reaction pressure is preferably 1 to 70 kgf/cm 2, and more preferably 5 to 40 kgf/cm 2. The polymerization reaction time is preferably 1 to 5 hours.

상기 중합 공정은 수소 첨가 또는 미첨가 조건에 따라 최종적으로 생성되는 올레핀계 중합체의 분자량 범위를 조절할 수 있다. 특히, 수소를 첨가하지 않은 조건 하에서는 고분자량의 올레핀계 중합체를 제조할 수 있으며, 수소를 첨가하면 적은 양의 수소 첨가로도 저분자량의 올레핀계 중합체를 제조할 수 있다. 이때, 상기 중합 공정에 첨가되는 수소 함량은 반응기 조건 1 기압 하에서 0.07 L 내지 4 L 범위이거나, 또는 1 bar 내지 40 bar의 압력으로 공급되거나 올레핀계 단량체 대비 수소 몰 함량 범위로 168 ppm 내지 8,000 ppm으로 공급될 수 있다.The polymerization process may control the molecular weight range of the olefin-based polymer finally produced according to hydrogenation or non-addition conditions. In particular, high-molecular-weight olefin-based polymers can be produced under the condition that no hydrogen is added, and low-molecular-weight olefin-based polymers can be produced by adding a small amount of hydrogen when hydrogen is added. At this time, the hydrogen content added to the polymerization process is in the range of 0.07 L to 4 L under 1 atmosphere of the reactor condition, or supplied at a pressure of 1 bar to 40 bar, or 168 ppm to 8,000 ppm in the hydrogen molar content range compared to the olefinic monomer. Can be supplied.

본 발명에 따른 상기 제 1 및 제 2 메탈로센을 포함하는 혼성 담지 촉매를 사용하여 제조된 올레핀계 중합체는, 기존의 메탈로센 촉매를 사용하였을 경우에 비하여 넓은 분자량 분포(PDI)를 가지는 올레핀계 중합체를 보다 고활성으로 제조할 수 있다.The olefin-based polymers prepared using the hybrid supported catalysts comprising the first and second metallocenes according to the present invention have olefins having a broader molecular weight distribution (PDI) than when using the conventional metallocene catalysts. The system polymer can be produced with higher activity.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are provided to help understanding of the present invention. However, the following examples are only provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited thereby.

<< 실시예Example >>

제 11st 메탈로센Metallocene 화합물의 제조 Preparation of compounds

합성예Synthetic example 1 One

Figure 112016068297924-pat00020
Figure 112016068297924-pat00020

단계 1: (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-(4-t-부틸페닐)인데닐))실란의 제조Step 1: Preparation of (6-t-butoxyhexyl)(methyl)-bis(2-methyl-4-(4-t-butylphenyl)indenyl))silane

3 L의 쉬링크 플라스크(schlenk flask)에 2-메틸-4-(4-t-부틸페닐)-인덴 150 g을 넣고, 톨루엔/THF(10:1, 1.73 L) 용액을 넣어 상온에서 용해시켰다. 상기 용액을 -20℃로 냉각시킨 후에 n-부틸리튬 용액(n-BuLi, 2.5 M in hexane) 240 mL을 서서히 적가하고 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 그 후에, 반응액을 -20℃로 냉각시킨 다음, (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란 82 g과 CuCN 512 mg을 서서히 적가하였다. 반응액을 상온으로 승온시킨 후, 12시간 동안 교반하고, 물 500 mL를 첨가하였다. 그 후에, 유기층을 분리하고, MgSO4로 탈수 및 여과 처리하였다. 여액을 감압 증류하여 노란색 오일 형태로 얻었다. 150 g of 2-methyl-4-(4-t-butylphenyl)-indene was added to a 3 L schlenk flask, and a toluene/THF (10:1, 1.73 L) solution was added and dissolved at room temperature. . After the solution was cooled to -20°C, 240 mL of an n-butyllithium solution (n-BuLi, 2.5 M in hexane) was slowly added dropwise and stirred at room temperature for 3 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled to -20°C, and then 82 g of (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane and 512 mg of CuCN were slowly added dropwise. The reaction solution was heated to room temperature, stirred for 12 hours, and 500 mL of water was added. Thereafter, the organic layer was separated, and dehydrated with MgSO 4 and filtered. The filtrate was distilled under reduced pressure to obtain a yellow oil.

1H NMR (500 MHz, CDCl3, 7.26 ppm): -0.09 - -0.05 (3H, m), 0.40 - 0.60 (2H, m), 0.80 - 1.51 (26H, m), 2.12 - 2.36 (6H, m), 3.20 - 3.28 (2H, m), 3.67 - 3.76 (2H, m), 6.81 - 6.83 (2H, m), 7.10 - 7.51 (14H, m) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.26 ppm): -0.09--0.05 (3H, m), 0.40-0.60 (2H, m), 0.80-1.51 (26H, m), 2.12-2.36 (6H, m ), 3.20-3.28 (2H, m), 3.67-3.76 (2H, m), 6.81-6.83 (2H, m), 7.10-7.51 (14H, m)

단계 2: rac-[(6-t-부톡시헥실메틸실란디일)-비스(2-메틸-4-(4-t-부틸페닐)인데닐)]하프늄 디클로라이드의 제조Step 2: Preparation of rac-[(6-t-butoxyhexylmethylsilanediyl)-bis(2-methyl-4-(4-t-butylphenyl)indenyl)]hafnium dichloride

3 L의 쉬링크 플라스크(schlenk flask)에 앞서 제조한 (6-t-부톡시헥실)(메틸)비스(2-메틸-4-(4-t-부틸페닐))인데닐실란을 넣고, 디에틸에테르 1 L를 넣어 상온에서 용해시켰다. 상기 용액을 -20℃로 냉각시킨 후, n-부틸리튬 용액(n-BuLi, 2.5 M in hexane) 240 mL를 서서히 적가하고 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 그 후에, 반응액을 -78℃로 냉각시킨 다음, 하프늄 클로라이드 92 g을 넣었다. 반응 용액을 상온으로 승온시킨 후 12시간 동안 교반하고, 용매를 감압 하에서 제거하였다. 디클로로메탄 1 L를 넣은 다음, 녹지 않은 무기염 등을 여과하여 제거하였다. 여액을 감압 건조하고, 다시 디클로로메탄 300 mL를 넣고 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여과 및 건조하여 rac-[(6-t-부톡시헥실메틸실란디일)-비스(2-메틸-4-(4-t-부틸페닐)인데닐)]하프늄 디클로라이드 80 g을 얻었다(rac:meso = 50:1). (6-t-butoxyhexyl)(methyl)bis(2-methyl-4-(4-t-butylphenyl))indenylsilane prepared in 3 L of a Schlenk flask was added, and di 1 L of ethyl ether was added and dissolved at room temperature. After the solution was cooled to -20°C, 240 mL of an n-butyllithium solution (n-BuLi, 2.5 M in hexane) was slowly added dropwise and stirred at room temperature for 3 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled to -78°C, and then 92 g of hafnium chloride was added. After heating the reaction solution to room temperature, the mixture was stirred for 12 hours, and the solvent was removed under reduced pressure. After adding 1 L of dichloromethane, inorganic salts and the like that were not dissolved were filtered off. The filtrate was dried under reduced pressure, and 300 mL of dichloromethane was added again to precipitate crystals. The precipitated crystals were filtered and dried to obtain 80 g of rac-[(6-t-butoxyhexylmethylsilanediyl)-bis(2-methyl-4-(4-t-butylphenyl)indenyl)]hafnium dichloride. (Rac:meso = 50:1).

1H NMR(500 MHz, CDCl3, 7.26 ppm): 1.19 - 1.78 (37H, m), 2.33 (3H, s), 2.34 (3H, s), 3.37 (2H, t), 6.91 (2H, s), 7.05 - 7.71 (14H, m) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.26 ppm): 1.19-1.78 (37H, m), 2.33 (3H, s), 2.34 (3H, s), 3.37 (2H, t), 6.91 (2H, s) , 7.05-7.71 (14H, m)

합성예Synthetic example 2 2

Figure 112016068297924-pat00021
Figure 112016068297924-pat00021

단계 1: (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-터트-부틸-페닐인데닐)실란의 제조Step 1: Preparation of (6-t-butoxyhexyl)(methyl)-bis(2-methyl-4-tert-butyl-phenylindenyl)silane

2-메틸-4-터트-부틸페닐인덴(20.0 g, 76 mmol)을 톨루엔/THF=10/1 용액(230 mL)에 용해시킨 후, n-부틸리튬 용액(2.5 M, 헥산 용매, 22 g)을 0℃에서 천천히 적하나 다음, 상온에서 하루 동안 교반하였다. 그 후, -78℃에서 상기 혼합 용액에 (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란(1.27 g)을 천천히 적가하였고, 약 10분 동안 교반한 뒤 상온에서 하루 동안 교반하였다. 그 후, 물을 가하여 유기층을 분리한 다음, 용매를 감압 증류하여 (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-터트-부틸-페닐인데닐)실란을 얻었다. 2-Methyl-4-tert-butylphenylindene (20.0 g, 76 mmol) was dissolved in a toluene/THF=10/1 solution (230 mL), followed by n-butyllithium solution (2.5 M, hexane solvent, 22 g) was slowly added dropwise at 0° C., and then stirred at room temperature for one day. Then, (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane (1.27 g) was slowly added dropwise to the mixed solution at -78°C, stirred for about 10 minutes, and then stirred at room temperature for one day. Then, water was added to separate the organic layer, and then the solvent was distilled under reduced pressure to obtain (6-t-butoxyhexyl)(methyl)-bis(2-methyl-4-tert-butyl-phenylindenyl)silane.

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

단계 2: [(6-t-부톡시헥실메틸실란-디일)-비스(2-메틸-4-터트-부틸페닐인데닐)]지르코륨 디클로라이드의 제조Step 2: Preparation of [(6-t-butoxyhexylmethylsilane-diyl)-bis(2-methyl-4-tert-butylphenylindenyl)] zirconium dichloride

상기 단계 1에서 제조한 (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-터트-부틸-페닐인데닐)실란을 톨루엔/THF=5/1 용액(95 mL)에 용해시킨 후, n-부틸리튬 용액(2.5 M, 헥산 용매, 22 g)을 -78℃에서 천천히 적가한 후, 상온에서 하루 동안 교반하였다. 반응액에 비스(N,N'-디페닐-1,3-프로판디아미도)디클로로지르코늄 비스(테트라하이드로퓨란)[Zr(C5H6NCH2CH2NC5H6)Cl2(C4H8O)2]을 톨루엔(229 mL)에 용해시킨 후, -78℃에서 천천히 적가하고 상온에서 하루 동안 교반하였다. 반응액을 -78℃로 냉각시킨 후, HCl 에테르 용액(1 M, 183 mL)을 천천히 적가한 후, 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이후 여과하고 진공 건조한 다음, 헥산을 넣고 교반하여 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여과 및 감압 건조하여 [(6-t-부톡시헥실메틸실란-디일)-비스(2-메틸-4-터트-부틸페닐인데닐)]지르코륨 디클로라이드(20.5 g, 총 61%)를 얻었다. The (6-t-butoxyhexyl)(methyl)-bis(2-methyl-4-tert-butyl-phenylindenyl)silane prepared in Step 1 above was added to a toluene/THF=5/1 solution (95 mL). After dissolution, n-butyllithium solution (2.5 M, hexane solvent, 22 g) was slowly added dropwise at -78°C, followed by stirring at room temperature for one day. Bis(N,N'-diphenyl-1,3-propanediamido)dichlorozirconium bis(tetrahydrofuran)[Zr(C 5 H 6 NCH 2 CH 2 NC 5 H 6 )Cl 2 (C 4 H 8 O) 2 ] was dissolved in toluene (229 mL), then slowly added dropwise at -78°C and stirred at room temperature for one day. After the reaction solution was cooled to -78°C, HCl ether solution (1 M, 183 mL) was slowly added dropwise, followed by stirring at 0°C for 1 hour. After filtering and drying under vacuum, hexane was added and stirred to precipitate crystals. The precipitated crystals were filtered and dried under reduced pressure to [(6-t-butoxyhexylmethylsilane-diyl)-bis(2-methyl-4-tert-butylphenylindenyl)] zirconium dichloride (20.5 g, total 61 %).

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

제 22nd 메탈로센Metallocene 화합물의 제조 Preparation of compounds

합성예Synthetic example 3 3

Figure 112016068297924-pat00022
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단계 1: 2-메틸-1H-벤조인덴의 제조Step 1: Preparation of 2-methyl-1H-benzoindene

Figure 112016068297924-pat00023
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NaH 1.1g과 디에틸 메틸말로네이트 9.1mL를 THF(tetrahydrofuran) 55mL에 첨가한 후, 1 시간 동안 환류(reflux)하였다. 이후, 반응 혼합물을 상온으로 냉각시키고, 상기 반응 혼합물에 2-브로모메틸나프탈렌 10g을 첨가하고 다시 3 시간 동안 환류하여 화합물 A를 제조하였다. After adding 1.1 g of NaH and 9.1 mL of diethyl methylmalonate to 55 mL of tetrahydrofuran (THF), it was refluxed for 1 hour. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, and 10 g of 2-bromomethylnaphthalene was added to the reaction mixture, followed by refluxing for 3 hours to prepare Compound A.

이어서, 상기 화합물 A를 포함하는 반응 혼합물 13.6g에 에탄올 30mL와 KOH 9.7g을 29mL의 물에 녹여 첨가하고, 4 시간 동안 환류하여 화합물 B를 얻었다. Subsequently, 30 mL of ethanol and 9.7 g of KOH were dissolved in 29 mL of water to 13.6 g of the reaction mixture containing Compound A, and refluxed for 4 hours to obtain Compound B.

이후, 상기 화합물 B를 포함하는 반응 혼합물에 HCl을 첨가한 후, 에틸 아세테이트를 이용하여 유기층을 추출하였다. 이후, 유기층을 건조한 후, 가스가 나오지 않을 때까지 가열(약 175℃까지 가열)하여 화합물 C를 얻었다. Then, after adding HCl to the reaction mixture containing the compound B, the organic layer was extracted using ethyl acetate. Thereafter, the organic layer was dried, and then heated until no gas was released (heated to about 175°C) to obtain Compound C.

그리고, 상기 화합물 C를 디클로로메탄 24.5mL에 녹이고, 싸이오닐 클로라이드(thionyl chloride) 7.2mL를 첨가한 다음 30 분간 환류하여 화합물 D를 얻었다. Then, the compound C was dissolved in 24.5 mL of dichloromethane, 7.2 mL of thionyl chloride was added, and refluxed for 30 minutes to obtain compound D.

이후, 상기 화합물 D를 포함하는 반응 혼합물을 건조하여 용매를 제거하였다. 그리고, 남은 용질을 디클로로메탄 10mL에 첨가한 후, 0℃로 냉각하였다. 이렇게 냉각된 반응 혼합물에 알루미늄 클로라이드 5.2g을 디클로로메탄 40mL에 분산시켜 30 분간 천천히 투입하였다. 이어서, 얻어진 반응 혼합물을 30 분간 환류하고, HCl 수용액과 디클로로메탄을 이용하여 유기층을 추출함으로써 화합물 E를 얻었다. Then, the reaction mixture containing the compound D was dried to remove the solvent. Then, the remaining solute was added to 10 mL of dichloromethane, and then cooled to 0°C. To the cooled reaction mixture, 5.2 g of aluminum chloride was dispersed in 40 mL of dichloromethane and then slowly added for 30 minutes. Subsequently, the obtained reaction mixture was refluxed for 30 minutes, and compound E was obtained by extracting an organic layer using an aqueous HCl solution and dichloromethane.

이후, 상기 화합물 E 2.1g을 THF 12mL와 메탄올 6mL에 녹여 반응 혼합물을 준비하였다. 그리고, 0℃의 온도에서 809mg의 NaBH4 분말이 담긴 용기에 상기 반응 혼합물을 1 시간 동안 천천히 주입하였다. 이어서, 상기 반응 혼합물을 상온에서 1 시간 동안 교반하고, 물을 이용해 유기층을 추출함으로써 화합물 F를 얻었다. Thereafter, 2.1 g of the compound E was dissolved in 12 mL of THF and 6 mL of methanol to prepare a reaction mixture. Then, the reaction mixture was slowly injected into a container containing 809 mg of NaBH 4 powder at a temperature of 0° C. for 1 hour. Subsequently, the reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and compound F was obtained by extracting the organic layer with water.

이후, 상기 화합물 F 2.1g을 톨루엔 13mL에 녹이고, 여기에 p-톨루엔설폰산(para-toluenesulfonic acid) 102mg을 투입하고 환류하였다. TLC(thin layer chromatography)를 이용하여 반응 경과를 확인하고 반응이 종료되면 NaCO3 수용액과 디에틸 에테르를 이용하여 유기층을 추출함으로써 2-메틸-1H-벤조인덴을 얻었다. Thereafter, 2.1 g of the compound F was dissolved in 13 mL of toluene, and 102 mg of p-toluenesulfonic acid was added thereto and refluxed. 2-methyl-1H-benzoindene was obtained by extracting an organic layer using a NaCO 3 aqueous solution and diethyl ether when the reaction was completed by using TLC (thin layer chromatography).

단계 2: (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란의 제조Step 2: Preparation of (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane

1L 플라스크에 Mg 95g을 넣고, 1.0M HCl로 3회 MeOH로 3회, 아세톤으로 3회 세척한 후, 25℃에서 3 시간 동안 감압 건조하였다. 건조한 Mg가 담긴 반응기에, THF 1.0L, 1,2-DBE (1,2-dibromoethane) 5.0mL를 순차적으로 투입하고, 이를 교반하였다. Dropping funnel에 t-부톡시헥실 클로라이드 500g을 투입한 후, 이중 약 5% 가량을 상기 반응기에 5 분간 투입하였다. 이후, 반응기의 온도를 70℃로 올리고, 반응 혼합물을 30 분간 교반하였다. 이어서, 나머지 함량의 t-부톡시헥실 클로라이드를 약 3 시간에 걸쳐 상기 반응기에 서서히 투입하고, 반응 혼합물을 70℃의 온도에서 약 15 시간 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기의 온도를 25℃로 냉각시키고, 반응 혼합물을 여과하여 과량의 Mg를 제거하고, 여액을 3L 플라스크로 이송시켰다. Into a 1 L flask, 95 g of Mg was added, washed three times with 1.0M HCl three times with MeOH and three times with acetone, and then dried under reduced pressure at 25° C. for 3 hours. To a reactor containing Mg, THF 1.0L and 1,2-DBE (1,2-dibromoethane) 5.0 mL were sequentially added and stirred. After adding 500 g of t-butoxyhexyl chloride to the dropping funnel, about 5% of them were added to the reactor for 5 minutes. Thereafter, the temperature of the reactor was raised to 70° C., and the reaction mixture was stirred for 30 minutes. Subsequently, the remaining amount of t-butoxyhexyl chloride was slowly added to the reactor over about 3 hours, and the reaction mixture was stirred at a temperature of 70° C. for about 15 hours. Thereafter, the temperature of the reactor was cooled to 25°C, and the reaction mixture was filtered to remove excess Mg, and the filtrate was transferred to a 3L flask.

한편, 반응기를 세척 및 감압 건조한 후, 상기 반응기에 트리클로로메틸실란 583g과 THF 3.3L를 투입하고, 반응기의 온도를 -15℃로 냉각시켰다. 이후, 상기 반응기에 상기에서 제조한 여액을 2 시간 동안 -5℃로 유지시키며 서서히 적가하였다. 반응기의 온도를 25℃로 올리고, 16 시간 동안 약 130rpm으로 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 25℃에서 감압 증류하고, 헥산 4.3L에 분산시킨 다음, 30분간 교반하였다. 이후, 반응 혼합물로부터 고체를 여과한 다음, 헥산 1.0L로 추가 세척 및 여과하고, 여액을 25℃에서 감압 증류하여 85%의 수율로 (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란을 얻었다. Meanwhile, after washing and drying under reduced pressure, 583 g of trichloromethylsilane and 3.3 L of THF were added to the reactor, and the temperature of the reactor was cooled to -15°C. Subsequently, the filtrate prepared above was slowly added dropwise to the reactor at -5°C for 2 hours. The temperature of the reactor was raised to 25° C. and stirred at about 130 rpm for 16 hours. Thereafter, the reaction mixture was distilled under reduced pressure at 25° C., dispersed in 4.3 L of hexane, and then stirred for 30 minutes. Thereafter, the solid was filtered from the reaction mixture, then washed and filtered with 1.0 L of hexane, and the filtrate was distilled under reduced pressure at 25° C. to obtain (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane in 85% yield.

1H NMR (500 MHz, CDCl3, 7.24 ppm): 0.76 (3H, s), 1.11 (2H, t), 1.18 (9H, s), 1.32~1.55 (8H, m), 3.33 (2H, t) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.24 ppm): 0.76 (3H, s), 1.11 (2H, t), 1.18 (9H, s), 1.32~1.55 (8H, m), 3.33 (2H, t)

단계 3: 비스(2-메틸-1H-벤조인덴-1-일)(6-(t-부톡시)헥실)(메틸)실란의 제조 Step 3: Preparation of bis(2-methyl-1H-benzoinden-1-yl)(6-(t-butoxy)hexyl)(methyl)silane

2-메틸-1H-벤조인덴 2g (11.1mmol)을 톨루엔 101mL와 THF 10.1mL의 혼합 용매에 녹였다. 이후, 상기 반응 혼합물을 -25℃로 냉각하고, 상기 반응 혼합물에 n-부틸리튬 용액 (2.5M solution in hexane) 4.7mL를 천천히 적가하였다. 이어서, 얻어지는 반응 혼합물을 상온에서 3 시간 동안 교반하였다. 그리고, CuCN 9.9mg을 소량의 톨루엔에 녹여 슬러리 형태로 상기 반응 혼합물에 첨가하고 30 분간 교반하였다. 이어서, 상기 반응 혼합물에 앞서 제조한 (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란 1.6g을 첨가하고, 얻어지는 반응 혼합물을 상온에서 하루 동안 교반하였다. 이후, 얻어진 반응 생성물로부터 물과 메틸t-부틸 에테르를 이용하여 유기층을 추출하고, 건조하여 리간드를 얻었다. 2 g (11.1 mmol) of 2-methyl-1H-benzoindene was dissolved in a mixed solvent of 101 mL of toluene and 10.1 mL of THF. Thereafter, the reaction mixture was cooled to -25°C, and 4.7 mL of n-butyllithium solution (2.5M solution in hexane) was slowly added dropwise to the reaction mixture. Then, the resulting reaction mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Then, 9.9 mg of CuCN was dissolved in a small amount of toluene, added to the reaction mixture in the form of a slurry, and stirred for 30 minutes. Subsequently, 1.6 g of (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane prepared above was added to the reaction mixture, and the resulting reaction mixture was stirred at room temperature for one day. Thereafter, an organic layer was extracted from the obtained reaction product using water and methyl t-butyl ether, and dried to obtain a ligand.

단계 4: 비스(2-메틸-1H-벤조인덴-1-일)(6-(t-부톡시)헥실)(메틸)실란 지르코늄 디클로라이드의 제조Step 4: Preparation of bis(2-methyl-1H-benzoinden-1-yl)(6-(t-butoxy)hexyl)(methyl)silane zirconium dichloride

앞서 제조한 비스(2-메틸-1H-벤조인덴-1-일)(6-(t-부톡시)헥실)(메틸)실란 3.1g (5.55mmol)을 디에틸 에테르 55.5mL에 녹인 후, -25℃에서 상기 용액에 n-부틸리튬 용액 (2.5M solution in hexane) 4.7mL를 천천히 적가하였다. 이후, 얻어지는 반응 혼합물을 상온에서 약 3 시간 동안 교반한 후 다시 -25℃로 냉각하였다. 그리고, 비스(테트라하이드로퓨란) 지르코늄 테트라클로라이드[ZrCl4(C4H5O)2] 2.09g이 담긴 반응 용기에 상기 반응 혼합물을 첨가하고 상온에서 하루 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 건조하여 용매를 제거한 후 디클로로메탄을 주입하였다. 그리고, 얻어진 혼합 용액을 여과하여 여액을 건조하였다. 그리고, 건조하여 얻은 고체를 톨루엔을 이용해 -30℃에서 재결정하여 전이 금속 화합물을 17%의 수율로 얻었다. After dissolving 3.1 g (5.55 mmol) of bis(2-methyl-1H-benzoinden-1-yl)(6-(t-butoxy)hexyl)(methyl)silane prepared above in 55.5 mL of diethyl ether, 4.7 mL of n-butyl lithium solution (2.5M solution in hexane) was slowly added dropwise to the solution at -25°C. Then, the obtained reaction mixture was stirred at room temperature for about 3 hours, and then cooled to -25°C again. Then, the reaction mixture was added to a reaction vessel containing 2.09 g of bis(tetrahydrofuran) zirconium tetrachloride [ZrCl 4 (C 4 H 5 O) 2 ] and stirred at room temperature for one day. Then, the reaction mixture was dried to remove the solvent, and then dichloromethane was injected. Then, the obtained mixed solution was filtered to dry the filtrate. Then, the solid obtained by drying was recrystallized at -30°C using toluene to obtain a transition metal compound in a yield of 17%.

1H NMR (500 MHz, CDCl3, 7.26 ppm): 1.19 (9H, s), 1.49~1.52 (2H, m), 1.59~1.62 (2H, m), 1.66~1.67 (2H, m), 1.84~1.86 (4H, m), 2.35 (6H, s), 3.37 (2H, t), 7.36 (2H, dd), 7.48 (2H, t), 7.50 (2H, d), 7.55 (2H, dd), 7.76 (2H, d), 7.94 (2H, d). 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.26 ppm): 1.19 (9H, s), 1.49 to 1.52 (2H, m), 1.59 to 1.62 (2H, m), 1.66 to 1.67 (2H, m), 1.84 to 1.86 (4H, m), 2.35 (6H, s), 3.37 (2H, t), 7.36 (2H, dd), 7.48 (2H, t), 7.50 (2H, d), 7.55 (2H, dd), 7.76 (2H, d), 7.94 (2H, d).

합성예Synthetic example 4 4

Figure 112016068297924-pat00024
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단계 4: 비스(2-메틸-1H-벤조인덴-1-일)(6-(t-부톡시)헥실)(메틸)실란 하프늄 디클로라이드의 제조Step 4: Preparation of bis(2-methyl-1H-benzoinden-1-yl)(6-(t-butoxy)hexyl)(methyl)silane hafnium dichloride

단계 1 내지 3은 상기 합성예 3의 단계 1 내지 3과 동일하게 하였다. Steps 1 to 3 were the same as steps 1 to 3 of Synthesis Example 3.

앞서 제조한 비스(2-메틸-1H-벤조인덴-1-일)(6-(t-부톡시)헥실)(메틸)실란 3.1g (5.55mmol)을 디에틸 에테르 55.5mL에 녹인 후, -25에서 상기 용액에 n-부틸리튬 용액 (2.5M solution in hexane) 4.7mL를 천천히 적가하였다. 이후, 얻어지는 반응 혼합물을 상온에서 약 3 시간 동안 교반한 후 다시 -25로 냉각하였다. 그리고, 하프늄 테트라클로라이드 (HfCl4) 1.78g이 담긴 반응 용기에 상기 반응 혼합물을 첨가하고 상온에서 하루 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 건조하여 용매를 제거한 후 디클로로메탄을 주입하였다. 그리고, 얻어진 혼합 용액을 여과하여 여액을 건조하였다. 그리고, 건조하여 얻은 고체를 톨루엔을 이용해 -30에서 재결정하여 전이 금속 화합물을 12%의 수율로 얻었다. After dissolving 3.1 g (5.55 mmol) of bis(2-methyl-1H-benzoinden-1-yl)(6-(t-butoxy)hexyl)(methyl)silane prepared above in 55.5 mL of diethyl ether, At -25, 4.7 mL of n-butyllithium solution (2.5M solution in hexane) was slowly added dropwise to the solution. Thereafter, the obtained reaction mixture was stirred at room temperature for about 3 hours, and then cooled to -25 again. Then, the reaction mixture was added to a reaction vessel containing 1.78 g of hafnium tetrachloride (HfCl 4 ) and stirred at room temperature for one day. Then, the reaction mixture was dried to remove the solvent, and then dichloromethane was injected. Then, the obtained mixed solution was filtered to dry the filtrate. Then, the solid obtained by drying was recrystallized at -30 using toluene to obtain a transition metal compound in a yield of 12%.

1H NMR (500 MHz, CDCl3, 7.26 ppm): 1.20 (9H, s), 1.50~1.54 (2H, m), 1.59~1.63 (2H, m), 1.67~1.69 (2H, m), 1.81~1.87 (4H, m), 2.45 (6H, d), 3.38 (2H, t), 7.19 (2H, s), 7.33 (2H, dd), 7.48 (2H, t), 7.53 (2H, t), 7.60 (2H, dd), 7.77 (2H, d), 7.92 (2H, d) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.26 ppm): 1.20 (9H, s), 1.50~1.54 (2H, m), 1.59~1.63 (2H, m), 1.67~1.69 (2H, m), 1.81~ 1.87 (4H, m), 2.45 (6H, d), 3.38 (2H, t), 7.19 (2H, s), 7.33 (2H, dd), 7.48 (2H, t), 7.53 (2H, t), 7.60 (2H, dd), 7.77 (2H, d), 7.92 (2H, d)

합성예Synthetic example 5 5

단계 1: 2-[2-(5-메틸)퓨릴]-4-(4-t-부틸페닐)인덴의 제조Step 1: Preparation of 2-[2-(5-methyl)furyl]-4-(4-t-butylphenyl)indene

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7-브로모-1-인다논(7-bromo-1-indanone)이 담긴 반응기에 에탄올 및 디클로로메탄을 투입하고, 반응기의 온도를 0℃로 냉각시켰다. 이후, 상기 반응기에 NaBH4를 적가하고, 상온에서 3 시간 동안 교반하여 카보닐 그룹을 환원시켰다. Ethanol and dichloromethane were added to a reactor containing 7-bromo-1-indanone, and the temperature of the reactor was cooled to 0°C. Then, NaBH 4 was added dropwise to the reactor, and stirred at room temperature for 3 hours to reduce the carbonyl group.

이어서, 상기 반응기에 p-톨루엔설폰산(p-TsOH)을 톨루엔에 용해시켜 적가하고 0.5 시간 동안 환류시켰다. Subsequently, p-toluenesulfonic acid (p-TsOH) was dissolved in toluene and added dropwise to the reactor, and refluxed for 0.5 hour.

그리고, 얻어진 반응 생성물을 0℃로 냉각한 후, NaHCO3 및 meta-클로로퍼옥시벤조산(m-CPBA)을 디클로로메탄과 함께 투입하고, 상온에서 3 시간 동안 교반하였다. Then, after the obtained reaction product was cooled to 0° C., NaHCO 3 and meta-chloroperoxybenzoic acid (m-CPBA) were added together with dichloromethane and stirred at room temperature for 3 hours.

이후, 얻어진 반응 생성물을 다시 0℃로 냉각한 후, ZnI2를 톨루엔과 함께 투입하고 상온에서 4 시간 동안 교반하여 4-브로모-2-인다논을 얻었다.Thereafter, after cooling the obtained reaction product to 0° C. again, ZnI 2 was added together with toluene and stirred at room temperature for 4 hours to obtain 4-bromo-2-indanone.

이어서, 4-브로모-2-인다논에 Pd(PPh3)4(Tetrakis(triphenylphosphine) palladium) 및 Na2CO3를 혼합 용매(톨루엔/에탄올/물)와 함께 첨가하고 교반한 후, 4-t-부틸페닐보로닉 에시드(4-tert-butylphenylboronic acid)를 첨가하고 80℃에서 16 시간 동안 교반하여 4-(4-t-부틸페닐)-2-인다논을 얻었다. Subsequently, Pd(PPh 3 ) 4 (Tetrakis(triphenylphosphine) palladium) and Na 2 CO 3 were added to 4-bromo-2-indanone together with a mixed solvent (toluene/ethanol/water) and stirred, and then 4- Then, 4-(4-t-butylphenyl)-2-indone was obtained by adding t-butylphenyl boronic acid (4-tert-butylphenylboronic acid) and stirring at 80°C for 16 hours.

한편, 별도의 반응기에 2-메틸푸란 및 THF를 투입하고, 상기 반응기의 온도를 -25℃로 냉각하였다. 이어서, 얻어지는 반응 혼합물에 n-부틸리튬 용액을 천천히 적가하고, 온도를 상온까지 올리면서 4 시간 동안 교반하였다.Meanwhile, 2-methylfuran and THF were added to separate reactors, and the temperature of the reactor was cooled to -25°C. Subsequently, an n-butyllithium solution was slowly added dropwise to the obtained reaction mixture, and the mixture was stirred for 4 hours while raising the temperature to room temperature.

그리고, 얻어지는 반응 혼합물의 온도를 다시 -25℃로 냉각하였다. 이어서, 상기 반응 혼합물에 앞서 제조한 4-(4-t-부틸페닐)-2-인다논을 투입하고, 온도를 상온까지 올리면서 16 시간 동안 교반하였다. Then, the temperature of the obtained reaction mixture was again cooled to -25°C. Subsequently, 4-(4-t-butylphenyl)-2-indanone prepared above was added to the reaction mixture, and the mixture was stirred for 16 hours while raising the temperature to room temperature.

그리고, 얻어지는 반응 혼합물에 p-톨루엔설폰산(p-TsOH)을 투입하고 10분 동안 환류시켜 2-[2-(5-메틸)퓨릴]-4-(4-t-부틸페닐)인덴을 제조하였다. Then, p-toluene sulfonic acid (p-TsOH) was added to the resulting reaction mixture, and refluxed for 10 minutes to prepare 2-[2-(5-methyl)furyl]-4-(4-t-butylphenyl)indene. Did.

단계 2: (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란의 제조Step 2: Preparation of (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane

1L 플라스크에 Mg 95g을 넣고, 1.0M HCl로 3회 MeOH로 3회, 아세톤으로 3회 세척한 후, 25℃에서 3 시간 동안 감압 건조하였다. 건조한 Mg가 담긴 반응기에, THF 1.0L, 1,2-DBE (1,2-dibromoethane) 5.0mL를 순차적으로 투입하고, 이를 교반하였다. Dropping funnel에 t-부톡시헥실 클로라이드 500g을 투입한 후, 이중 약 5% 가량을 상기 반응기에 5 분간 투입하였다. 이후, 반응기의 온도를 70℃로 올리고, 반응 혼합물을 30 분간 교반하였다. 이어서, 나머지 함량의 t-부톡시헥실 클로라이드를 약 3 시간에 걸쳐 상기 반응기에 서서히 투입하고, 반응 혼합물을 70℃의 온도에서 약 15 시간 동안 교반하였다. 이후, 상기 반응기의 온도를 25℃로 냉각시키고, 반응 혼합물을 여과하여 과량의 Mg를 제거하고, 여액을 3L 플라스크로 이송시켰다. Into a 1 L flask, 95 g of Mg was added, washed three times with 1.0M HCl three times with MeOH and three times with acetone, and then dried under reduced pressure at 25° C. for 3 hours. To a reactor containing Mg, THF 1.0L and 1,2-DBE (1,2-dibromoethane) 5.0 mL were sequentially added and stirred. After adding 500 g of t-butoxyhexyl chloride to the dropping funnel, about 5% of them were added to the reactor for 5 minutes. Thereafter, the temperature of the reactor was raised to 70° C., and the reaction mixture was stirred for 30 minutes. Subsequently, the remaining amount of t-butoxyhexyl chloride was slowly added to the reactor over about 3 hours, and the reaction mixture was stirred at a temperature of 70° C. for about 15 hours. Thereafter, the temperature of the reactor was cooled to 25°C, and the reaction mixture was filtered to remove excess Mg, and the filtrate was transferred to a 3L flask.

한편, 반응기를 세척 및 감압 건조한 후, 상기 반응기에 트리클로로메틸실란 583g과 THF 3.3L를 투입하고, 반응기의 온도를 -15℃로 냉각시켰다. 이후, 상기 반응기에 상기에서 제조한 여액을 2 시간 동안 -5℃로 유지시키며 서서히 적가하였다. 반응기의 온도를 25℃로 올리고, 16 시간 동안 약 130rpm으로 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 25℃에서 감압 증류하고, 헥산 4.3L에 분산시킨 다음, 30분간 교반하였다. 이후, 반응 혼합물로부터 고체를 여과한 다음, 헥산 1.0L로 추가 세척 및 여과하고, 여액을 25℃에서 감압 증류하여 85%의 수율로 (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란을 얻었다. Meanwhile, after washing and drying under reduced pressure, 583 g of trichloromethylsilane and 3.3 L of THF were added to the reactor, and the temperature of the reactor was cooled to -15°C. Subsequently, the filtrate prepared above was slowly added dropwise to the reactor at -5°C for 2 hours. The temperature of the reactor was raised to 25° C. and stirred at about 130 rpm for 16 hours. Thereafter, the reaction mixture was distilled under reduced pressure at 25° C., dispersed in 4.3 L of hexane, and then stirred for 30 minutes. Thereafter, the solid was filtered from the reaction mixture, then washed and filtered with 1.0 L of hexane, and the filtrate was distilled under reduced pressure at 25° C. to obtain (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane in 85% yield.

1H NMR (500 MHz, CDCl3, 7.24 ppm): 0.76 (3H, s), 1.11 (2H, t), 1.18 (9H, s), 1.32~1.55 (8H, m), 3.33 (2H, t) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.24 ppm): 0.76 (3H, s), 1.11 (2H, t), 1.18 (9H, s), 1.32~1.55 (8H, m), 3.33 (2H, t)

단계 3: 비스(2-[2-(5-메틸)퓨릴]-4-(4-t-부틸페닐)인덴-1-일)(6-t-부톡시헥실)(메틸)실란의 제조Step 3: Preparation of bis(2-[2-(5-methyl)furyl]-4-(4-t-butylphenyl)inden-1-yl)(6-t-butoxyhexyl)(methyl)silane

2-[2-(5-메틸)퓨릴]-4-(4-t-부틸페닐)인덴 2g을 THF에 녹였다. 이후, 상기 반응 혼합물을 -25℃로 냉각하고, 상기 반응 혼합물에 n-부틸리튬 용액 (2.5M solution in hexane) 4.7mL를 천천히 적가하였다. 이어서, 얻어지는 반응 혼합물을 상온에서 3 시간 동안 교반하였다. 그리고, 얻어지는 반응 혼합물의 온도를 다시 0℃로 냉각하고 앞서 제조한 (6-t-부톡시헥실)디클로로메틸실란 1.6g을 첨가하고, 얻어지는 반응 혼합물을 상온에서 15 시간 동안 교반하였다. 이후, 얻어진 반응 생성물로부터 물과 메틸t-부틸 에테르를 이용하여 유기층을 추출하고 이를 건조하였다. 이렇게 얻어진 건조물을 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 79%의 수율로 리간드를 얻었다. 이때, 용리(elution) 용매로는 hexane/EA(ethyl acetate)=20/1를 사용하였다. 2 g of 2-[2-(5-methyl)furyl]-4-(4-t-butylphenyl)indene was dissolved in THF. Thereafter, the reaction mixture was cooled to -25°C, and 4.7 mL of n-butyllithium solution (2.5M solution in hexane) was slowly added dropwise to the reaction mixture. Then, the resulting reaction mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Then, the temperature of the obtained reaction mixture was again cooled to 0° C., and 1.6 g of (6-t-butoxyhexyl)dichloromethylsilane prepared above was added, and the obtained reaction mixture was stirred at room temperature for 15 hours. Thereafter, an organic layer was extracted from the obtained reaction product using water and methyl t-butyl ether and dried. The dried product thus obtained was purified by column chromatography to obtain a ligand with a yield of 79%. At this time, hexane/EA (ethyl acetate)=20/1 was used as an elution solvent.

단계 4: 비스(2-[2-(5-메틸)퓨릴]-4-(4-t-부틸페닐)인덴-1-일)(6-t-부톡시헥실)(메틸)실란 지르코늄 디클로라이드의 제조Step 4: Bis(2-[2-(5-methyl)furyl]-4-(4-t-butylphenyl)inden-1-yl)(6-t-butoxyhexyl)(methyl)silane zirconium dichloride Manufacture of

앞서 제조한 비스(2-[2-(5-메틸)퓨릴]-4-(4-t-부틸페닐)인덴-1-일)(6-t-부톡시헥실)(메틸)실란을 디에틸 에테르에 녹인 후, 0℃에서 상기 용액에 n-부틸리튬 용액 (2.5M solution in hexane) 4.7mL를 천천히 적가하였다. 이후, 얻어지는 반응 혼합물을 상온에서 약 3 시간 동안 교반한 후 다시 0℃로 냉각하였다. 그리고, 비스(테트라하이드로퓨란) 지르코늄 테트라클로라이드[ZrCl4(C4H5O)2]가 담긴 반응 용기에 상기 반응 혼합물을 첨가하고 상온에서 하루 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 건조하여 용매를 제거한 후 디클로로메탄을 주입하였다. 그리고, 얻어진 혼합 용액을 여과하여 여액을 건조하였다. 이렇게 얻어지는 미정제(crude) 상태의 전이 금속 화합물에는 racemic 화합물이 meso 화합물에 비해 5 배 이상 우세하게 존재하였다. 이러한 미정제 상태의 전이 금속 화합물을 혼합 용매(디클로로메탄/헥산의 부피비=1:5)로 재결정하여 44%의 수율로 전이 금속 화합물을 얻었다(racemic:meso = 99:1).Diethyl bis(2-[2-(5-methyl)furyl]-4-(4-t-butylphenyl)inden-1-yl)(6-t-butoxyhexyl)(methyl)silane prepared above was diethyl. After dissolving in ether, 4.7 mL of n-butyllithium solution (2.5M solution in hexane) was slowly added dropwise to the solution at 0°C. Thereafter, the obtained reaction mixture was stirred at room temperature for about 3 hours, and then cooled to 0°C again. Then, the reaction mixture was added to a reaction vessel containing bis(tetrahydrofuran) zirconium tetrachloride [ZrCl 4 (C 4 H 5 O) 2 ] and stirred at room temperature for one day. Thereafter, the reaction mixture was dried to remove the solvent, and then dichloromethane was injected. Then, the obtained mixed solution was filtered to dry the filtrate. In the crude metal transition metal compound thus obtained, the racemic compound was more than 5 times more prevalent than the meso compound. The crude transition metal compound was recrystallized with a mixed solvent (dichloromethane/hexane volume ratio = 1:5) to obtain a transition metal compound with a yield of 44% (racemic:meso = 99:1).

합성예 6Synthesis Example 6

(1) 5-(tert-butyl)-6-methoxy-2-methyl-7-phenyl-1H-indene의 합성(1) Synthesis of 5-( tert -butyl)-6-methoxy-2-methyl-7-phenyl-1 H -indene

Figure 112016068297924-pat00026
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7-Bromo-5-(tert-butyl)-6-methoxy-2-methyl-1H-indene (18.5mmol, 5.5g), phenylboronic acid (29mmol, 3.6g), sodium carbonate (59.4mmol, 6.3g), tetrakistriphenylphosphine palladium(0.87mmol, 1g)을 250mL RBF에 넣고 톨루엔(30mL), 에탄올(15mL), 물(15mL)을 넣었다. 그리고, 75℃로 미리 가열된 오일 배쓰에서 16시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나면 rotary evaporator에서 에탄올을 모두 제거하고, 물과 헥산으로 work up하였다. 유기층을 모아 MgSO4로 건조하고 용매를 모두 제거하였다. 용매가 제거된 crude mixture를 silica gel short column 정제하여 5-(tert-butyl)-6-methoxy-2-methyl-7-phenyl-1H-indene (3.1g, 57%, colorless oil)을 수득하였다.7-Bromo-5-( tert -butyl)-6-methoxy-2-methyl-1 H -indene (18.5mmol, 5.5g), phenylboronic acid (29mmol, 3.6g), sodium carbonate (59.4mmol, 6.3g) , tetrakistriphenylphosphine palladium (0.87mmol, 1g) was added to 250mL RBF and toluene (30mL), ethanol (15mL), and water (15mL) were added. Then, the mixture was stirred in an oil bath previously heated to 75° C. for 16 hours. After the reaction, all ethanol was removed from the rotary evaporator, and work up with water and hexane. The combined organic layers were dried over MgSO 4 and all solvents were removed. The crude mixture from which the solvent was removed was purified by silica gel short column to obtain 5-( tert -butyl)-6-methoxy-2-methyl-7-phenyl-1 H -indene (3.1g, 57%, colorless oil). .

1H NMR(500 MHz, CDCl3, 7.24 ppm): 1.45(9H, s), 2.07(3H, s), 3.13(2H, s), 6.45(1H, s), 7.23(1H, s), 7.35(1H, t), 7.44(2H, t), 7.49(2H, d) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.24 ppm): 1.45 (9H, s), 2.07 (3H, s), 3.13 (2H, s), 6.45 (1H, s), 7.23 (1H, s), 7.35 (1H, t), 7.44 (2H, t), 7.49 (2H, d)

(2)(6-(tert-butoxy)hexyl)bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1H-inden-1-yl)(methyl)silane 리간드의 합성Synthesis of (2)(6-(tert-butoxy)hexyl)bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1H-inden-1-yl)(methyl)silane ligand

Figure 112016068297924-pat00027
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5-(tert-butyl)-6-methoxy-2-methyl-7-phenyl-1H-indene (4.65mmol, 1.4g), CuCN (0.23mmol, 0.02g)을 50mL Schlenk flask에 넣고 아르곤 상태를 만들어 주었다. 아르곤 상태가 조성되면 무수 톨루엔(13.5mL), 무수 THF(1.5mL)를 넣고, -25℃로 냉각하였다. n-BuLi(2.5M in Hexane, 0.8mmol, 2.00mL)를 천천히 주입하고, 주입이 끝나면 실온으로 승온하여 3시간 동안 교반하였다. 교반이 끝나면, 다시 -25℃로 냉각하고 (6-(tert-butoxy)hexyl)dichloro(methyl)silane (2.32mmol, 0.63g)을 one shot으로 플라스크에 주입하고 16시간 동안 교반하였다. MTBE와 물로 work up하고 유기층을 모아 용매를 제거하였다. 그리고, 실리카 컬럼으로 (6-(tert-butoxy)hexyl)bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1H-inden-1-yl)(methyl)silane 리간드(1.3g, 71%, light yellow solid)를 수득하였다.Add 5-( tert -butyl)-6-methoxy-2-methyl-7-phenyl-1 H -indene (4.65mmol, 1.4g), CuCN (0.23mmol, 0.02g) to 50mL Schlenk flask and make argon gave. When the argon state was formed, anhydrous toluene (13.5 mL) and anhydrous THF (1.5 mL) were added and cooled to -25°C. n- BuLi (2.5M in Hexane, 0.8mmol, 2.00mL) was slowly injected, and after the injection, the mixture was heated to room temperature and stirred for 3 hours. After stirring, the mixture was cooled to -25°C, and (6-(tert-butoxy)hexyl)dichloro(methyl)silane (2.32mmol, 0.63g) was added to the flask in one shot and stirred for 16 hours. Work up with MTBE and water and collect the organic layer to remove the solvent. And, with a silica column, (6-(tert-butoxy)hexyl)bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1H-inden-1-yl)(methyl)silane ligand (1.3 g, 71%, light yellow solid).

1H NMR(500 MHz, CDCl3, 7.24 ppm): {-0.07 (d), 0.04 (s) (3H)}, 0.40~1.50(10H, m), 1.15(9H, m), 1.42(18H, m), {1.88 (d), 2.06 (d) (6H)}, 3.21(6H, s), 3.25~3.52(2H, m), 6.29~6.43(2H, m), 7.31~7.49(12H, m) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.24 ppm): {-0.07 (d), 0.04 (s) (3H)}, 0.40 to 1.50 (10H, m), 1.15 (9H, m), 1.42 (18H, m), {1.88 (d), 2.06 (d) (6H)}, 3.21 (6H, s), 3.25~3.52 (2H, m), 6.29~6.43 (2H, m), 7.31~7.49 (12H, m )

(3)(6-(tert-butoxy)hexyl)(methyl)silanyl-bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirconium dichloride 메탈로센 화합물의 합성(3)(6-(tert-butoxy)hexyl)(methyl)silanyl-bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirconium dichloride metallocene compound Synthesis of

Figure 112016068297924-pat00028
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t-Butylamine (88μL, 0.84mmol)을 아르곤하에 50mL Schlenk flask에 넣고 톨루엔(2mL)과 THF(68μL)를 주입하여 녹였다. 온도는 -30℃로 낮추고, n-BuLi(1.6M in Hexane, 0.53mL)를 가한 후 3시간 동안 교반하였다. t-Butylamine (88 μL, 0.84 mmol) was placed in a 50 mL Schlenk flask under argon and dissolved by injecting toluene (2 mL) and THF (68 μL). The temperature was lowered to -30 °C, n -BuLi (1.6M in Hexane, 0.53 mL) was added, followed by stirring for 3 hours.

그리고, 다른 Schlenk flask에 ZrCl4(THF)2 (289mg, 0.77mmol)를 아르곤하에서 가하고, 톨루엔(1mL)을 넣고 슬러리 상태에서 교반하였다. 온도를 -30℃로 낮추고 교반하였다. 그리고, 위에서 만들어진 Li-t-butylamide를 cannula를 통해 ZrCl4(THF)2 가 들어있는 플라스크로 투입하고 톨루엔(1mL)으로 세척하여 넣어준 후 상온에서 3시간동안 교반하였다. Then, ZrCl 4 (THF) 2 (289 mg, 0.77 mmol) was added to another Schlenk flask under argon, toluene (1 mL) was added, and the slurry was stirred. The temperature was lowered to -30°C and stirred. Then, the above-made Li-t-butylamide was introduced into a flask containing ZrCl 4 (THF) 2 through cannula, washed with toluene (1 mL), and stirred at room temperature for 3 hours.

그리고, 또 다른 Schlenk flask에 상기 (1)에서 제조한 리간드 화합물(600mg, 0.77mmol)을 아르곤하에서 넣고 톨루엔(1.2mL)과 THF(0.12mL)를 넣어 녹였다. 온도를 -30℃로 낮추고 n-BuLi(1.6M in Hexane, 1.0mL)를 가한 후 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 상온에서 교반 후 온도를 -30℃로 낮추고 위에서 만들어진 ZrCl3(THF)2NHtBu 용액을 cannula를 통해 투입하였다. 투입이 종료된 후 온도를 상온으로 높여 밤새 교반하였다. 반응이 종결된 후 반응물을 여과하여 고체를 제거하고 0℃로 냉각하였다. 이 용액에 HCl(2M in ethylether, 0.38mL)을 가하고 온도를 높여 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응이 종결된 후 감압 건조하였다. 얻어진 고체에 pentane을 가한 후 여과하여 녹지 않는 물질을 제거하고 얻어진 pentane용액을 냉장고에 보관하여 재결정하였다. 침전물을 여과하여 오렌지색의 고체(6-(tert-butoxy)hexyl)(methyl)silanyl-bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirconium dichloride (126mg, 17%)를 수득하였다.Then, in another Schlenk flask, the ligand compound (600 mg, 0.77 mmol) prepared in (1) was added under argon and toluene (1.2 mL) and THF (0.12 mL) were dissolved. After lowering the temperature to -30°C and adding n -BuLi (1.6M in Hexane, 1.0mL), the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. After stirring at room temperature, the temperature was lowered to -30°C, and the ZrCl 3 (THF) 2 NHtBu solution prepared above was added through cannula. After the injection was completed, the temperature was raised to room temperature and stirred overnight. After the reaction was completed, the reaction was filtered to remove solids and cooled to 0°C. HCl (2M in ethylether, 0.38 mL) was added to the solution and the temperature was raised and stirred at room temperature for 2 hours. After the reaction was completed, it was dried under reduced pressure. After adding pentane to the obtained solid, it was filtered to remove insoluble substances, and the obtained pentane solution was stored in a refrigerator to recrystallize. The precipitate was filtered to give an orange solid (6-(tert-butoxy)hexyl)(methyl)silanyl-bis(6-(tert-butyl)-5-methoxy-2-methyl-4-phenyl-1-indenyl)zirconium dichloride (126 mg, 17%).

1H NMR(500 MHz, CDCl3, 7.24 ppm): 1.20(9H, s), 1.29(3H, s), 1.39(18H, s), 1.42~1.90(10H, m), 2.16(6H, s), 3.37(2H, t), 3.40(6H, s), 6.59(2H, s), 7.26~7.62(12H, m) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , 7.24 ppm): 1.20 (9H, s), 1.29 (3H, s), 1.39 (18H, s), 1.42-1.90 (10H, m), 2.16 (6H, s) , 3.37(2H, t), 3.40(6H, s), 6.59(2H, s), 7.26~7.62(12H, m)

담지 촉매의 제조Preparation of supported catalyst

제조예 1Preparation Example 1

실리카 L203F 3 g을 쉬링크 플라스크에 미리 칭량한 후 메틸알루미녹산(MAO) 13 mmol을 넣어 95℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 침전 후 상층부를 제거하고 톨루엔으로 1회 세척하였다. 상기 합성예 1에서 제조한 화합물 60 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 이어 합성예 3에서 제조한 화합물 20 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 2시간 동안 추가로 반응시켰다. 3 g of silica L203F was pre-weighed in a shrink flask, and 13 mmol of methylaluminoxane (MAO) was added and reacted at 95° C. for 24 hours. After precipitation, the upper layer was removed and washed once with toluene. 60 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 1 was dissolved in toluene, and reacted at 75° C. for 5 hours. After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Then, 20 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 3 was dissolved in toluene, and further reacted at 75° C. for 2 hours.

반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 디메틸아닐리니윰테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트 64 μmol을 넣고 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 톨루엔으로 세척하고, 헥산으로 재차 세척한 후 진공 건조하여 고체 입자 형태의 실리카 담지 메탈로센 촉매를 얻었다. After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Dimethylanilininyltetrakis (pentafluorophenyl) borate 64 μmol was added and reacted at 75° C. for 5 hours. After the reaction was completed, the mixture was washed with toluene, washed again with hexane, and dried under vacuum to obtain a silica-supported metallocene catalyst in the form of solid particles.

제조예 2Preparation Example 2

실리카 L203F 3 g을 쉬링크 플라스크에 미리 칭량한 후 메틸알루미녹산(MAO) 13 mmol을 넣어 95℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 침전 후 상층부를 제거하고 톨루엔으로 1회 세척하였다. 상기 합성예 1에서 제조한 화합물 60 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 이어 합성예 5에서 제조한 화합물 20 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 2시간 동안 추가로 반응시켰다. 3 g of silica L203F was pre-weighed in a shrink flask, and 13 mmol of methylaluminoxane (MAO) was added and reacted at 95° C. for 24 hours. After precipitation, the upper layer was removed and washed once with toluene. 60 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 1 was dissolved in toluene, and reacted at 75° C. for 5 hours. After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Then, 20 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 5 was dissolved in toluene, and further reacted at 75° C. for 2 hours.

반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 디메틸아닐리니윰테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트 64 μmol을 넣고 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 톨루엔으로 세척하고, 헥산으로 재차 세척한 후 진공 건조하여 고체 입자 형태의 실리카 담지 메탈로센 촉매를 얻었다.After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Dimethylanilininyltetrakis (pentafluorophenyl) borate 64 μmol was added and reacted at 75° C. for 5 hours. After the reaction was completed, the mixture was washed with toluene, washed again with hexane, and dried under vacuum to obtain a silica-supported metallocene catalyst in the form of solid particles.

제조예 3Preparation Example 3

실리카 L203F 3 g을 쉬링크 플라스크에 미리 칭량한 후 메틸알루미녹산(MAO) 13 mmol을 넣어 95℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 침전 후 상층부를 제거하고 톨루엔으로 1회 세척하였다. 상기 합성예 2에서 제조한 화합물 60 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 이어 합성예 4에서 제조한 화합물 20 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 2시간 동안 추가로 반응시켰다. 3 g of silica L203F was pre-weighed in a shrink flask, and 13 mmol of methylaluminoxane (MAO) was added and reacted at 95° C. for 24 hours. After precipitation, the upper layer was removed and washed once with toluene. 60 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 2 was dissolved in toluene, and reacted at 75° C. for 5 hours. After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Then, 20 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 4 was dissolved in toluene, and further reacted at 75° C. for 2 hours.

반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 디메틸아닐리니윰테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트 64 μmol을 넣고 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 톨루엔으로 세척하고, 헥산으로 재차 세척한 후 진공 건조하여 고체 입자 형태의 실리카 담지 메탈로센 촉매를 얻었다.After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Dimethylanilininyltetrakis (pentafluorophenyl) borate 64 μmol was added and reacted at 75° C. for 5 hours. After the reaction was completed, the mixture was washed with toluene, washed again with hexane, and dried under vacuum to obtain a silica-supported metallocene catalyst in the form of solid particles.

제조예 4Preparation Example 4

실리카 L203F 3 g을 쉬링크 플라스크에 미리 칭량한 후 메틸알루미녹산(MAO) 13 mmol을 넣어 95℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 침전 후 상층부를 제거하고 톨루엔으로 1회 세척하였다. 상기 합성예 2에서 제조한 화합물 60 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 이어 합성예 6에서 제조한 화합물 20 μmol을 톨루엔에 녹인 후, 75℃에서 2시간 동안 추가로 반응시켰다. 3 g of silica L203F was pre-weighed in a shrink flask, and 13 mmol of methylaluminoxane (MAO) was added and reacted at 95° C. for 24 hours. After precipitation, the upper layer was removed and washed once with toluene. 60 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 2 was dissolved in toluene, and reacted at 75° C. for 5 hours. After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Then, 20 μmol of the compound prepared in Synthesis Example 6 was dissolved in toluene, and further reacted at 75° C. for 2 hours.

반응 종료 후 침전이 끝나면, 상층부 용액은 제거하고 남은 반응 생성물을 톨루엔으로 1회 세척하였다. 디메틸아닐리니윰테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트 64 μmol을 넣고 75℃에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 톨루엔으로 세척하고, 헥산으로 재차 세척한 후 진공 건조하여 고체 입자 형태의 실리카 담지 메탈로센 촉매를 얻었다.After the completion of the reaction and the precipitation was over, the upper layer solution was removed and the remaining reaction product was washed once with toluene. Dimethylanilininyltetrakis (pentafluorophenyl) borate 64 μmol was added and reacted at 75° C. for 5 hours. After the reaction was completed, the mixture was washed with toluene, washed again with hexane, and dried under vacuum to obtain a silica-supported metallocene catalyst in the form of solid particles.

올레핀 중합 실시예 Olefin polymerization example

실시예 1Example 1

2 L 스테인레스 반응기를 65℃에서 진공 건조한 후 냉각하고, 실온에서 트리에틸알루미늄 1.5 mmol 및 프로필렌 770 g을 순차적으로 투입하였다. 이후 10분 동안 교반한 후, 상기 제조예 1에서 제조한 혼성 담지 촉매를 이하 표 1의 함량으로 TMA 처방된 헥산 20 mL에 녹여 질소 압력으로 반응기에 투입하였다. 이후 에틸렌을 총 15 g 투입하면서 반응기 온도를 70℃까지 천천히 승온한 다음, 1시간 동안 중합하였다. 반응 종료 후 미반응된 프로필렌 및 에틸렌은 벤트하였다. The 2 L stainless reactor was vacuum dried at 65° C., cooled, and 1.5 mmol of triethylaluminum and 770 g of propylene were sequentially added at room temperature. Thereafter, after stirring for 10 minutes, the hybrid supported catalyst prepared in Preparation Example 1 was dissolved in 20 mL of TMA-prescribed hexane to the content of Table 1, and then introduced into the reactor under nitrogen pressure. Then, while adding 15 g of ethylene, the reactor temperature was slowly raised to 70° C., followed by polymerization for 1 hour. After the reaction, unreacted propylene and ethylene were vented.

<실험예><Experimental Example>

상기 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 중합체에 대해 하기의 방법으로 물성을 측정하였다. The physical properties of the polymers prepared in Examples and Comparative Examples were measured by the following method.

(1) 촉매 활성: 단위 시간(h)을 기준으로 사용된 촉매 함량(촉매의 g 및 g)당 생성된 중합체의 무게(kg PP)의 비로 계산하였다.(1) Catalytic activity: Calculated as the ratio of the weight of the polymer produced (kg PP) per catalyst content (g and g of catalyst) used based on the unit time (h).

(2) 분자량 분포(PDI, polydispersity index): 겔 투과 크로마토그래피(GPC, gel permeation chromatography, Water사 제조)를 이용하여 중합체의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)을 측정하고, 중량평균 분자량을 수평균 분자량으로 나누어 분자량 분포(PDI)를 계산하였다. 이때, 분석 온도는 160℃로 하였고, 용매는 트리클로로벤젠을 사용하였으며, 폴리스티렌으로 표준화하여 분자량을 측정하였다. (2) Molecular weight distribution (PDI, polydispersity index): Measure the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer using gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight distribution (PDI) was calculated by dividing the average molecular weight by the number average molecular weight. At this time, the analysis temperature was set to 160°C, trichlorobenzene was used as the solvent, and molecular weight was measured by standardizing with polystyrene.

(3) 용융지수(MFR, 2.16 kg): 측정 온도 230℃, ASTM 1238(3) Melt Index (MFR, 2.16 kg): Measurement temperature 230℃, ASTM 1238

(4) 용융 유동율비(Melt Flow Rate Ratio, MFRR): MFR20 용융지수(21.6kg 하중)를 MFR2(MI, 2.16kg 하중)으로 나눈 비율(MFR20/MFR2)로 계산하였다.(4) Melt Flow Rate Ratio (MFRR): The MFR 20 melt index (21.6 kg load) was calculated as the ratio divided by MFR 2 (MI, 2.16 kg load) (MFR 20 /MFR 2 ).

(5) 용융 온도(Tm): 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimeter, DSC, 장치명: DSC 2920, 제조사: TA instrument)를 이용하여 중합체의 녹는점을 측정하였다. 구체적으로 중합체를 220℃까지 가열한 후 5분 동안 그 온도를 유지하였고, 다시 20℃까지 내린 후 다시 온도를 증가시켰으며, 이때 온도의 상승속도와 하강속도는 각각 10℃/min으로 조절하였다.(5) Melting temperature (Tm): The melting point of the polymer was measured using a differential scanning calorimeter (DSC, device name: DSC 2920, manufacturer: TA instrument). Specifically, after heating the polymer to 220°C, the temperature was maintained for 5 minutes, the temperature was lowered again to 20°C, and then the temperature was increased again. At this time, the rate of rise and fall of the temperature were respectively adjusted to 10°C/min.

실시예에서 제조한 올레핀계 중합체의 물성 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the results of measuring the physical properties of the olefin-based polymer prepared in Examples.

실시예 No.Example No. 촉매 전구체Catalyst precursor 활성
(kg PP/g Cat.hr)
activation
(kg PP/g Cat.hr)
MFR
(g/10 min)
MFR
(g/10 min)
MFRRMFRR PDIPDI Tm
(℃)
Tm
(℃)
실시예 1Example 1 제조예 1
(합성예 1/
합성예 3)
Preparation Example 1
(Synthesis example 1/
Synthesis Example 3)
8.48.4 6.46.4 4.84.8 3.53.5 138.5138.5
실시예 2Example 2 제조예 2
(합성예 1/
합성예 5)
Preparation Example 2
(Synthesis example 1/
Synthesis Example 5)
8.78.7 5.75.7 2.92.9 2.62.6 139.4139.4
실시예 3Example 3 제조예 3
(합성예 2/
합성예 4)
Preparation Example 3
(Synthesis example 2/
Synthesis Example 4)
8.88.8 5.05.0 4.14.1 3.03.0 139.4139.4
실시예 4Example 4 제조예 4
(합성예 2/
합성예 6)
Preparation Example 4
(Synthesis example 2/
Synthesis Example 6)
9.29.2 2.02.0 6.16.1 4.24.2 134.8134.8

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예는 촉매 활성이 높을 뿐만 아니라, 낮은 용융 온도, 높은 용융 유동률비 및 넓은 분자량 분포를 나타내어, 가공성이 우수한 올레핀 중합체를 제조하기에 적합함을 확인할 수 있었다. As shown in Table 1, the embodiment of the present invention not only has a high catalytic activity, but also exhibits a low melting temperature, a high melt flow rate ratio, and a wide molecular weight distribution, confirming that it is suitable for preparing an olefin polymer having excellent processability there was.

Claims (21)

하기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물 1종 이상;
하기 화학식 2, 화학식 3, 또는 화학식 4로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제 2 메탈로센 화합물 1종 이상; 및
담체를 포함하는 혼성 담지 촉매:
[화학식 1]
Figure 112020016704408-pat00029

상기 화학식 1에서,
M1은 4족 전이 금속이고,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,
R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이고,
R2, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴, 탄소수 1 내지 20의 실릴알킬, 탄소수 1 내지 20의 알콕시실릴, 탄소수 1 내지 20의 에테르, 탄소수 1 내지 20의 실릴에테르, 탄소수 6 내지 20의 아릴, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴, 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬이고,
A1은 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,
R5는 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
R6은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
[화학식 2]
Figure 112020016704408-pat00030

상기 화학식 2에서,
M2는 4족 전이 금속이고,
X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,
A2는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,
R7은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
R8은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 7 내지 30의 알킬아릴, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴이고,
R9 및 R10은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬이며,
[화학식 3]
Figure 112020016704408-pat00031

상기 화학식 3에서,
M3은 4족 전이 금속이고,
X5 및 X6은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,
A3은 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,
R11은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
R12는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 7 내지 30의 알킬아릴, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴이고,
R13 및 R14는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이고,
[화학식 4]
Figure 112020016704408-pat00032

상기 화학식 4에서,
M4는 4족 전이 금속이고,
X7 및 X8은 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 할로겐이고,
A4는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,
R17은 탄소수 6 내지 20의 아릴 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴이고,
R18은 탄소수 1 내지 20의 알콕시이고,
R19는 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
R20은 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴, 탄소수 1 내지 20의 실릴알킬, 탄소수 1 내지 20의 알콕시실릴, 탄소수 1 내지 20의 에테르, 탄소수 1 내지 20의 실릴에테르, 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 탄소수 6 내지 20의 아릴, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴, 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬이고,
R21은 탄소수 1 내지 20의 알콕시로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬이고,
R22는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬이다.
At least one first metallocene compound represented by Formula 1 below;
At least one second metallocene compound selected from compounds represented by the following Chemical Formula 2, Chemical Formula 3, or Chemical Formula 4; And
Hybrid supported catalyst comprising a carrier:
[Formula 1]
Figure 112020016704408-pat00029

In Chemical Formula 1,
M 1 is a Group 4 transition metal,
X 1 and X 2 are the same or different from each other and are each independently halogen,
R 1 is aryl having 6 to 20 carbons substituted with alkyl having 1 to 20 carbons,
R 2 , R 3 and R 4 are the same or different from each other, and each independently hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkylsilyl having 1 to 20 carbons, silylalkyl having 1 to 20 carbons, alkoxy having 1 to 20 carbons Silyl, ether having 1 to 20 carbons, silyl ether having 1 to 20 carbons, aryl having 6 to 20 carbons, alkylaryl having 7 to 20 carbons, or arylalkyl having 7 to 20 carbons,
A 1 is carbon, silicon or germanium,
R 5 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,
R 6 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons,
[Formula 2]
Figure 112020016704408-pat00030

In Chemical Formula 2,
M 2 is a Group 4 transition metal,
X 3 and X 4 are the same as or different from each other, and each independently halogen.
A 2 is carbon, silicon or germanium,
R 7 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,
R 8 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkyl aryl having 7 to 30 carbons, arylalkyl having 7 to 30 carbons, or aryl having 6 to 30 carbons,
R 9 and R 10 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons,
[Formula 3]
Figure 112020016704408-pat00031

In Chemical Formula 3,
M 3 is a Group 4 transition metal,
X 5 and X 6 are the same as or different from each other, and each independently halogen.
A 3 is carbon, silicon or germanium,
R 11 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,
R 12 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkyl aryl having 7 to 30 carbons, arylalkyl having 7 to 30 carbons, or aryl having 6 to 30 carbons,
R 13 and R 14 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen and alkyl having 1 to 20 carbons,
R 15 and R 16 are the same or different from each other, and each independently is aryl having 6 to 20 carbons, substituted with alkyl having 1 to 20 carbons,
[Formula 4]
Figure 112020016704408-pat00032

In Chemical Formula 4,
M 4 is a Group 4 transition metal,
X 7 and X 8 are the same or different from each other, each independently halogen.
A 4 is carbon, silicon or germanium,
R 17 is aryl having 6 to 20 carbons or aryl having 6 to 20 carbons substituted with alkyl having 1 to 20 carbons,
R 18 is alkoxy having 1 to 20 carbon atoms,
R 19 is alkyl having 1 to 20 carbons,
R 20 is hydrogen, halogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkylsilyl having 1 to 20 carbons, silylalkyl having 1 to 20 carbons, alkoxysilyl having 1 to 20 carbons, ether having 1 to 20 carbons, carbon having 1 to 20 carbons Silyl ether, alkoxy having 1 to 20 carbons, aryl having 6 to 20 carbons, alkylaryl having 7 to 20 carbons, or arylalkyl having 7 to 20 carbons,
R 21 is alkyl having 1 to 20 carbons substituted with alkoxy having 1 to 20 carbons,
R 22 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1의 R1은 터트-부틸로 치환된 페닐인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 1 in Formula 1 is a phenyl substituted with tert-butyl, a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1의 R2, R3 및 R4는 수소인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 2 , R 3 and R 4 in Chemical Formula 1 are hydrogen, and a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1의 R5는 6-터트-부톡시-헥실이고, R6는 메틸인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 5 in Formula 1 is 6-tert-butoxy-hexyl, and R 6 is methyl, a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물은 하기의 화합물들 중 하나인, 혼성 담지 촉매:
Figure 112016068297924-pat00033
,
Figure 112016068297924-pat00034

According to claim 1,
The first metallocene compound represented by Formula 1 is one of the following compounds, a hybrid supported catalyst:
Figure 112016068297924-pat00033
,
Figure 112016068297924-pat00034

제1항에 있어서,
상기 화학식 2의 R7은 6-터트-부톡시-헥실인, 혼성 담지 촉매
According to claim 1,
R 7 in Formula 2 is 6-tert-butoxy-hexyl, a hybrid supported catalyst
제1항에 있어서,
상기 화학식 2의 R8, R9, 및 R10은 메틸인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 8 , R 9 , and R 10 in Chemical Formula 2 are methyl, and a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 하기의 화합물들 중 하나인, 혼성 담지 촉매:
Figure 112016068297924-pat00035
,
Figure 112016068297924-pat00036
According to claim 1,
The second metallocene compound represented by Formula 2 is one of the following compounds, a hybrid supported catalyst:
Figure 112016068297924-pat00035
,
Figure 112016068297924-pat00036
제1항에 있어서,
상기 화학식 3의 R11은 6-터트-부톡시-헥실인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 11 in Chemical Formula 3 is 6-tert-butoxy-hexyl, a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 3의 R12, R13 및 R14는 메틸인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 12 , R 13 and R 14 in Chemical Formula 3 are methyl, and a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 3의 R15 및 R16은 4-터트-부틸-페닐인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 15 and R 16 of Chemical Formula 3 are 4-tert-butyl-phenyl, hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 하기의 화합물인, 혼성 담지 촉매:
Figure 112016068297924-pat00037

According to claim 1,
The second metallocene compound represented by Formula 3 is the following compound, a hybrid supported catalyst:
Figure 112016068297924-pat00037

제1항에 있어서,
상기 화학식 4의 R18은 메톡시이고, R19는 터트-부틸인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 18 of Formula 4 is methoxy, R 19 is tert-butyl, hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 4의 R21은 6-터트-부톡시-헥실인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
R 21 of Formula 4 is 6-tert-butoxy-hexyl, a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 화학식 4로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 하기의 화합물들 중 하나인, 혼성 담지 촉매:
Figure 112016068297924-pat00038
,
Figure 112016068297924-pat00039
,
Figure 112016068297924-pat00040
,
Figure 112016068297924-pat00041

According to claim 1,
The second metallocene compound represented by Chemical Formula 4 is one of the following compounds, and a hybrid supported catalyst:
Figure 112016068297924-pat00038
,
Figure 112016068297924-pat00039
,
Figure 112016068297924-pat00040
,
Figure 112016068297924-pat00041

제1항에 있어서,
상기 담체는 실리카, 알루미나, 마그네시아 또는 이들의 혼합물인, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
The carrier is a silica, alumina, magnesia or a mixture thereof, a hybrid supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 제 1 메탈로센 화합물 및 상기 제 2 메탈로센 화합물을 금속의 몰비를 기준으로 10:1 내지 2:1의 몰비로 포함하는, 혼성 담지 촉매.
According to claim 1,
A hybrid supported catalyst comprising the first metallocene compound and the second metallocene compound in a molar ratio of 10:1 to 2:1 based on the molar ratio of metal.
제1항에 있어서,
하기 화학식 5로 표시되는 화합물, 화학식 6으로 표시되는 화합물 및 화학식 7로 표시되는 화합물 중 1종 이상의 조촉매를 추가로 포함하는, 혼성 담지 촉매:
[화학식 5]
-[Al(R')-O]m-
상기 화학식 5에서,
R'은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 할로겐; 탄소수 1 내지 20의 탄화수소; 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 탄화수소이고;
m은 2 이상의 정수이며;
[화학식 6]
J(R'')3
상기 화학식 6에서,
R''는 상기 화학식 5에서 정의된 R'과 같고;
J는 알루미늄 또는 보론이며;
[화학식 7]
[E-H]+[ZQ4]- 또는 [E]+[ZQ4]-
상기 화학식 7에서,
E는 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고;
H는 수소 원자이며;
Z는 13족 원소이고;
Q는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소, 알콕시 또는 페녹시로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
According to claim 1,
A hybrid supported catalyst further comprising one or more cocatalysts of a compound represented by Formula 5, a compound represented by Formula 6, and a compound represented by Formula 7:
[Formula 5]
-[Al(R')-O] m-
In Chemical Formula 5,
R'may be the same or different from each other, and each independently halogen; Hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms; Or a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen;
m is an integer of 2 or more;
[Formula 6]
J(R'') 3
In Chemical Formula 6,
R'' is the same as R'defined in Chemical Formula 5 above;
J is aluminum or boron;
[Formula 7]
[EH] + [ZQ 4] - or [E] + [ZQ 4] -
In Chemical Formula 7,
E is a neutral or cationic Lewis base;
H is a hydrogen atom;
Z is a group 13 element;
Q may be the same or different from each other, and each independently one or more hydrogen atoms are halogen, a hydrocarbon having 1 to 20 carbons, an alkoxy or phenoxy substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. .
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 혼성 담지 촉매의 존재 하에, 적어도 1종 이상의 올레핀 단량체를 중합시키는 단계를 포함하는, 올레핀계 중합체의 제조 방법.
A method for producing an olefinic polymer comprising the step of polymerizing at least one or more olefin monomers in the presence of the hybrid supported catalyst of claim 1.
제19항에 있어서,
상기 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-에이코센 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 올레핀계 중합체의 제조 방법.
The method of claim 19,
The olefin is ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, A method for producing an olefin-based polymer, at least one member selected from the group consisting of 1-eicocene and mixtures thereof.
제19항에 있어서,
상기 올레핀계 중합체는 프로필렌 호모 중합체, 또는 프로필렌 및 에틸렌의 공중합체인, 올레핀계 중합체의 제조 방법.
The method of claim 19,
The olefin polymer is a propylene homo polymer, or a copolymer of propylene and ethylene, a method for producing an olefin polymer.
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