KR102287924B1 - Method for producing catalyst for synthesis of high density polyethylene - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매, 및 상기 촉매를 이용한 폴리에틸렌의 제조방법을 제공한다. 상기 촉매의 제조방법은 (A) 마그네슘 화합물을 탄소수 5 내지 25의 제1 탄화수소 용매 및 알코올을 포함하는 용매에 용해하여 마그네슘 화합물 용액을 제조하는 단계; (B) 상기 마그네슘 화합물 용액에 디알콕시페닐을 반응시키는 단계; 및 (C) 상기 (B) 단계의 생성물과 전이금속 화합물을 탄소수 6 내지 25의 제2 탄화수소 용매의 존재 하에서 반응시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 촉매는 마그네슘 화합물, 전이금속 화합물 및 디알콕시페닐을 포함한다. 상기 촉매는 일정한 형상을 가지며 작은 입경 및 좁은 입도 분포를 갖는다. 또한 중합 후 수득되는 에틸렌 중합체는 고활성이며 분자량 분포가 좁고 미분 생성이 적은 특징을 지닌다.The present invention provides a method for preparing a catalyst for polymerization of high-density polyethylene, a catalyst for polymerization of high-density polyethylene, and a method for preparing polyethylene using the catalyst. The method for preparing the catalyst comprises the steps of: (A) dissolving a magnesium compound in a solvent containing a first hydrocarbon solvent having 5 to 25 carbon atoms and an alcohol to prepare a magnesium compound solution; (B) reacting the magnesium compound solution with dialkoxyphenyl; and (C) reacting the product of step (B) with the transition metal compound in the presence of a second hydrocarbon solvent having 6 to 25 carbon atoms. The catalyst of the present invention includes a magnesium compound, a transition metal compound and a dialkoxyphenyl. The catalyst has a constant shape and has a small particle size and a narrow particle size distribution. In addition, the ethylene polymer obtained after polymerization is characterized by high activity, a narrow molecular weight distribution, and low generation of fine powder.

Description

고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법 {METHOD FOR PRODUCING CATALYST FOR SYNTHESIS OF HIGH DENSITY POLYETHYLENE}Method for producing a catalyst for high-density polyethylene polymerization {METHOD FOR PRODUCING CATALYST FOR SYNTHESIS OF HIGH DENSITY POLYETHYLENE}

본 발명은 좁은 분자량 분포를 갖는 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법, 이에 의해 제조된 촉매에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 내부 전자 공여체로 디알콕시페닐을 포함하며 촉매 입경이 작고, 일정한 형상을 가지며 폴리에틸렌 중합 반응에서 높은 활성을 나타내며 또한 분자량 분포가 좁으며 미분 생성이 적은 고밀도 폴리에틸렌을 제조하기 위한 촉매의 제조방법, 및 이에 의해 제조된 촉매에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preparing a catalyst for polymerization of high-density polyethylene having a narrow molecular weight distribution, and to the catalyst prepared thereby. More specifically, the present invention includes dialkoxyphenyl as an internal electron donor, has a small catalyst particle size, has a constant shape, shows high activity in polyethylene polymerization, and has a narrow molecular weight distribution to produce high-density polyethylene with less fine powder It relates to a method for preparing a catalyst for, and a catalyst prepared thereby.

에틸렌, 프로필렌과 같은 올레핀을 중합하기 위해 지글러-나타형 촉매가 사용되고 있다. 지글러-나타형 촉매를 사용하여 중합한 중합체의 모양과 크기는 사용된 촉매의 형상과 성능에 따라 결정된다. 따라서, 생산성을 높이고 중합체의 입자 크기를 균일하게 하며 제품 성형에 유리한 중합체를 제조하기 위해서는 촉매의 입경 및 분포가 매우 중요하다. 또한 중합 후 생성되는 중합체 물성은 촉매를 구성하고 있는 구조에 따라 대부분 결정된다.A Ziegler-Natta type catalyst is used to polymerize olefins such as ethylene and propylene. The shape and size of the polymer polymerized using the Ziegler-Natta type catalyst is determined by the shape and performance of the catalyst used. Therefore, the particle size and distribution of the catalyst are very important in order to increase productivity, uniform the particle size of the polymer, and prepare a polymer advantageous for product molding. In addition, the physical properties of the polymer produced after polymerization are mostly determined by the structure constituting the catalyst.

고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매는, 고활성이고, 또한 생성되는 중합체의 겉보기 밀도가 높고 미분 생성이 낮을수록 우수한 촉매이다. 또한 중합 후 생성되는 중합체는 분자량 분포가 좁거나 넓게 생성될 수 있다. 본 발명에서는 좁은 분자량 분포를 가지는 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매에 대한 것이다.The catalyst for high-density polyethylene polymerization is highly active, and the higher the apparent density of the polymer produced and the lower the fine powder formation, the better the catalyst. In addition, the polymer produced after polymerization may have a narrow or broad molecular weight distribution. The present invention relates to a catalyst for polymerization of high-density polyethylene having a narrow molecular weight distribution.

미세 입자가 많은 중합체는 올레핀 중합 공정에서 중합 설비 내에 축적되어 많은 문제를 야기한다. 구체적으로, 슬러리 공정에서 얻어진 중합체를 건조할 때 사용되는 건조 장치의 유동을 위한 작은 구멍들이 미세 입자에 의해 막힐 가능성이 높고 중합품의 이송시 그 능력을 저하시키는 등 여러가지 문제들을 야기한다.Polymers with many fine particles accumulate in the polymerization equipment in the olefin polymerization process, causing many problems. Specifically, small holes for the flow of the drying device used when drying the polymer obtained in the slurry process are highly likely to be clogged by fine particles and cause various problems, such as lowering the ability to transport the polymer product.

이러한 촉매를 제조하는 방법으로는 재결정법이 현재까지 널리 사용되고 있다. 또한 전구체를 이용한 촉매 제조법도 알려져 있다. 이러한 전구체를 이용한 촉매는 등록특허공보 제10-1716507호에 기술되어 있다. 상기 촉매는 마그네슘과 티타늄 화합물로 이루어진 전구체에 내부 전자 공여체(디알콕시벤젠)를 포함하는 촉매 조성물이며, 상기 촉매 조성물을 프로필렌 중합에 사용하는 것이 개시된다. 이와 같은 전구체를 가지는 촉매는 프로필렌 중합시 좁은 분자량 분포를 갖는 중합체를 생성할 수 있으나, 촉매 활성이 낮다.As a method for preparing such a catalyst, a recrystallization method is widely used until now. In addition, a catalyst preparation method using a precursor is also known. A catalyst using such a precursor is described in Korean Patent Publication No. 10-1716507. The catalyst is a catalyst composition including an internal electron donor (dialkoxybenzene) in a precursor made of a magnesium and titanium compound, and the use of the catalyst composition for polymerization of propylene is disclosed. A catalyst having such a precursor can produce a polymer having a narrow molecular weight distribution during polymerization of propylene, but has low catalytic activity.

또한 공개특허공보 제10-2012-0051673호에는, MgCl2/EtOH로 이루어진 구형 지지체로부터 촉매를 합성하여 중합시 외부 전자 공여체(디알콕시벤젠)를 투입하여 에틸렌을 중합함으로써, 좁은 분자량 분포를 가지는 중합체를 수득하는 것이 개시된다. 그러나, 구형 담체를 이용한 촉매는 에틸렌 중합시 활성이 매우 낮으며, 또한 촉매 비용이 너무 높아 상업화 적용이 어려운 단점이 있다.In addition, in Patent Publication No. 10-2012-0051673, by synthesizing a catalyst from a spherical support made of MgCl 2 /EtOH and polymerizing ethylene by introducing an external electron donor (dialkoxybenzene) during polymerization, a polymer having a narrow molecular weight distribution is disclosed to obtain. However, the catalyst using the spherical carrier has very low activity during ethylene polymerization, and the cost of the catalyst is too high, making it difficult to apply commercially.

따라서, 폴리에틸렌 중합시 높은 활성을 나타내며 높은 겉보기 밀도, 적은 미분 생성량을 충족하며 좁은 분자량 분포를 갖는 중합체를 생성할 수 있는 재결정 촉매에 관한 요구가 존재한다. Accordingly, there is a need for a recrystallization catalyst capable of producing a polymer having a narrow molecular weight distribution, which exhibits high activity in polymerization of polyethylene, meets a high apparent density, a small amount of fine powder, and has a narrow molecular weight distribution.

대한민국 등록특허 제10-1716507호Republic of Korea Patent No. 10-1716507 대한민국 공개특허 제10-2012-0051673호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0051673

본 발명은 일정한 형상, 좁은 입도 분포 및 작은 입경을 가질 뿐만 아니라, 높은 겉보기 밀도 및 좁은 분자량 분포를 갖고 미분 생성이 낮은 에틸렌 중합체를 합성할 수 있는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a method for preparing a catalyst for high-density polyethylene polymerization, which can synthesize an ethylene polymer having a constant shape, a narrow particle size distribution and a small particle size, as well as a high apparent density and a narrow molecular weight distribution and low fine powder formation. will be.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a catalyst for polymerization of high-density polyethylene prepared by the above method.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해,The present invention to solve the above problems,

(A) 마그네슘 화합물을 탄소수 5 내지 25의 제1 탄화수소 용매 및 알코올을 포함하는 용매에 용해하여 마그네슘 화합물 용액을 제조하는 단계;(A) preparing a magnesium compound solution by dissolving the magnesium compound in a solvent containing a first hydrocarbon solvent having 5 to 25 carbon atoms and an alcohol;

(B) 상기 마그네슘 화합물 용액에 하기 화학식 1의 화합물을 반응시키는 단계; 및(B) reacting a compound of Formula 1 with the magnesium compound solution; and

(C) 상기 (B) 단계의 생성물과 전이금속 화합물을 탄소수 6 내지 25의 제2 탄화수소 용매의 존재 하에서 반응시키는 단계를 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법을 제공한다:(C) provides a method for preparing a catalyst for polymerization of high density polyethylene, comprising the step of reacting the product of step (B) and the transition metal compound in the presence of a second hydrocarbon solvent having 6 to 25 carbon atoms:

[화학식 1] [Formula 1]

Figure 112017111235937-pat00001
Figure 112017111235937-pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 및 R2는 각각 독립적으로, 선형의 C1-C10의 알킬, 분지형의 C3-C10의 알킬 또는 환형의 C3-C10의 알킬이고, R 1 and R 2 are each independently linear C 1 -C 10 alkyl, branched C 3 -C 10 alkyl, or cyclic C 3 -C 10 alkyl,

R3는 메틸기, 나이트로기 또는 알데히드기이다.R 3 is a methyl group, a nitro group or an aldehyde group.

또한, 본 발명은 마그네슘 화합물, 전이금속 화합물 및 화학식 1의 화합물을 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매를 제공한다.In addition, the present invention provides a catalyst for polymerization of high-density polyethylene comprising a magnesium compound, a transition metal compound, and a compound of Formula 1.

또한, 본 발명은 상기 촉매의 존재 하에 에틸렌계 단량체를 중합 또는 공중합시키는 단계를 포함하는 고밀도 폴리에틸렌의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing high-density polyethylene comprising the step of polymerizing or copolymerizing an ethylene-based monomer in the presence of the catalyst.

본 발명의 따른 촉매를 이용하여 합성한 고밀도 폴리에틸렌은 특히 분자량 분포가 좁고 미분 생성이 낮은 특징을 지닌다. 따라서 이러한 고밀도 폴리에틸렌은 분자량 분포가 좁아 사출 제품 성형에 유리하며, 미분 함량이 낮아 필름 및 블로우 성형 후 제품 표면이 우수한 결과를 제공한다. The high-density polyethylene synthesized using the catalyst according to the present invention has a particularly narrow molecular weight distribution and low fine powder formation. Therefore, such high-density polyethylene has a narrow molecular weight distribution, which is advantageous for molding injection products, and has a low fine powder content, providing excellent results on the product surface after film and blow molding.

본원에서 나열된 임의의 숫자 범위들은, 임의의 낮은 값과 임의의 높은 값 사이에 적어도 두 단위의 차이가 있는 조건 하에서, 한 단위씩 증가하여, 낮은 값에서 높은 값 사이의 모든 값들을 포함한다.Any numerical ranges recited herein include all values between the lower value and the higher value, in increments of one unit, provided that there is a difference of at least two units between any lower value and any higher value.

본 발명에서 사용되는 용어 “조성물”은 조성물뿐만 아니라 조성물의 물질로부터 형성된 분해 산물과 반응 산물을 포함하는 물질의 혼합물을 포함한다.As used herein, the term “composition” includes not only a composition, but also a mixture of substances comprising decomposition products and reaction products formed from substances of the composition.

본 발명에서 사용되는 용어 “중합체”는 동일 또는 상이한 타입의 단량체들의 중합에 의해 제조된 고분자 화합물이다. 본 발명에서 사용되는 용어 “중합체”는 단독중합체 및 공중합체를 포함한다.As used herein, the term “polymer” refers to a polymer compound prepared by polymerization of monomers of the same or different types. As used herein, the term “polymer” includes homopolymers and copolymers.

본 발명은 the present invention

(A) 마그네슘 화합물을 탄소수 5 내지 25의 제1 탄화수소 용매 및 알코올을 포함하는 용매에 용해하여 마그네슘 화합물 용액을 제조하는 단계;(A) preparing a magnesium compound solution by dissolving the magnesium compound in a solvent containing a first hydrocarbon solvent having 5 to 25 carbon atoms and an alcohol;

(B) 상기 마그네슘 화합물 용액에 내부 전자 공여체를 반응시키는 단계; 및(B) reacting an internal electron donor with the magnesium compound solution; and

(C) 상기 (B) 단계의 생성물과 전이금속 화합물을 탄소수 6 내지 25의 제2 탄화수소 용매의 존재 하에서 반응시키는 단계를 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법을 제공한다.(C) provides a method for preparing a catalyst for polymerization of high-density polyethylene, comprising the step of reacting the product of step (B) and the transition metal compound in the presence of a second hydrocarbon solvent having 6 to 25 carbon atoms.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 내부 전자 공여체는 하기 화학식 1로 나타내는 화합물이다:In one embodiment of the present invention, the internal electron donor is a compound represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017111235937-pat00002
Figure 112017111235937-pat00002

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 및 R2는 각각 독립적으로, 선형의 C1-C10의 알킬, 분지형의 C3-C10의 알킬 또는 환형의 C3-C10의 알킬이고, R 1 and R 2 are each independently linear C 1 -C 10 alkyl, branched C 3 -C 10 alkyl, or cyclic C 3 -C 10 alkyl,

R3는 메틸기, 나이트로기 또는 알데히드기이다.R 3 is a methyl group, a nitro group or an aldehyde group.

구체적으로, 상기 내부 전자 공여체는 상기 화학식 1의 R1 및 R2가 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-헥실기 또는 페닐에탄온이고, R3이 메틸기, 나이트로기 또는 알데히드기인 구조를 포함하는 화합물일 수 있다. Specifically, in the internal electron donor, R 1 and R 2 of Formula 1 are the same as or different from each other and each independently a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group or phenylethanone, It may be a compound including a structure in which R 3 is a methyl group, a nitro group, or an aldehyde group.

보다 구체적으로, 상기 내부 전자 공여체는 2-(2-에톡시페녹시)-1-페닐에탄온 (2-(2-ethoxyphenoxy)-1-phenylethanone), 3,4-디메톡시톨루엔 (3,4-dimethoxytoluene), 3,4-디에톡시톨루엔 (3,4-diethoxytoluene), 1,2-디부톡시-4-나이트로벤젠 (1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene), 1,2-디헥실옥시-4-나이트로벤젠 (1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene), 4-나이트로-1,2-디프로폭시벤젠 (4-nitro-1,2-dipropoxybenzene), 3-이소프로폭시-4-메톡시벤즈알데히드 (3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-프로폭시벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-propoxybenzaldehyde), 4-부톡시-3-에톡시벤즈알데히드 (4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-이소부톡시벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-(펜틸옥시)벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-(pentyloxy)benzaldehyde), 4-메톡시-3-프로폭시벤즈알데히드 (4-methoxy-3-propoxybenzaldehyde), 4-메톡시-3-[(메톡시벤질기)옥시]벤즈알데히드 (4-methoxy-3-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 3-에톡시-4-[(메톡시벤질기)옥시]벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 4-시클로펜틸옥시-3-메톡시벤즈알데히드 (4-cyclopentyloxy-3-methoxybenzaldehyde, 3-[(2,6-디클로로벤질)옥시]-4-메톡시벤즈알데히드 (3-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde, 4-[(2,6-디클로로벤질)옥시]-3-메톡시벤즈알데히드 (4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3-methoxybenzaldehyde, 4-[(3,4-디클로로벤질)옥시]-3-에톡시벤즈알데히드 (4-[(3,4-dichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde, 3-[(브로모벤질)옥시]-4-메톡시벤즈알데히드 (3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-([3-(트리플로로메틸)벤질]옥시)벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-([3-(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.More specifically, the internal electron donor is 2-(2-ethoxyphenoxy)-1-phenylethanone (2-(2-ethoxyphenoxy)-1-phenylethanone), 3,4-dimethoxytoluene (3,4 -dimethoxytoluene), 3,4-diethoxytoluene (3,4-diethoxytoluene), 1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene (1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene), 1,2-dihexyloxy -4-nitrobenzene (1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene), 4-nitro-1,2-dipropoxybenzene (4-nitro-1,2-dipropoxybenzene), 3-isopropoxy-4 -Methoxybenzaldehyde (3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-propoxybenzaldehyde (3-ethoxy-4-propoxybenzaldehyde), 4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde (4-butoxy-3 -ethoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde (3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4- (pentyloxy) benzaldehyde (3-ethoxy-4- (pentyloxy) benzaldehyde), 4 -Methoxy-3-propoxybenzaldehyde, 4-methoxy-3-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde ), 3-ethoxy-4-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde (3-ethoxy-4-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 4-cyclopentyloxy-3-methoxybenzaldehyde (4-cyclopentyloxy -3-methoxybenzaldehyde, 3-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde (3-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde, 4-[(2,6- Dichlorobenzyl)oxy]-3-methoxybenzaldehyde (4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3-met oxybenzaldehyde, 4-[(3,4-dichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde (4-[(3,4-dichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde, 3-[(bromobenzyl)oxy]- 4-Methoxybenzaldehyde (3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-([3-(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde (3-ethoxy-4-( [3-(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde) may include one or more compounds selected from the group consisting of.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 내부 전자 공여체는 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 0.03 내지 0.3 mol의 양으로 사용된다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 제조되는 촉매에 담지되어야 할 전이금속 입자의 형성을 방해하여 촉매의 활성이 낮아질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the internal electron donor is used in an amount of 0.03 to 0.3 mol based on 1 mol of the magnesium compound. When out of the above range, the catalyst activity may be lowered by preventing the formation of transition metal particles to be supported on the prepared catalyst.

상기 마그네슘 화합물의 구체적인 예로는 마그네슘 할라이드, 디알콕시 마그네슘, 알킬마그네슘 할라이드, 알콕시마그네슘 할라이드 또는 아릴옥시 마그네슘 할라이드 등을 들 수 있고 마그네슘 할라이드를 사용하는 것이 촉매의 활성을 증가시켜 더욱 바람직하다. 일 구현예에서, 상기 마그네슘 화합물은 마그네슘 할라이드, 디알콕시 마그네슘, 탄소수 1 내지 20의 알킬마그네슘 할라이드, 탄소수 1 내지 20의 알콕시마그네슘 할라이드 및 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시 마그네슘 할라이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.Specific examples of the magnesium compound include magnesium halide, dialkoxy magnesium, alkylmagnesium halide, alkoxymagnesium halide, or aryloxy magnesium halide. In one embodiment, the magnesium compound is one selected from the group consisting of a magnesium halide, a dialkoxy magnesium, an alkylmagnesium halide having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxymagnesium halide having 1 to 20 carbon atoms, and an aryloxy magnesium halide having 6 to 20 carbon atoms. It may be more than one kind of compound.

구체적으로 마그네슘 할라이드 화합물은 환원성을 갖지 않는 화합물로서 염화마그네슘, 이염화마그네슘, 불화마그네슘, 브롬화마그네슘, 요오드화마그네슘, 페녹시 마그네슘 클로라이드, 이소프로폭시 마그네슘 클로라이드, 부톡시 마그네슘 클로라이드 등이 사용될 수 있으며, 그 중에서도 이염화마그네슘을 사용하는 것이 주 활성금속인 전이금속 화합물과 구조적, 배위적으로 안정하고 높은 활성을 나타내어 바람직하다.Specifically, the magnesium halide compound is a compound that does not have reducing properties, and may include magnesium chloride, magnesium dichloride, magnesium fluoride, magnesium bromide, magnesium iodide, phenoxy magnesium chloride, isopropoxy magnesium chloride, butoxy magnesium chloride, and the like. Among them, it is preferable to use magnesium dichloride because it is structurally and coordinately stable with a transition metal compound, which is the main active metal, and exhibits high activity.

본 발명에서, 알코올은 폴리에틸렌 중합용 지글러-나타 촉매의 제조에 사용되는 것으로 알려진 알코올이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, n-펜탄올, 이소펜탄올, 네오펜탄올, 시클로펜탄올, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, 데칸올, 도데칸올, 2-메틸펜탄올, 2-에틸부탄올, 2-에틸헥산올 등의 지방족 또는 지환족 알코올; 시클로헥산올, 메틸시클로헥산올, α-메틸벤질알코올 등의 아로마틱 알코올이 사용될 수 있고, 이 중에서 지방족 또는 지환족 알코올이나 탄소수 2 이상의 알코올을 사용하는 것이 바람직하며, 2-에틸헥산올을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, the alcohol may be used without limitation as long as it is an alcohol known to be used in the preparation of a Ziegler-Natta catalyst for polyethylene polymerization. Specifically, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, n-pentanol, isopentanol, neopentanol, cyclopentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol , aliphatic or alicyclic alcohols such as decanol, dodecanol, 2-methylpentanol, 2-ethylbutanol, and 2-ethylhexanol; Aromatic alcohols such as cyclohexanol, methylcyclohexanol, and α-methylbenzyl alcohol may be used. Among them, it is preferable to use an aliphatic or alicyclic alcohol or an alcohol having 2 or more carbon atoms, and 2-ethylhexanol is used. more preferably.

본 발명에서 알코올은 마그네슘 화합물의 용해 및 촉매 내에서 마그네슘 화합물과의 결합을 이루어 적절한 기공을 형성함으로써 촉매 성능을 향상시켜 주는 역할을 한다. 본 발명의 일 구현예에서, 알코올은 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 3 내지 4 mol의 양으로 사용된다. 상기 알코올 사용량이 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 3 mol 미만이면, 알코올 투입시 활성이 낮고, 한편 4 mol을 초과하면, 전이금속 화합물의 담지율이 낮아지며 촉매 입경이 커지는 단점이 있다.In the present invention, alcohol serves to improve catalyst performance by dissolving the magnesium compound and forming appropriate pores by bonding with the magnesium compound in the catalyst. In one embodiment of the present invention, the alcohol is used in an amount of 3 to 4 mol with respect to 1 mol of the magnesium compound. If the amount of alcohol used is less than 3 mol with respect to 1 mol of the magnesium compound, the activity is low when the alcohol is added. On the other hand, if it exceeds 4 mol, the transition metal compound loading rate is lowered and the catalyst particle size is increased.

본 발명에서 제1 탄화수소 용매는 마그네슘 화합물의 분산을 용이하게 해주는 역할을 한다. 제1 탄화수소 용매가 사용되지 않을 경우 마그네슘 화합물은 알코올과 접촉시 단단한 덩어리를 형성하여 용해되기 어려울 수 있다. In the present invention, the first hydrocarbon solvent serves to facilitate dispersion of the magnesium compound. When the first hydrocarbon solvent is not used, the magnesium compound may be difficult to dissolve by forming a hard mass upon contact with alcohol.

상기 제1 탄화수소 용매의 구체적인 예로는 탄소수가 5 내지 25인 지방족 또는 지환족 탄화수소를 들 수 있으며 그 중에서도 탄소수가 6 내지 17인 지방족 또는 지환족 탄화수소 용매가 가장 바람직하다. 보다 구체적인 예로는 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 탄소수 5 내지 25의 미네랄 오일(예: Cas No. 8042-47-5 등) 등의 지방족 탄화수소; 시클릭헥산, 시클릭옥탄, 메틸 시클릭펜탄, 메틸 시클릭헥산 등의 지환족 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 큐멘 등의 방향족 탄화수소 등을 들 수 있다.Specific examples of the first hydrocarbon solvent include aliphatic or alicyclic hydrocarbons having 5 to 25 carbon atoms, and among them, aliphatic or alicyclic hydrocarbon solvents having 6 to 17 carbon atoms are most preferred. More specific examples include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, decane, dodecane, tetradecane, mineral oil having 5 to 25 carbon atoms (eg, Cas No. 8042-47-5, etc.); alicyclic hydrocarbons such as cyclic hexane, cyclic octane, methyl cyclic pentane and methyl cyclic hexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and cumene.

상기 제1 탄화수소 용매를 너무 적거나 너무 많으면 촉매 입경의 조절이 어렵고, 전이금속 화합물 및 도너 담지율의 조절이 어려울 수 있다. 따라서, 제1 탄화수소 용매는 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 2 내지 4 mol의 양으로 사용되는 것이 적절하다. 상기 제1 탄화수소 용매의 사용량이 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 2 mol 미만이며, 마그네슘 화합물의 분산이 잘 이루어지지 않으며, 한편 4 mol을 초과하면, 촉매 입경 및 전이금속 화합물의 담지율이 낮아져 조절이 어려울 수 있다.When the amount of the first hydrocarbon solvent is too little or too much, it may be difficult to control the catalyst particle size, and it may be difficult to control the transition metal compound and the donor loading ratio. Accordingly, the first hydrocarbon solvent is suitably used in an amount of 2 to 4 mol per 1 mol of the magnesium compound. If the amount of the first hydrocarbon solvent used is less than 2 mol with respect to 1 mol of the magnesium compound, the magnesium compound is not well dispersed, and on the other hand, if it exceeds 4 mol, the catalyst particle size and the transition metal compound loading rate are lowered, making it difficult to control. can

본 발명의 일 구현예에서, 상기 탄소수 6 내지 25의 제2 탄화수소 용매의 구체예로는 탄소수가 5 내지 25인 지방족 또는 지환족 탄화수소를 들 수 있으며, 그 중에서도 탄소수가 6 내지 17인 지방족 또는 지환족 탄화수소 용매가 바람직하다. 보다 구체적인 예로는 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 탄소수 5 내지 25의 미네랄 오일(예: Cas No. 8042-47-5 등) 등의 지방족 탄화수소; 시클릭헥산, 시클릭옥탄, 메틸 시클릭펜탄, 메틸 시클릭헥산 등의 지환족 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 큐멘 등의 방향족 탄화수소 등을 들 수 있다. 일 구현예에서, 상기 제2 탄화수소 용매는 헥산이다.In one embodiment of the present invention, specific examples of the second hydrocarbon solvent having 6 to 25 carbon atoms include aliphatic or alicyclic hydrocarbons having 5 to 25 carbon atoms, and among them, aliphatic or alicyclic hydrocarbons having 6 to 17 carbon atoms. Group hydrocarbon solvents are preferred. More specific examples include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, decane, dodecane, tetradecane, mineral oil having 5 to 25 carbon atoms (eg, Cas No. 8042-47-5, etc.); alicyclic hydrocarbons such as cyclic hexane, cyclic octane, methyl cyclic pentane and methyl cyclic hexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and cumene. In one embodiment, the second hydrocarbon solvent is hexane.

본 발명의 제조방법의 일 구현예에서, 제2 탄화수소 용매에 의한 희석은 생성되는 촉매의 입경을 조절하기 위해 사용된다. 제2 탄화수소 용매를 첨가하기 않을 경우 촉매 입경이 1 ㎛ 이하로 작게 생성될 수 있고, 제2 탄화수소 용매를 너무 많이 첨가하는 경우에는 촉매 입경이 커져 촉매 성능이 저하될 우려가 있다. 반응에 사용되는 제2 탄화수소 용매는 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 4 내지 25 mol 혹은 6 내지 10 mol의 양으로 사용된다. 제2 탄화수소 용매의 양이 25 mol 초과일 경우 촉매 입경이 커지는 결과를 보인다. 일반적으로 재결정 촉매의 경우 촉매 입경에 따라서 공극 부피 (Pore volume) 및 활성점으로 작용하는 전이금속 분포가 달라져 활성 및 중합체의 겉보기 밀도가 변한다. 따라서 결과적으로 촉매 입경이 커지면 활성은 낮아지는 특징을 보인다. 또한 제2 탄화수소 용매를 사용하지 않거나 4 mol 미만으로 사용할 경우 촉매 입경이 작아 생산이 어렵고, 중합체 생성 후 미분 입자가 너무 많아 성형 제품에의 적용에 적합하지 않다.In one embodiment of the preparation method of the present invention, dilution with the second hydrocarbon solvent is used to control the particle size of the catalyst produced. If the second hydrocarbon solvent is not added, the catalyst particle diameter may be produced as small as 1 μm or less, and if the second hydrocarbon solvent is added too much, the catalyst particle diameter may increase and catalyst performance may be deteriorated. The second hydrocarbon solvent used for the reaction is used in an amount of 4 to 25 mol or 6 to 10 mol based on 1 mol of the magnesium compound. When the amount of the second hydrocarbon solvent exceeds 25 mol, the catalyst particle size increases. In general, in the case of a recrystallization catalyst, the pore volume and the transition metal distribution acting as an active site vary according to the catalyst particle size, so that the activity and the apparent density of the polymer are changed. As a result, as the catalyst particle size increases, the activity decreases. In addition, when the second hydrocarbon solvent is not used or used in an amount of less than 4 mol, the catalyst particle diameter is small, making it difficult to produce, and there are too many fine particles after the polymer is formed, so it is not suitable for application to molded products.

본 발명에 따른 일 구현예에서, 상기 전이금속 화합물은 하기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다.In one embodiment according to the present invention, the transition metal compound may include a compound of Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

MXn(OR4)4-n MX n (OR 4 ) 4-n

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

M은 주기율표 IVB, VB 및 VIB족의 전이금속 원소로 이루어진 군에서 선택되고,M is selected from the group consisting of transition metal elements of groups IVB, VB and VIB of the periodic table,

X는 할로겐이고, X is halogen,

R4는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

n은 0 내지 4이다.n is 0 to 4.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 전이금속 화합물의 예로는 TiCl4, TiBr4, TiCl3, Ti(OC2H5)3Cl, Ti(OC2H5)3Br, Ti(OC3H7)2Cl2, Ti(OC6H5)2Cl2, 및 Ti(OC2H5)Cl3을 포함한다. 이와 같은 전이금속 화합물의 혼합물 역시 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, examples of the transition metal compound include TiCl 4 , TiBr 4 , TiCl 3 , Ti(OC 2 H 5 ) 3 Cl, Ti(OC 2 H 5 ) 3 Br, Ti(OC 3 H 7 ) ) 2 Cl 2 , Ti(OC 6 H 5 ) 2 Cl 2 , and Ti(OC 2 H 5 )Cl 3 . Mixtures of such transition metal compounds may also be used.

상기 전이금속 화합물은 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 3 내지 8 mol의 양으로 사용될 수 있다. 상기 전이금속 화합물의 사용량이 마그네슘 화합물 1 mol에 대하여 3 mol 미만인 경우 전이금속 화합물의 담지율이 낮아 활성이 저하될 수 있고, 8 mol을 초과할 경우, 전이금속 화합물의 담지율이 필요 이상으로 증가하여 촉매 내 세공을 감소시켜 활성이 감소하며, 중합체 내 금속 잔사율이 높아져 인체 유해성 및 환경 오염을 증가시킬 수 있다.The transition metal compound may be used in an amount of 3 to 8 mol based on 1 mol of the magnesium compound. When the amount of the transition metal compound is less than 3 mol with respect to 1 mol of the magnesium compound, the activity may be lowered due to a low loading rate of the transition metal compound, and when it exceeds 8 mol, the loading ratio of the transition metal compound increases more than necessary. This reduces the pores in the catalyst, thereby reducing the activity, and increasing the metal residue rate in the polymer, which can increase human harm and environmental pollution.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 제조방법의 단계 (B)는 75 내지 130 °C에서 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, step (B) of the manufacturing method may be performed at 75 to 130 °C.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 제조방법의 단계 (C)는 -20 내지 0 °C에서 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 온도는 -15 내지 0 °C일 수 있다. 상기 온도로 유지된 마그네슘 혼합물에 전이금속 화합물이 첨가될 수 있다. 즉, 전이금속 화합물은 -20 내지 0 °C에서 투입되며, 이때 투입되는 온도에 따라서 촉매 입경이 달라진다. 0 °C 초과에서 전이금속 화합물을 투입하면 촉매 입경이 작고, 촉매 입도 분포가 넓어지며, 촉매의 단단함이 낮아져 겉보기 밀도가 낮아지고 미분 생성이 높아질 수 있다. 반면, -20 °C 미만에서 전이금속 화합물을 투입하면 촉매 입경이 크고, 촉매 입도 분포가 좁아질 수 있다. In one embodiment of the present invention, step (C) of the manufacturing method may be performed at -20 to 0 °C. In one embodiment, the temperature may be -15 to 0 °C. A transition metal compound may be added to the magnesium mixture maintained at the above temperature. That is, the transition metal compound is input at -20 to 0 °C, and the catalyst particle size varies depending on the input temperature. When the transition metal compound is added at a temperature above 0 °C, the catalyst particle size is small, the catalyst particle size distribution is widened, and the hardness of the catalyst is lowered, thereby lowering the apparent density and increasing the fine powder formation. On the other hand, if the transition metal compound is added at less than -20 °C, the catalyst particle size may be large and the catalyst particle size distribution may be narrowed.

본 발명의 일 구현예에서, 전이금속 화합물의 적가 시간은 1 내지 4시간이 적절하다. 만약 전이금속 화합물의 투입 시간이 1시간 미만일 경우 격렬한 반응으로 온도가 상승하여 촉매 입도 분포가 넓어지는 단점이 있으며, 투입 시간이 4시간 초과일 경우에는 촉매 입경이 커지는 단점이 있다. 촉매의 입도 분포가 넓어질 경우 중합 후 생성되는 중합체의 입도 분포가 넓어져 겉보기 밀도가 낮아지고, 제품 성형 시 운전 조건이 어려워 생산성이 떨어지는 단점이 있다.In one embodiment of the present invention, the dropwise addition time of the transition metal compound is 1 to 4 hours is appropriate. If the input time of the transition metal compound is less than 1 hour, there is a disadvantage in that the temperature rises due to a vigorous reaction and the catalyst particle size distribution is widened. When the particle size distribution of the catalyst is widened, the particle size distribution of the polymer produced after polymerization is widened, resulting in lower apparent density, and poor productivity due to difficult operating conditions during product molding.

본 발명의 일 구현예에서, 전이금속 화합물의 첨가는 50 내지 600 rpm의 교반 속도로의 교반 하에 1 내지 4시간 동안 실시된다. 교반 속도가 너무 느리면 전이금속 화합물과의 결합 후 생성되는 촉매 입자가 응집되어 입자 크기가 커질 우려가 있다. 또한, 교반 속도가 너무 빠르면, 입자가 깨져 입경 분포가 넓게 생성되며 촉매 입경 3 ㎛ 보다 작은 입자가 생성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the addition of the transition metal compound is carried out for 1 to 4 hours under stirring at a stirring speed of 50 to 600 rpm. If the stirring speed is too slow, the catalyst particles generated after bonding with the transition metal compound may agglomerate and the particle size may increase. In addition, if the stirring speed is too fast, the particles may be broken, resulting in a wide particle size distribution, and particles having a particle diameter of less than 3 μm of the catalyst may be generated.

본 발명의 일 구현예에서, 전이금속 화합물의 투입은 서서히 이루어지는데, 이는 온도 발열과 촉매 응집을 방지할 수 있기 때문이다. 또한 전이금속 화합물의 투입 완료 후의 온도 상승을 고려하여 일정 시간 동안, 비제한적 예시로, 30 내지 90분 동안 동일한 온도에서 유지한 다음, 온도를 서서히 올릴 수 있다. 통상적으로, 온도는 0.1 내지 0.5 °C/min로 승온시키는 것이 적절하다. 온도가 갑자기 빠르게 상승되면 촉매가 깨지거나 뭉쳐 촉매 형상이 변할 수 있다. 그 후 다시 온도를 서서히 승온시켜 70 내지 80 °C에 도달시킨다. 이때 온도를 서서히 상승시켜야만 촉매가 깨지거나 뭉치는 현상을 방지할 수 있으며 온도 상승에 따른 급격한 반응을 조절할 수 있다. 그 후, 촉매 내 물질이 안정적 결합 및 반응을 할 수 있도록 2 내지 3 시간 동안 유지시켜 준다(예컨대, 70 내지 80 °C에서 반응 유지). In one embodiment of the present invention, the introduction of the transition metal compound is made slowly, because it is possible to prevent temperature exotherm and catalyst agglomeration. In addition, in consideration of the temperature rise after the completion of the addition of the transition metal compound, it may be maintained at the same temperature for a certain period of time, as a non-limiting example, at the same temperature for 30 to 90 minutes, and then the temperature may be gradually increased. In general, it is appropriate to raise the temperature to 0.1 to 0.5 °C/min. If the temperature rises suddenly and rapidly, the catalyst may be broken or agglomerated and the shape of the catalyst may change. After that, the temperature is gradually increased again to reach 70 to 80 °C. At this time, only when the temperature is raised gradually, the catalyst can be prevented from breaking or agglomerated, and the rapid reaction according to the temperature rise can be controlled. After that, the material in the catalyst is maintained for 2 to 3 hours to allow stable binding and reaction (eg, maintaining the reaction at 70 to 80 °C).

본 발명의 일 구현예에 따르면, 마그네슘을 포함하는 균질 혼합물에 전이금속 화합물이 투입되어야 촉매 형상과 입경, 그리고 중합 활성이 뛰어난 촉매가 생성된다. 반면, 마그네슘을 포함하는 균질 혼합물을 전이금속 화합물에 투입할 경우, 촉매 형상 및 입경이 좋지 못하고 활성이 낮은 촉매가 제조된다.According to one embodiment of the present invention, a catalyst having excellent catalyst shape, particle size, and polymerization activity is generated only when the transition metal compound is added to a homogeneous mixture containing magnesium. On the other hand, when a homogeneous mixture containing magnesium is added to the transition metal compound, a catalyst having poor catalyst shape and particle size and low activity is prepared.

또한, 본 발명은 상기 (A) 내지 (C) 단계에 추가하여, (D) 하기 화학식 3으로 표시되는 알킬 알루미눔 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for preparing a catalyst for polymerization of high density polyethylene comprising the step of (D) reacting with an alkyl aluminum compound represented by the following formula (3) in addition to the steps (A) to (C).

[화학식 3][Formula 3]

R5 nAlX3-n R 5 n AlX 3-n

상기 화학식 3에서,In Formula 3,

R5는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,R 5 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,

X는 할로겐이고,X is halogen,

n은 1 내지 3이다.n is 1 to 3.

상기 알킬 알루미눔 화합물은 조촉매로서 전이금속 화합물을 환원시켜 활성점을 형성할 수 있어 촉매 활성을 높이는 역할을 할 수 있다. 특히 전이금속 화합물을 먼저 반응시키고 상기 알킬 알루미눔 화합물을 반응시키는 경우 전이금속 활성점이 더욱 고르게 분포할 수 있기 때문에 보다 높은 촉매 활성을 나타내며 넓은 분자량 분포 및 향상된 가공성을 갖는 폴리에틸렌을 제조할 수 있다.The alkyl aluminum compound can form an active site by reducing the transition metal compound as a co-catalyst, thereby increasing catalytic activity. In particular, when the transition metal compound is reacted first and then the alkyl aluminum compound is reacted, the transition metal active sites can be more evenly distributed, so that polyethylene having a higher catalytic activity and a wide molecular weight distribution and improved processability can be produced.

이러한 알킬 알루미눔 화합물로는 구체적으로 트리에틸알루미눔, 트리메틸알루미눔, 트리이소프로필알루미눔, 트리옥틸알루미눔, 디에틸알루미눔클로라이드, 디에틸알루미눔브로마이드, 디에틸알루미눔아이오다이드, 디에틸알루미눔플로라이드, 에틸알루미눔디클로라이드, 디메틸알루미눔클로라이드, 메틸알루미눔디클로라이드 등을 사용할 수 있다.Examples of the alkyl aluminum compound include triethylaluminum, trimethylaluminum, triisopropylaluminum, trioctylaluminum, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diethylaluminum iodide, and diethylaluminum. Ethylaluminum fluoride, ethylaluminum dichloride, dimethylaluminum chloride, methylaluminum dichloride, etc. may be used.

본 발명의 폴리에틸렌의 제조방법은 추가적인 외부 전자 공여체는 사용하지 않는다.The method for producing polyethylene of the present invention does not use an additional external electron donor.

또한, 본 발명은 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매를 제공한다. 일 구현예에서, 상기 촉매는 마그네슘 화합물, 전이금속 화합물 및 내부 전자 공여체를 포함할 수 있다.In addition, the present invention provides a catalyst for polymerization of high density polyethylene. In one embodiment, the catalyst may include a magnesium compound, a transition metal compound, and an internal electron donor.

또한, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 마그네슘 화합물, 전이금속 화합물 및 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매가 제공될 수 있다:In addition, according to another embodiment of the present invention, there may be provided a catalyst for polymerization of high density polyethylene comprising a magnesium compound, a transition metal compound, and a compound of Formula 1 below:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017111235937-pat00003
Figure 112017111235937-pat00003

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 및 R2는 각각 독립적으로, 선형의 C1-C10의 알킬, 분지형의 C3-C10의 알킬 또는 환형의 C3-C10의 알킬이고, R 1 and R 2 are each independently linear C 1 -C 10 alkyl, branched C 3 -C 10 alkyl, or cyclic C 3 -C 10 alkyl,

R3는 메틸기, 나이트로기 또는 알데히드기이다.R 3 is a methyl group, a nitro group or an aldehyde group.

내부 전자 공여체는 분자량 분포, 촉매 입경, 활성 및 수소 반응성에 직접적인 영향을 주므로 촉매 내 적절한 함량이 요구된다. 일 구현예에서, 상기 촉매는 내부 전자 공여체를 촉매의 총 중량을 기준으로 2.0 내지 5.0 중량% 포함할 수 있다. 상기 함량이 2.0 중량% 미만일 경우 분자량 분포가 넓은 중합체가 생성되고, 5.0 중량%를 초과하는 경우 촉매 입경이 증가하며, 촉매 활성이 낮고, 수소 반응성이 떨어지는 결과를 보일 수 있다. Since the internal electron donor directly affects molecular weight distribution, catalyst particle size, activity and hydrogen reactivity, an appropriate content in the catalyst is required. In one embodiment, the catalyst may include 2.0 to 5.0% by weight of the internal electron donor based on the total weight of the catalyst. When the content is less than 2.0% by weight, a polymer having a wide molecular weight distribution is produced, and when it exceeds 5.0% by weight, the catalyst particle size increases, catalytic activity is low, and hydrogen reactivity is poor.

일 구현예에서, 상기 촉매는 마그네슘을 9.0 내지 25.0 중량% 포함할 수 있다. 상기 마그네슘 함량이 9.0 중량% 미만일 경우 촉매 형상이 구형에서 멀어져 바람직하지 않으며, 전이금속 화합물의 담지율이 상대적으로 높아져 활성이 지나치게 높아지는 결과를 보인다. 활성이 지나치게 높을 경우, 생성되는 중합체 입경이 증가하여 겉보기 밀도가 낮아지는 단점이 있다. 한편, 상기 마그네슘 함량이 25 중량% 초과의 경우 전이금속 화합물의 담지율이 낮아져 활성이 낮아질 수 있다.In one embodiment, the catalyst may include 9.0 to 25.0 wt% of magnesium. When the magnesium content is less than 9.0% by weight, the catalyst shape is not preferable because it is far from a spherical shape, and the support rate of the transition metal compound is relatively high, resulting in excessively high activity. When the activity is too high, the particle size of the resulting polymer increases, which has a disadvantage in that the apparent density is lowered. On the other hand, when the magnesium content is more than 25% by weight, the carrying rate of the transition metal compound may be lowered, and thus the activity may be lowered.

또한 상기 촉매는 전이금속을 3.0 내지 7.0 중량% 포함할 수 있다. 촉매 내 전이금속이 3.0 중량% 미만으로 포함될 경우 에틸렌 중합 활성이 낮아지며, 7.0 중량% 초과 포함될 경우 중합체 겉보기 밀도가 낮아져 생산성이 낮아지는 결과를 보일 수 있다.In addition, the catalyst may contain 3.0 to 7.0% by weight of the transition metal. When the transition metal in the catalyst is included in less than 3.0 wt%, the ethylene polymerization activity is lowered, and when it is included in more than 7.0 wt%, the polymer apparent density is lowered, resulting in lower productivity.

일 구현예에서, 상기 촉매는 알코올 화합물을 10.0 내지 16.0 중량%를 포함할 수 있다. 촉매 내 알코올 화합물이 10.0 중량% 미만으로 포함될 경우 촉매 내 전이금속 담지율이 낮아지며, 16.0 중량% 초과 포함될 경우 촉매 입경이 커지고 촉매 단단함이 낮아지는 결과를 보일 수 있다.In one embodiment, the catalyst may include 10.0 to 16.0% by weight of an alcohol compound. When the alcohol compound in the catalyst is included in an amount of less than 10.0% by weight, the transition metal loading ratio in the catalyst is lowered, and when it is included in an amount of more than 16.0% by weight, the catalyst particle size increases and the hardness of the catalyst decreases.

또한 상기 촉매는 제2 탄화수소 용매를 1.0 내지 10.0 중량% 포함할 수 있다. 촉매 내 제2 탄화수소 용매가 1.0 중량% 미만으로 포함될 경우 촉매의 장시간 보관시 성능이 낮아지며, 10.0 중량% 초과 포함될 경우 촉매 취급이 어려운 결과를 보일 수 있다.In addition, the catalyst may include 1.0 to 10.0% by weight of the second hydrocarbon solvent. When the amount of the second hydrocarbon solvent in the catalyst is less than 1.0% by weight, the performance of the catalyst is lowered during long-term storage, and when it is included in excess of 10.0% by weight, it may be difficult to handle the catalyst.

본 발명에 따른 촉매는 평균 입경 3 내지 8 ㎛ 및 입도 분포 지수 0.5 내지 1.5를 갖는 형상이 일정한 촉매이다. 일 구현예에서, 상기 촉매의 평균 입경은 4 내지 6 ㎛ 또는 4 내지 5 ㎛이다. 이러한 촉매 입경과 형상은 촉매 제조 반응 조건에 따라 결정된다. The catalyst according to the present invention is a catalyst having a constant shape having an average particle diameter of 3 to 8 μm and a particle size distribution index of 0.5 to 1.5. In one embodiment, the average particle diameter of the catalyst is 4 to 6 μm or 4 to 5 μm. The catalyst particle size and shape are determined according to the catalyst preparation reaction conditions.

본 발명의 일 구현예에서, 마그네슘 화합물, 내부 전자 공여체 및 알코올을 제2 탄화수소 용매에 희석시킨 혼합물에 전이금속 화합물을 서서히 적가하여 접촉시킴으로써, 평균 입경 3 내지 8 ㎛ 및 입도 분포 지수 0.5 내지 1.5를 가지는 촉매를 생성할 수 있다. 그러나, 마그네슘 화합물을 포함하는 혼합물을 티타늄에 역적가 시 촉매 입경이 커질 수 있고, 중합 후 활성이 낮으며, 겉보기 밀도가 낮은 중합체가 생성된다. In one embodiment of the present invention, an average particle diameter of 3 to 8 μm and a particle size distribution index of 0.5 to 1.5 are obtained by slowly adding and contacting a transition metal compound dropwise to a mixture in which a magnesium compound, an internal electron donor, and an alcohol are diluted in a second hydrocarbon solvent. Eggplants can produce catalysts. However, when a mixture containing a magnesium compound is added dropwise to titanium, the catalyst particle size may increase, and a polymer having low activity after polymerization and low apparent density is produced.

본 발명의 일 구현예의 촉매는 내부 전자 공여체를 포함하면서도 촉매 입경이 작고, 형상이 일정한 겉보기 모양을 가질 수 있다. The catalyst of one embodiment of the present invention may have an apparent shape with a small particle diameter and a constant shape while including an internal electron donor.

또한, 본 발명은 상기 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 존재 하에 에틸렌계 단량체를 중합 또는 공중합시키는 것을 포함하는 고밀도 폴리에틸렌의 제조방법이 제공될 수 있다.In addition, the present invention may provide a method for producing high-density polyethylene comprising polymerizing or copolymerizing an ethylene-based monomer in the presence of the catalyst for polymerization of high-density polyethylene.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 촉매에 의해 중합된 에틸렌 중합체는 6 이하, 예컨대 3 내지 6의 분자량 분포 MwD (Mw/Mn) 및 35 이하의 용융 흐름 지수(MFR)를 나타낸다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌 중합체의 용융 유동비(MI21.6/MI2.16)는 20 내지 35이다. 또한, 에틸렌 중합체는 겉보기 밀도가 높고 미분 생성이 낮은 특징이 있다. In one embodiment of the present invention, the catalytically polymerized ethylene polymer exhibits a molecular weight distribution MwD (Mw/Mn) of 6 or less, such as 3 to 6, and a melt flow index (MFR) of 35 or less. In one embodiment, the melt flow ratio (MI21.6/MI2.16) of the ethylene polymer is 20 to 35. In addition, the ethylene polymer is characterized by high apparent density and low fines formation.

실시예Example

이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the action and effect of the invention will be described in more detail through specific examples of the invention. However, this is presented as an example of the invention and the scope of the invention is not limited in any sense by this.

실시예 1: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 1: Preparation of catalyst and polyethylene

1) 촉매 제조1) Catalyst preparation

교반기와 오일 순환 히터가 장착된 0.5 리터 크기의 내압용 유리 반응기에, 질소 분위기 하에서 이염화마그네슘 3.0 g, 2-에틸헥산올 16 ml 및 데칸 15 ml를 투입하고, 80 ℃에서 300 rpm으로 교반하였다. 이염화마그네슘을 완전히 용해시키기 위해 130 ℃로 승온시키고, 균질한 용액이 되면 1시간 동안 반응을 유지하고, 3,4-디메톡시톨루엔 0.4 ml를 투입하였다. 투입 후, 동일 온도에서 1시간 동안 유지하고, 실온으로 낮추어 헥산 64 ml를 투입하고, 30분 교반 후 온도를 낮추었다. 온도가 -10 ℃로 유지되면 600 rpm으로 교반하며 티타늄 테트라클로라이드 16 ml를 서서히 투입하였다. 투입이 완료되면 70 ℃까지 승온하여 동일 온도에서 1 내지 5시간 유지하고, 이후 45 ℃로 낮추어 교반을 멈추고, 생성된 고체 입자를 침전시켰다. 이후, 상층액을 제거한 후 헥산 2 리터로 5회 세정 후 건조하여 촉매를 얻었다.In a 0.5 liter pressure resistant glass reactor equipped with a stirrer and an oil circulation heater, 3.0 g of magnesium dichloride, 16 ml of 2-ethylhexanol, and 15 ml of decane were added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was stirred at 80° C. at 300 rpm. . In order to completely dissolve the magnesium dichloride, the temperature was raised to 130 °C, the reaction was maintained for 1 hour when it became a homogeneous solution, and 0.4 ml of 3,4-dimethoxytoluene was added. After the addition, it was maintained at the same temperature for 1 hour, lowered to room temperature, 64 ml of hexane was added, and the temperature was lowered after stirring for 30 minutes. When the temperature was maintained at -10 °C, 16 ml of titanium tetrachloride was slowly added while stirring at 600 rpm. When the input was completed, the temperature was raised to 70 °C and maintained at the same temperature for 1 to 5 hours, then lowered to 45 °C to stop stirring, and the resulting solid particles were precipitated. Thereafter, the supernatant was removed, washed 5 times with 2 liters of hexane and dried to obtain a catalyst.

2) 폴리에틸렌 제조2) Polyethylene production

120 ℃에서 2 시간 건조된 2 리터 스테인레스 스틸 오토클레이브를 질소로 퍼징시켜 반응기의 내부를 질소 분위기가 되도록 하였다. 질소 분위기를 유지하면서 반응기 내부 온도를 25 ℃로 낮추고, 정제 헥산 1 리터를 주입하였다. 헥산에 희석된 트리에틸알루미눔 2.0 mmol을 투입하고, 상기에서 얻어진 촉매 1 g을 데칸 100 ml에 희석하여 수득한 희석액 1 ml를 투입하였다. 투입 후 250 rpm으로 교반시키면서 반응기 온도를 75 ℃로 승온시켰다. 그 후에 2.2 bar의 H2 및 7 bar의 에틸렌을 공급하여 압력을 유지시켰다. 중합은 보통 2시간 동안 지속되며 에틸렌을 공급하여 압력을 일정하게 유지시켰다. 반응 종료 후 감압 여과를 실시하여 용매를 제거하고, 잔류 헥산 용매를 80 ℃의 진공 오븐에서 6시간 건조하여 중합체를 얻었다.A 2 liter stainless steel autoclave dried at 120° C. for 2 hours was purged with nitrogen to make the inside of the reactor a nitrogen atmosphere. While maintaining a nitrogen atmosphere, the temperature inside the reactor was lowered to 25° C., and 1 liter of purified hexane was injected. 2.0 mmol of triethylaluminum diluted in hexane was added, and 1 ml of a diluted solution obtained by diluting 1 g of the catalyst obtained above in 100 ml of decane was added. After the input, the temperature of the reactor was raised to 75 °C while stirring at 250 rpm. After that, 2.2 bar of H 2 and 7 bar of ethylene were supplied to maintain the pressure. Polymerization usually lasted for 2 hours and ethylene was fed to keep the pressure constant. After completion of the reaction, the solvent was removed by filtration under reduced pressure, and the residual hexane solvent was dried in a vacuum oven at 80° C. for 6 hours to obtain a polymer.

실시예 2: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 2: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 헥산 42 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 42 ml of hexane was added in Example 1.

실시예 3: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 3: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 0.6 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.6 ml of 3,4-dimethoxytoluene was added in Example 1.

실시예 4: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 4: Preparation of Catalyst and Polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 대신 3,4-디에톡시톨루엔 0.7 ml 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.7 ml of 3,4-diethoxytoluene was added instead of 3,4-dimethoxytoluene in Example 1.

실시예 5: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 5: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 대신 1,2-디부톡시-4-나이트로벤젠 0.7 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.7 ml of 1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene was added instead of 3,4-dimethoxytoluene in Example 1.

실시예 6: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 6: Preparation of Catalyst and Polyethylene

실시예 1에서 티타늄 테트라클로라이드 20 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 20 ml of titanium tetrachloride was added in Example 1.

실시예 7: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 7: Preparation of Catalyst and Polyethylene

실시예 1에서 온도 0 ℃에서 티타늄 테트라클로라이드를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that titanium tetrachloride was added at a temperature of 0° C. in Example 1.

실시예 8: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 8: Preparation of Catalyst and Polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 대신 1,2-디헥실옥시-4-나이트로벤젠 0.6 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.6 ml of 1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene was added instead of 3,4-dimethoxytoluene in Example 1.

실시예 9: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 9: Preparation of Catalyst and Polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 대신 4-나이트로-1,2-디프로폭시벤젠 0.5 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.5 ml of 4-nitro-1,2-dipropoxybenzene was added instead of 3,4-dimethoxytoluene in Example 1.

실시예 10: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Example 10: Preparation of Catalyst and Polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 대신 3-이소프로폭시-4-메톡시벤즈알데히드 0.7 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.7 ml of 3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde was added instead of 3,4-dimethoxytoluene in Example 1.

비교예 1: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 1: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 대신 1,3-디메톡시벤젠 0.4 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.4 ml of 1,3-dimethoxybenzene was added instead of 3,4-dimethoxytoluene in Example 1.

비교예 2: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 2: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 헥산을 투입하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that hexane was not added in Example 1.

비교예 3: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 3: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 헥산 19 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 19 ml of hexane was added in Example 1.

비교예 4: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 4: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 티타늄 테트라클로라이드 투입시 온도가 6 ℃인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature was 6° C. when titanium tetrachloride was added in Example 1.

비교예 5: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 5: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔 대신 테트라에톡시실리케이트 0.7 ml를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.7 ml of tetraethoxysilicate was added instead of 3,4-dimethoxytoluene in Example 1.

비교예 6: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 6: Preparation of catalyst and polyethylene

실시예 1에서 3,4-디메톡시톨루엔을 촉매 제조시 투입하지 않고 중합 과정에서 외부 전자 공여체로서 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매 및 폴리에틸렌을 제조하였다.A catalyst and polyethylene were prepared in the same manner as in Example 1, except that 3,4-dimethoxytoluene was not added during the preparation of the catalyst in Example 1 and was added as an external electron donor during the polymerization process.

비교예 7: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 7: Preparation of catalyst and polyethylene

교반기와 오일 순환 히터가 장착된 0.5 리터 크기의 내압용 유리 반응기에, 질소 분위기 하에서 티타늄 테트라클로라이드(TiCl4)를 0 ℃에서 투입하고, 300 rpm으로 교반하였다. 이어서, 동일 온도에서 구형의 담체(MgCl2/EtOH)를 교반 하에 첨가하였다. 그리고 3,4-디메톡시톨루엔 0.5 ml를 투입 후 온도를 2시간 내에 140 ℃로 상승시키고, 1시간 동안 유지하였다. 이어서 교반을 멈추고 고체 생성물을 침전시켰다. 이후, 상층액을 제거한 후 헥산 2 리터로 5회 세정 후 건조하여 촉매를 얻었다. 상기 촉매를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다. Titanium tetrachloride (TiCl 4 ) was put into a 0.5 liter pressure resistant glass reactor equipped with a stirrer and an oil circulation heater at 0° C. under a nitrogen atmosphere, and stirred at 300 rpm. Then, a spherical carrier (MgCl 2 /EtOH) was added under stirring at the same temperature. Then, 0.5 ml of 3,4-dimethoxytoluene was added, and the temperature was raised to 140° C. within 2 hours and maintained for 1 hour. Stirring was then stopped and a solid product was allowed to settle. Thereafter, the supernatant was removed, washed 5 times with 2 liters of hexane and dried to obtain a catalyst. Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1 using the catalyst.

비교예 8: 촉매 및 폴리에틸렌의 제조Comparative Example 8: Preparation of catalyst and polyethylene

6.0 g의 Mg3Ti(OC2H5)8Cl2 (US 6,825,146의 실시예 1에 개시된 전구체) 전구체를 TiCl4 용액 100 ml, 3,4-디메톡시톨루엔 0.5 ml에 접촉시켰다. 혼합물을 100 ℃로 가열하고 그 온도에서 60 분간 유지한 후, 여과하여 용매를 제거하였다. 여과 과정을 3회 반복하고, 그 후 고체를 N2 흐름으로 건조하여 촉매를 얻었다. 상기 촉매를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다. 6.0 g of Mg 3 Ti(OC 2 H 5 ) 8 Cl 2 (precursor disclosed in Example 1 of US 6,825,146) precursor was contacted with 100 ml of TiCl 4 solution and 0.5 ml of 3,4-dimethoxytoluene. The mixture was heated to 100° C. and held at that temperature for 60 minutes, then filtered to remove the solvent. The filtration process was repeated 3 times, after which the solid was dried with a flow of N 2 to obtain a catalyst. Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1 using the catalyst.

실험예 1: 촉매 입자의 평가Experimental Example 1: Evaluation of catalyst particles

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 촉매 입자의 형상을 전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)으로 관찰하였다. The shape of the catalyst particles prepared according to the above Examples and Comparative Examples was observed with an electron microscope (SEM: Scanning Electron Microscope).

또한, 헥산에 현탁시킨 상태의 촉매 입자의 입자 크기를 광투과법에 의해 레이저 입자분석기(Mastersizer X; Malvern Instruments사 제조)로 측정하였다. 그 결과, 입자 크기의 누적 분포도를 얻었으며, 이로부터 입자의 평균 입경, 입도 분포 지수를 하기와 같이 구하고, 표 1에 기재하였다. In addition, the particle size of the catalyst particles suspended in hexane was measured with a laser particle analyzer (Mastersizer X; manufactured by Malvern Instruments) by a light transmission method. As a result, a cumulative distribution of particle sizes was obtained, and the average particle diameter and particle size distribution index of the particles were obtained from this as follows, and are listed in Table 1.

(1) 평균 입경 (D50): 누적 중량 50%에 해당하는 입자의 크기(One) Average particle diameter (D 50 ): particle size corresponding to 50% of the cumulative weight

(2) 입도 분포 지수 (P): P = (D90-D10)/D50 (2) particle size distribution index (P): P = (D 90 -D 10 )/D 50

상기에서, D90은 누적 중량 90%에 해당되는 입자의 크기이고, D10은 누적 중량 10%에 해당되는 입자의 크기이다In the above, D 90 is the particle size corresponding to 90% of the cumulative weight, and D 10 is the particle size corresponding to 10% of the cumulative weight.

실험예 2: 폴리에틸렌 분자량 분포 (Mw/Mn) 분석Experimental Example 2: Polyethylene molecular weight distribution (Mw / Mn) analysis

분자량 분포를 하기 조건으로 DIN 55672에 준한 방법에 따라 실시된 겔 투과 크로마토그래피로 측정하였다: 용매: 1,2,4-트리클로로벤젠, 유량: 1 ml/min, 온도: 140 ℃, PE 표준을 이용한 보정.The molecular weight distribution was measured by gel permeation chromatography carried out according to a method according to DIN 55672 under the following conditions: solvent: 1,2,4-trichlorobenzene, flow rate: 1 ml/min, temperature: 140 °C, PE standard correction using.

실험예 3: 폴리에틸렌 용융 지수 분석Experimental Example 3: Polyethylene Melt Index Analysis

용융 지수(MI)를 하기의 하중으로 ASTM D-1238에 따라 190 ℃에서 측정하였다: MI2.16: 2.16 kg, MI21.6: 21.6 kg. MI21.6/MI2.16를 용융 유동비 (MFRR)로서 정의한다. Melt index (MI) was measured at 190° C. according to ASTM D-1238 with the following loads: MI 2.16 : 2.16 kg, MI 21.6 : 21.6 kg. MI 21.6 /MI 2.16 is defined as the melt flow ratio (MFRR).

구분division 평균입경
(㎛)
average particle diameter
(μm)
입도분포지수particle size distribution index 활성
(kg-PE/g-Cat)
activation
(kg-PE/g-Cat)
겉보기 밀도
(g/cm3)
Apparent density
(g/cm 3 )
미분 wt%
(<125 ㎛)
Differentiation wt%
(<125 μm)
MwD
(Mw/Mn)
MwD
(Mw/Mn)
MFRRMFRR
실시예 1Example 1 4.14.1 0.80.8 3030 0.310.31 0.20.2 4.04.0 2424 실시예 2Example 2 4.44.4 0.70.7 3232 0.300.30 0.80.8 4.14.1 2929 실시예 3Example 3 4.84.8 0.80.8 3030 0.330.33 0.60.6 4.74.7 3030 실시예 4Example 4 4.94.9 0.90.9 3232 0.330.33 1.21.2 4.54.5 2828 실시예 5Example 5 4.54.5 1.11.1 3535 0.310.31 1.51.5 4.54.5 2727 실시예 6Example 6 4.84.8 1.21.2 3636 0.300.30 0.90.9 4.84.8 3131 실시예 7Example 7 4.64.6 1.21.2 3434 0.320.32 0.90.9 4.14.1 2828 실시예 8Example 8 4.34.3 1.01.0 3030 0.330.33 0.80.8 4.14.1 2525 실시예 9Example 9 4.54.5 0.80.8 3131 0.300.30 1.01.0 4.54.5 2626 실시예 10Example 10 4.84.8 1.11.1 3232 0.320.32 0.90.9 4.24.2 2727 비교예 1Comparative Example 1 2.92.9 1.91.9 1212 0.220.22 1.01.0 7.67.6 3939 비교예 2Comparative Example 2 1.21.2 1.51.5 1313 0.240.24 5555 8.08.0 4242 비교예 3Comparative Example 3 1.81.8 1.81.8 1111 0.240.24 3939 6.86.8 3636 비교예 4Comparative Example 4 2.62.6 2.72.7 1010 0.220.22 4646 6.66.6 3636 비교예 5Comparative Example 5 2.82.8 1.71.7 1313 0.280.28 1818 7.77.7 4242 비교예 6Comparative Example 6 1010 1.91.9 1818 0.230.23 2626 5.65.6 4646 비교예 7Comparative Example 7 4545 1.91.9 55 0.270.27 2828 6.86.8 3737 비교예 8Comparative Example 8 2626 1.81.8 88 0.280.28 2222 7.27.2 3838

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 촉매는 고활성이며 평균 입경이 4 ~ 5 ㎛이며 좁은 입도 분포를 갖는 것이 확인된다. 또한, 합성된 중합체는 미분 생성량이 크게 감소하여 최종 제품의 물성 및 외관 특성을 향상시킬 수 있고, 미세 입자로 인하여 발생될 수 있는 공정 기계의 오작동 및 제조 공정에서의 오류를 방지할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 촉매를 이용하여 합성된 중합체는 겉보기 밀도가 높으며 좁은 분자량 분포를 가짐을 알 수 있다.As shown in Table 1, it is confirmed that the catalyst according to the embodiment of the present invention is highly active, has an average particle diameter of 4 to 5 μm, and has a narrow particle size distribution. In addition, it was confirmed that the synthesized polymer can significantly reduce the amount of fine powder produced, thereby improving the physical properties and appearance properties of the final product, and can prevent malfunctions of process machinery and errors in the manufacturing process that may occur due to fine particles. became In addition, it can be seen that the polymer synthesized using the catalyst according to the embodiment of the present invention has a high apparent density and a narrow molecular weight distribution.

Claims (17)

(A) 마그네슘 화합물을 탄소수 5 내지 25의 제1 탄화수소 용매 및 알코올을 포함하는 용매에 용해하여 마그네슘 화합물 용액을 제조하는 단계;
(B) 상기 마그네슘 화합물 용액에 하기 화학식 1의 화합물을 반응시키는 단계; 및
(C) 상기 (B) 단계의 생성물과 전이금속 화합물을 탄소수 6 내지 25의 제2 탄화수소 용매의 존재 하에서 반응시키는 단계를 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법으로서,
상기 촉매의 평균입경은 4 내지 5 ㎛ 이고, 촉매 활성이 30~36 kg-PE/g-Cat.이며,
상기 촉매를 사용하여 중합된 폴리에틸렌의 겉보기 밀도는 0.30 내지 0.33 g/cm3인 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112021501997761-pat00004

상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 선형의 C1-C10의 알킬, 분지형의 C3-C10의 알킬 또는 환형의 C3-C10의 알킬이고,
R3는 메틸기, 나이트로기 또는 알데히드기이다.
(A) preparing a magnesium compound solution by dissolving the magnesium compound in a solvent containing a first hydrocarbon solvent having 5 to 25 carbon atoms and an alcohol;
(B) reacting a compound of Formula 1 with the magnesium compound solution; and
(C) a method for preparing a catalyst for polymerization of high density polyethylene, comprising the step of reacting the product of step (B) and the transition metal compound in the presence of a second hydrocarbon solvent having 6 to 25 carbon atoms,
The average particle diameter of the catalyst is 4 to 5 μm, and the catalytic activity is 30 to 36 kg-PE/g-Cat.
The apparent density of the polyethylene polymerized using the catalyst is 0.30 to 0.33 g/cm 3 Manufacturing method:
[Formula 1]
Figure 112021501997761-pat00004

In Formula 1,
R 1 and R 2 are each independently linear C 1 -C 10 alkyl, branched C 3 -C 10 alkyl, or cyclic C 3 -C 10 alkyl,
R 3 is a methyl group, a nitro group or an aldehyde group.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 3,4-디메톡시톨루엔 (3,4-dimethoxytoluene), 3,4-디에톡시톨루엔 (3,4-diethoxytoluene), 1,2-디부톡시-4-나이트로벤젠 (1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene), 1,2-디헥실옥시-4-나이트로벤젠 (1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene), 4-나이트로-1,2-디프로폭시벤젠 (4-nitro-1,2-dipropoxybenzene), 3-이소프로폭시-4-메톡시벤즈알데히드 (3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-프로폭시벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-propoxybenzaldehyde), 4-부톡시-3-에톡시벤즈알데히드 (4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-이소부톡시벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-(펜틸옥시)벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-(pentyloxy)benzaldehyde), 4-메톡시-3-프로폭시벤즈알데히드 (4-methoxy-3-propoxybenzaldehyde), 4-메톡시-3-[(메톡시벤질기)옥시]벤즈알데히드 (4-methoxy-3-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 3-에톡시-4-[(메톡시벤질기)옥시]벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 4-시클로펜틸옥시-3-메톡시벤즈알데히드 (4-cyclopentyloxy-3-methoxybenzaldehyde, 3-[(2,6-디클로로벤질)옥시]-4-메톡시벤즈알데히드 (3-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde, 4-[(2,6-디클로로벤질)옥시]-3-메톡시벤즈알데히드 (4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3-methoxybenzaldehyde, 4-[(3,4-디클로로벤질)옥시]-3-에톡시벤즈알데히드 (4-[(3,4-dichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde, 3-[(브로모벤질)옥시]-4-메톡시벤즈알데히드 (3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-([3-(트리플로로메틸)벤질]옥시)벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-([3-(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.According to claim 1, wherein the compound of Formula 1 is 3,4-dimethoxytoluene (3,4-dimethoxytoluene), 3,4-diethoxytoluene (3,4-diethoxytoluene), 1,2-dibutoxy-4 -nitrobenzene (1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene), 1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene (1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene), 4-nitro-1,2- Dipropoxybenzene (4-nitro-1,2-dipropoxybenzene), 3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde (3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-propoxybenzaldehyde (3- ethoxy-4-propoxybenzaldehyde), 4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde (4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde (3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde), 3-E Toxy-4-(pentyloxy)benzaldehyde (3-ethoxy-4-(pentyloxy)benzaldehyde), 4-methoxy-3-propoxybenzaldehyde, 4-methoxy-3-[ (methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde (4-methoxy-3-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 3-ethoxy-4-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde (3-ethoxy-4-[ (methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 4-cyclopentyloxy-3-methoxybenzaldehyde, 3-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde (3- [(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde, 4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3-methoxybenzaldehyde (4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3- methoxybenzaldehyde, 4-[(3,4-dichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde (4-[(3,4-di chlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde, 3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde (3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-([3 -(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde (3-ethoxy-4-([3-(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde) A high-density polyethylene polymerization catalyst comprising at least one selected from the group consisting of manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 전이금속 화합물은 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법:
[화학식 2]
MXn(OR4)4-n
상기 화학식 2에서,
M은 주기율표 IVB, VB 및 VIB족의 전이금속 원소로 이루어진 군에서 선택되고,
X는 할로겐이고,
R4는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
n은 0 내지 4이다.
The method of claim 1, wherein the transition metal compound comprises a compound of Formula 2 below:
[Formula 2]
MX n (OR 4 ) 4-n
In Formula 2,
M is selected from the group consisting of transition metal elements of groups IVB, VB and VIB of the periodic table,
X is halogen,
R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
n is 0 to 4.
제1항에 있어서, 상기 제1 탄화수소 용매 및 제2 탄화수소 용매는 각각 독립적으로 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 미네랄 오일, 시클릭헥산, 시클릭옥탄, 메틸 시클릭펜탄, 메틸 시클릭헥산, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 및 큐멘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.According to claim 1, wherein the first hydrocarbon solvent and the second hydrocarbon solvent are each independently hexane, heptane, octane, decane, dodecane, tetradecane, mineral oil, cyclic hexane, cyclic octane, methyl cyclic pentane, A method for preparing a catalyst for polymerization of high density polyethylene, which is at least one compound selected from the group consisting of methyl cyclic hexane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and cumene. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 화합물은 마그네슘 할라이드, 디알콕시 마그네슘, 탄소수 1 내지 20의 알킬마그네슘 할라이드, 탄소수 1 내지 20의 알콕시마그네슘 할라이드 및 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시 마그네슘 할라이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.The magnesium compound according to claim 1, wherein the magnesium compound is selected from the group consisting of a magnesium halide, a dialkoxy magnesium, an alkylmagnesium halide having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxymagnesium halide having 1 to 20 carbon atoms, and an aryloxy magnesium halide having 6 to 20 carbon atoms. A method for preparing a catalyst for polymerization of high-density polyethylene, which is at least one compound. 제1항에 있어서, 상기 (A) 단계에서 상기 마그네슘 화합물 및 상기 제1 탄화수소 용매의 투입 몰비가 1:2 내지 1:4인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.According to claim 1, wherein in step (A), the input molar ratio of the magnesium compound and the first hydrocarbon solvent is 1:2 to 1:4, the method for preparing a catalyst for high-density polyethylene polymerization. 제1항에 있어서, 상기 (A) 단계에서 상기 마그네슘 화합물 및 상기 알코올의 투입 몰비가 1:3 내지 1:4인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.The method according to claim 1, wherein in step (A), the input molar ratio of the magnesium compound and the alcohol is 1:3 to 1:4, the method for preparing a catalyst for high density polyethylene polymerization. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 화합물 및 상기 화학식 1의 화합물의 투입 몰비가 1:0.03 내지 1:0.3인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein the input molar ratio of the magnesium compound and the compound of Formula 1 is 1:0.03 to 1:0.3, the method for preparing a catalyst for high density polyethylene polymerization. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 화합물 및 상기 전이금속 화합물의 투입 몰비가 1:3 내지 1:8인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.The method of claim 1 , wherein the input molar ratio of the magnesium compound and the transition metal compound is 1:3 to 1:8. 제1항에 있어서, 상기 마그네슘 화합물 및 상기 제2 탄화수소 용매의 투입 몰비가 1:4 내지 1:25인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein the input molar ratio of the magnesium compound and the second hydrocarbon solvent is 1:4 to 1:25. 제1항에 있어서, 상기 (C) 단계는 -20 내지 0℃에서 수행되는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.The method of claim 1, wherein step (C) is performed at -20 to 0°C. 제1항에 있어서, (D) 하기 화학식 3으로 표시되는 알킬 알루미눔 화합물과 반응시키는 단계를 추가로 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법:
[화학식 3]
R5 nAlX3-n
상기 화학식 3에서,
R5는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,
X는 할로겐이고,
n은 1 내지 3이다.
The method of claim 1, further comprising the step of (D) reacting with an alkyl aluminum compound represented by the following formula (3):
[Formula 3]
R 5 n AlX 3-n
In Formula 3,
R 5 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
X is halogen,
n is 1 to 3.
제12항에 있어서, 상기 알킬 알루미눔 화합물은 트리에틸알루미눔, 트리메틸알루미눔, 트리이소프로필알루미눔, 트리옥틸알루미눔, 디에틸알루미눔클로라이드, 디에틸알루미눔브로마이드, 디에틸알루미눔아이오다이드, 디에틸알루미눔플로라이드, 에틸알루미눔디클로라이드, 디메틸알루미눔클로라이드 및 메틸알루미눔디클로라이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein the alkyl aluminum compound is triethylaluminum, trimethylaluminum, triisopropylaluminum, trioctylaluminum, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diethylaluminum ioda A method for preparing a catalyst for polymerization of high-density polyethylene, which is at least one compound selected from the group consisting of id, diethylaluminum fluoride, ethylaluminum dichloride, dimethylaluminum chloride and methylaluminum dichloride. 촉매의 총 중량을 기준으로
마그네슘 화합물 9.0 내지 25.0 중량%,
전이금속 화합물 3.0 내지 7.0 중량% 및
하기 화학식 1의 화합물 2.0 내지 5.0 중량%를 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매로서,
상기 촉매의 평균입경은 4 내지 5 ㎛ 이고, 촉매 활성이 30~36 kg-PE/g-Cat.이며,
상기 촉매를 사용하여 중합된 폴리에틸렌의 겉보기 밀도는 0.30 내지 0.33 g/cm3인 촉매:
[화학식 1]
Figure 112021501997761-pat00005

상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 선형의 C1-C10의 알킬, 분지형의 C3-C10의 알킬 또는 환형의 C3-C10의 알킬이고,
R3는 메틸기, 나이트로기 또는 알데히드기이다.
based on the total weight of catalyst
9.0 to 25.0 wt% of a magnesium compound,
3.0 to 7.0 wt% of a transition metal compound, and
As a catalyst for high-density polyethylene polymerization, comprising 2.0 to 5.0% by weight of the compound of Formula 1,
The average particle diameter of the catalyst is 4 to 5 μm, and the catalytic activity is 30 to 36 kg-PE/g-Cat.
Catalysts having an apparent density of 0.30 to 0.33 g/cm 3 of polyethylene polymerized using the catalyst:
[Formula 1]
Figure 112021501997761-pat00005

In Formula 1,
R 1 and R 2 are each independently linear C 1 -C 10 alkyl, branched C 3 -C 10 alkyl, or cyclic C 3 -C 10 alkyl,
R 3 is a methyl group, a nitro group, or an aldehyde group.
제14항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 3,4-디메톡시톨루엔 (3,4-dimethoxytoluene), 3,4-디에톡시톨루엔 (3,4-diethoxytoluene), 1,2-디부톡시-4-나이트로벤젠 (1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene), 1,2-디헥실옥시-4-나이트로벤젠 (1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene), 4-나이트로-1,2-디프로폭시벤젠 (4-nitro-1,2-dipropoxybenzene), 3-이소프로폭시-4-메톡시벤즈알데히드 (3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-프로폭시벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-propoxybenzaldehyde), 4-부톡시-3-에톡시벤즈알데히드 (4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-이소부톡시벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-(펜틸옥시)벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-(pentyloxy)benzaldehyde), 4-메톡시-3-프로폭시벤즈알데히드 (4-methoxy-3-propoxybenzaldehyde), 4-메톡시-3-[(메톡시벤질기)옥시]벤즈알데히드 (4-methoxy-3-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 3-에톡시-4-[(메톡시벤질기)옥시]벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 4-시클로펜틸옥시-3-메톡시벤즈알데히드 (4-cyclopentyloxy-3-methoxybenzaldehyde, 3-[(2,6-디클로로벤질)옥시]-4-메톡시벤즈알데히드 (3-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde, 4-[(2,6-디클로로벤질)옥시]-3-메톡시벤즈알데히드 (4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3-methoxybenzaldehyde, 4-[(3,4-디클로로벤질)옥시]-3-에톡시벤즈알데히드 (4-[(3,4-dichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde, 3-[(브로모벤질)옥시]-4-메톡시벤즈알데히드 (3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde), 3-에톡시-4-([3-(트리플로로메틸)벤질]옥시)벤즈알데히드 (3-ethoxy-4-([3-(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매.15. The method of claim 14, wherein the compound of Formula 1 is 3,4-dimethoxytoluene (3,4-dimethoxytoluene), 3,4-diethoxytoluene (3,4-diethoxytoluene), 1,2-dibutoxy-4 -nitrobenzene (1,2-dibutoxy-4-nitrobenzene), 1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene (1,2-dihexyloxy-4-nitrobenzene), 4-nitro-1,2- Dipropoxybenzene (4-nitro-1,2-dipropoxybenzene), 3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde (3-isopropoxy-4-methoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-propoxybenzaldehyde (3- ethoxy-4-propoxybenzaldehyde), 4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde (4-butoxy-3-ethoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde (3-ethoxy-4-isobutoxybenzaldehyde), 3-E Toxy-4-(pentyloxy)benzaldehyde (3-ethoxy-4-(pentyloxy)benzaldehyde), 4-methoxy-3-propoxybenzaldehyde, 4-methoxy-3-[ (methoxybenzyl group)oxy]benzaldehyde (4-methoxy-3-[(methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 3-ethoxy-4-[(methoxybenzyl group)oxy]benzaldehyde (3-ethoxy-4-[ (methoxybenzyl)oxy]benzaldehyde), 4-cyclopentyloxy-3-methoxybenzaldehyde, 3-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde (3- [(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde, 4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3-methoxybenzaldehyde (4-[(2,6-dichlorobenzyl)oxy]-3- methoxybenzaldehyde, 4-[(3,4-dichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde (4-[(3,4-d ichlorobenzyl)oxy]-3-ethoxybenzaldehyde, 3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde (3-[(bromobenzyl)oxy]-4-methoxybenzaldehyde), 3-ethoxy-4-([3 -(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde (3-ethoxy-4-([3-(trifluoromethyl)benzyl]oxy)benzaldehyde) High-density polyethylene polymerization catalyst comprising at least one selected from the group consisting of . 제14항에 있어서, 상기 마그네슘 화합물은 마그네슘 할라이드, 디알콕시 마그네슘, 탄소수 1 내지 20의 알킬마그네슘 할라이드, 탄소수 1 내지 20의 알콕시마그네슘 할라이드 및 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시 마그네슘 할라이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매.15. The method of claim 14, wherein the magnesium compound is selected from the group consisting of a magnesium halide, a dialkoxy magnesium, an alkylmagnesium halide having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxymagnesium halide having 1 to 20 carbon atoms, and an aryloxy magnesium halide having 6 to 20 carbon atoms. A catalyst for polymerization of high density polyethylene, which is at least one compound. 제14항에 있어서, 상기 전이금속 화합물은 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는, 고밀도 폴리에틸렌 중합용 촉매:
[화학식 2]
MXn(OR4)4-n
상기 화학식 2에서,
M은 주기율표 IVB, VB 및 VIB족의 전이금속 원소로 이루어진 군에서 선택되고,
X는 할로겐이고,
R4는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
n은 0 내지 4이다.
The catalyst for polymerization of high density polyethylene according to claim 14, wherein the transition metal compound comprises a compound of Formula 2 below:
[Formula 2]
MX n (OR 4 ) 4-n
In Formula 2,
M is selected from the group consisting of transition metal elements of groups IVB, VB and VIB of the periodic table,
X is halogen,
R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
n is 0 to 4.
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