KR102629595B1 - Polyolefin - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리올레핀에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 낙하 충격 강도 등의 개선된 기계적 특성을 나타낼 수 있는 폴리올레핀에 관한 것이다. The present invention relates to polyolefins. More specifically, the present invention relates to polyolefins that can exhibit improved mechanical properties, such as excellent drop impact strength.

Description

폴리올레핀{POLYOLEFIN}Polyolefin {POLYOLEFIN}

본 발명은 폴리올레핀에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 낙하 충격 강도 등의 개선된 기계적 특성을 나타낼 수 있는 폴리올레핀에 관한 것이다. The present invention relates to polyolefins. More specifically, the present invention relates to polyolefins that can exhibit improved mechanical properties, such as excellent drop impact strength.

선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene; LLDPE)은 중합 촉매를 사용하여 저압에서 에틸렌과 알파 올레핀을 공중합하여 제조되는 것으로, 분자량 분포가 좁고, 일정한 길이의 단쇄 분지를 가지며, 장쇄 분지가 없는 수지이다. 선형 저밀도 폴리에틸렌 필름은 일반 폴리에틸렌의 특성과 더불어 파단강도와 신율이 높고, 인열강도, 낙하 충격 강도 등이 우수하여 기존의 저밀도 폴리에틸렌이나 고밀도 폴리에틸렌의 적용이 어려운 스트레치 필름, 오버랩 필름 등에의 사용이 증가하고 있다. Linear low density polyethylene (LLDPE) is manufactured by copolymerizing ethylene and alpha olefin at low pressure using a polymerization catalyst. It is a resin with a narrow molecular weight distribution, short chain branches of a certain length, and no long chain branches. Linear low-density polyethylene film has the characteristics of general polyethylene, as well as high breaking strength and elongation, and has excellent tear strength and drop impact strength, so its use is increasing in stretch films and overlap films where it is difficult to apply existing low-density polyethylene or high-density polyethylene. I'm doing it.

그러나, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 우수한 기계적 물성에 비하여 블로운 필름(blown film) 가공성이 좋지 않고 투명도가 떨어지는 단점이 있다. 블로운 필름이란, 용융 플라스틱에 공기를 불어넣어 부풀리는 방식으로 제조한 필름으로서, 인플레이션 필름이라고도 불린다.However, linear low-density polyethylene has the disadvantage of poor blown film processability and poor transparency compared to its excellent mechanical properties. Blown film is a film manufactured by blowing air into molten plastic to inflate it, and is also called inflation film.

선형 저밀도 폴리에틸렌은 일반적으로 밀도가 낮을수록 투명성이 좋아지고 낙하 충격 강도가 증가하는 특성이 있다. 하지만 저밀도의 폴리에틸렌을 제조하기 위하여 알파 올레핀 공단량체를 많이 사용할 경우 슬러리 중합 공정에서 파울링(fouling) 발생 빈도가 높이지는 등의 문제가 있어 슬러리 중합 공정에서는 밀도 0.915 g/cm3 이상의 제품을 많이 생산하고 있다.Linear low-density polyethylene generally has the characteristics of improved transparency and increased drop impact strength as the density decreases. However, when a large amount of alpha olefin comonomer is used to produce low-density polyethylene, there are problems such as an increase in the frequency of fouling in the slurry polymerization process, so many products with a density of 0.915 g/cm 3 or more are produced in the slurry polymerization process. I'm doing it.

따라서 밀도 0.915 g/cm3 이상이면서 투명성과 함께 낙하 충격 강도 등의 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있는 폴리에틸렌의 개발의 필요성이 요구되고 있다. Therefore, there is a need for the development of polyethylene that has a density of 0.915 g/cm 3 or more and can provide transparency and excellent mechanical properties such as drop impact strength.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 밀도가 0.915 g/cm3 이상이면서 우수한 낙하 충격 강도 등의 개선된 기계적 특성을 나타낼 수 있는 폴리올레핀을 제공하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art, the present invention seeks to provide a polyolefin that can exhibit improved mechanical properties such as excellent drop impact strength while having a density of 0.915 g/cm 3 or more.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은,In order to solve the above problems, the present invention,

하기 1) 내지 3)의 조건을 만족하는 폴리올레핀을 제공한다: Provided is a polyolefin that satisfies the following conditions 1) to 3):

1) ASTM D1505에 따라 측정한 밀도가 0.915 g/cm3 내지 0.930 g/cm3;1) Density measured according to ASTM D1505 is 0.915 g/cm 3 to 0.930 g/cm 3 ;

2) 190℃, 2.16kg의 하중 하에서 ASTM D1238에 따라 측정한 용융 지수(MI)가 0.5 내지 1.5 g/10min; 및2) a melt index (MI) of 0.5 to 1.5 g/10 min as measured according to ASTM D1238 at 190°C and a load of 2.16 kg; and

3) SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) 분석 시 길이가 22nm 이상인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 16 중량% 이상이고, 8nm 이하인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 38 중량% 이상.3) When analyzing SSA (Successive Self-nucleation and Annealing), the proportion of chains with an ASL (Average Ethylene Sequence Length) of 22 nm or more in length is more than 16% by weight of the total chain, and ASL (Average Ethylene Sequence Length) of 8 nm or less is determined by weight. The proportion of chains is 38% by weight or more based on the total chain.

본 발명에 따르면, 메탈로센 촉매를 이용한 폴리올레핀 중합시 라멜라(lamellar)를 형성하는 에틸렌 시퀀스(ethylene sequence)의 길이와 분포를 적절히 조절하여 최적의 ASL(Average Ethylene Sequence Length) 비율, 밀도, 및 용융 지수를 갖는 폴리올레핀을 제공할 수 있다.According to the present invention, when polymerizing polyolefin using a metallocene catalyst, the length and distribution of the ethylene sequence forming the lamellar are appropriately adjusted to achieve optimal ASL (Average Ethylene Sequence Length) ratio, density, and melting. Polyolefins having an index can be provided.

이에 따라, 높은 낙하 충격 강도를 가지는 폴리올레핀을 제공할 수 있다.Accordingly, it is possible to provide polyolefin with high drop impact strength.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 SSA 분석법의 온도 프로파일을 나타내는 그래프이다. Figure 1 is a graph showing the temperature profile of the SSA analysis method according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서, 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In the present invention, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

또한, 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. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the terminology used herein is only used to describe exemplary embodiments and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise,” “comprise,” or “have” are intended to designate the presence of implemented features, numbers, steps, components, or a combination thereof, and are intended to indicate the presence of one or more other features or It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, components, or combinations thereof.

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.Since the present invention can be subject to various changes and can take various forms, specific embodiments will be illustrated and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

이하, 본 발명의 폴리올레핀에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the polyolefin of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은, 하기 1) 내지 3)의 조건을 만족한다: 1) ASTM D1505에 따라 측정한 밀도가 0.915 g/cm3 내지 0.930 g/cm3; 2) 190℃, 2.16kg의 하중 하에서 ASTM D1238에 따라 측정한 용융 지수(MI)가 0.5 내지 1.5 g/10min; 및 3) SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) 분석 시 길이가 22nm 이상인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 16 중량% 이상이고, 8nm 이하인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 38 중량% 이상.The polyolefin according to one embodiment of the present invention satisfies the following conditions 1) to 3): 1) a density measured according to ASTM D1505 of 0.915 g/cm 3 to 0.930 g/cm 3 ; 2) a melt index (MI) of 0.5 to 1.5 g/10 min as measured according to ASTM D1238 at 190°C and a load of 2.16 kg; and 3) When analyzing SSA (Successive Self-nucleation and Annealing), the proportion of chains with an ASL (Average Ethylene Sequence Length) of 22 nm or more in length is 16% by weight or more based on the total chain, and an ASL (Average Ethylene Sequence Length) of 8 nm or less. The proportion of chains having is 38% by weight or more based on the total chain.

선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene; LLDPE)은 중합 촉매를 사용하여 저압에서 에틸렌과 알파 올레핀을 공중합하여 제조되는 것으로, 분자량 분포가 좁고, 일정한 길이의 단쇄 분지를 가지는 수지이다. 선형 저밀도 폴리에틸렌 필름은 일반 폴리에틸렌의 특성과 더불어 파단강도와 신율이 높고, 인열강도, 낙하충격강도 등이 우수하여 기존의 저밀도 폴리에틸렌이나 고밀도 폴리에틸렌의 적용이 어려운 스트레치 필름, 오버랩 필름 등에의 사용이 증가하고 있다. Linear low density polyethylene (LLDPE) is manufactured by copolymerizing ethylene and alpha olefin at low pressure using a polymerization catalyst, and is a resin with a narrow molecular weight distribution and short chain branches of a certain length. Linear low-density polyethylene film has the characteristics of general polyethylene, as well as high breaking strength and elongation, and has excellent tear strength and drop impact strength, so its use is increasing in stretch films and overlap films where it is difficult to apply existing low-density polyethylene or high-density polyethylene. I'm doing it.

한편 선형 저밀도 폴리에틸렌은 일반적으로 밀도가 낮을수록 투명성과 낙하 충격 강도가 증가하는 것으로 알려져 있다. 하지만 저밀도의 폴리에틸렌을 제조하기 위하여 공단량체를 많이 사용할 경우 슬러리 중합 공정에서 파울링(fouling) 발생 빈도가 높아지고, 이를 포함하는 필름을 제조할 때 끈적임 현상 때문에 블로킹 방지제(antiblocking)의 사용량을 증가시켜야하는 등의 문제가 있다. 또한 생산 시 공정이 불안정하거나 생성되는 폴리에틸렌의 모폴로지(morphology) 특성이 저하되어 부피 밀도(bulk density)가 감소하는 등의 문제가 있다.Meanwhile, linear low-density polyethylene is generally known to have increased transparency and drop impact strength as the density decreases. However, when a large amount of comonomer is used to produce low-density polyethylene, the frequency of fouling increases during the slurry polymerization process, and when manufacturing a film containing it, the amount of antiblocking agent must be increased due to the stickiness phenomenon. There are problems such as Additionally, there are problems such as unstable production processes or a decrease in the bulk density due to a decrease in the morphology characteristics of the polyethylene produced.

이에 본 발명에서는 저밀도 특성을 가지면서도 라멜라(lamellar)를 형성하는 에틸렌 시퀀스(ethylene sequence)의 길이와 분포를 적절히 조절하여 투명성과 낙하 충격 강도를 높일 수 있는 최적의 ASL(Average Ethylene Sequence Length) 비율을 갖는 폴리올레핀을 제공하고자 한다. Accordingly, in the present invention, the optimal ASL (Average Ethylene Sequence Length) ratio that can increase transparency and drop impact strength by appropriately controlling the length and distribution of the ethylene sequence that forms lamellar while having low density characteristics is found. The object is to provide a polyolefin having

이하, 본 발명의 폴리올레핀에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the polyolefin of the present invention will be described in more detail.

1) 밀도1) Density

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은, ASTM D1505에 따라 측정한 밀도가 0.915 g/cm3 내지 0.930 g/cm3를 만족하는 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE)일 수 있다. The polyolefin according to one embodiment of the present invention may be low density polyethylene (LDPE) that satisfies a density of 0.915 g/cm 3 to 0.930 g/cm 3 as measured according to ASTM D1505.

보다 구체적으로, 일 구현예에 따른 본 발명의 폴리올레핀의 밀도는 0.915 g/cm3 이상, 또는 0.916 g/cm3 이상, 또는 0.917 g/cm3 이상, 또는 0.918 g/cm3 이상, 또는, 0.919 g/cm3 이상이면서, 0.930 g/cm3 이하, 또는 0.928 g/cm3 이하, 또는 0.925 g/cm3 이하, 또는 0.922 g/cm3 이하, 또는 0.921 g/cm3 이하, 또는 0.920 g/cm3 이하일 수 있다. More specifically, the density of the polyolefin of the present invention according to one embodiment is 0.915 g/cm 3 or more, or 0.916 g/cm 3 or more, or 0.917 g/cm 3 or more, or 0.918 g/cm 3 or more, or 0.919 g/cm 3 or more but less than or equal to 0.930 g/cm 3 , or less than or equal to 0.928 g/cm 3 , or less than or equal to 0.925 g/cm 3 , or less than or equal to 0.922 g/cm 3 , or less than or equal to 0.921 g/cm 3 , or less than or equal to 0.920 g/cm 3 It may be cm 3 or less.

상기와 같은 저밀도 특성에 의해, 파단강도와 신율이 높고, 인열강도, 낙하 충격 강도 등이 우수하여 이러한 물성이 요구되는 세제 포장용, 식품 포장용 필름으로 유용하게 사용할 수 있다. Due to the low density characteristics described above, it has high breaking strength and elongation, and has excellent tear strength and drop impact strength, so it can be usefully used as a film for detergent packaging and food packaging that requires these physical properties.

2) 용융 지수(MI)2) Melt Index (MI)

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은, 190℃, 2.16kg의 하중 하에서 ASTM D1238에 따라 측정한 용융 지수(MI)가 0.5 내지 1.5 g/10min 이다. The polyolefin according to one embodiment of the present invention has a melt index (MI) of 0.5 to 1.5 g/10min measured according to ASTM D1238 at 190°C and under a load of 2.16 kg.

보다 구체적으로, 일 구현예에 따른 본 발명의 폴리올레핀의 용융 지수(MI)는 0.5 g/10min 이상, 또는 0.6 g/10min 이상, 또는 0.7 g/10min 이상, 또는 0.8 g/10min 이상, 또는 0.9 g/10min 이상이면서, 1.5 g/10min 이하, 또는 1.4 g/10min 이하, 또는 1.3 g/10min 이하, 또는 1.2 g/10min 이하, 또는 1.1 g/10min 이하일 수 있다. More specifically, the melt index (MI) of the polyolefin of the present invention according to one embodiment is 0.5 g/10min or more, or 0.6 g/10min or more, or 0.7 g/10min or more, or 0.8 g/10min or more, or 0.9 g. /10min or more, and may be less than or equal to 1.5 g/10min, or less than or equal to 1.4 g/10min, or less than or equal to 1.3 g/10min, or less than or equal to 1.2 g/10min, or less than or equal to 1.1 g/10min.

상기 기재한 범위보다 낮은 용융 지수를 가질 경우 가공이 어려울 수 있고, 상기 기재한 범위보다 높은 용융 지수를 갖는 경우 폴리올레핀 수지의 기계적 물성이 감소할 수 있다. If the melt index is lower than the above-described range, processing may be difficult, and if the melt index is higher than the above-described range, the mechanical properties of the polyolefin resin may be reduced.

3) SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) 분석 시 ASL (Average Ethylene Sequence Length) 사슬의 분포3) Distribution of ASL (Average Ethylene Sequence Length) chains during SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) analysis

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은 SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) 분석 시 길이가 22nm 이상인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 16 중량% 이상이다. In the polyolefin according to one embodiment of the present invention, when analyzed by SSA (Successive Self-nucleation and Annealing), the ratio of chains having an ASL (Average Ethylene Sequence Length) of 22 nm or more in length is 16% by weight or more based on the total chain.

보다 구체적으로, 일 구현예에 따른 본 발명의 폴리올레핀에서 22nm 이상인 ASL을 갖는 사슬의 비율은 전체 사슬에 대하여 16 중량% 이상, 또는 17 중량% 이상, 또는 18 중량% 이상이면서, 35 중량% 이하, 또는 30 중량% 이하, 또는 28 중량% 이하, 또는 26 중량% 이하, 또는 24 중량% 이하, 또는 22 중량% 이하일 수 있다. More specifically, in the polyolefin of the present invention according to one embodiment, the proportion of chains having an ASL of 22 nm or more is 16% by weight or more, or 17% by weight or more, or 18% by weight or more, and 35% by weight or less, or 30% by weight or less, or 28% by weight or less, or 26% by weight or less, or 24% by weight or less, or 22% by weight or less.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은 SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) 분석 시 길이가 8nm 이하인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 38 중량% 이상이다. In addition, the polyolefin according to one embodiment of the present invention has a ratio of chains having an average ethylene sequence length (ASL) of 8 nm or less in length when analyzed by SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) of more than 38% by weight based on the total chain.

보다 구체적으로, 일 구현예에 따른 본 발명의 폴리올레핀에서 8nm 이하인 ASL을 갖는 사슬의 비율은 전체 사슬에 대하여 38 중량% 이상, 또는 39 중량% 이상, 또는 40 중량% 이상이면서, 50 중량% 이하, 또는 48 중량% 이하, 또는 46 중량% 이하, 또는 44 중량% 이하일 수 있다. More specifically, in the polyolefin of the present invention according to one embodiment, the proportion of chains having an ASL of 8 nm or less is 38% by weight or more, or 39% by weight or more, or 40% by weight or more, and 50% by weight or less, Or it may be 48% by weight or less, or 46% by weight or less, or 44% by weight or less.

본 발명의 폴리올레핀은 반결정(semi-crystalline) 고분자로서, 결정성 부분과 무정형 부분을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 결정성 부분은 에틸렌 반복단위 또는 알파 올레핀 반복단위를 포함한 고분자 사슬이 접히면서 다발을 이루게 되며, 이를 통해 라멜라(lamellar) 형태의 결정성 블록(또는 세그먼트)을 형성할 수 있다. The polyolefin of the present invention is a semi-crystalline polymer and may include a crystalline portion and an amorphous portion. Specifically, the crystalline portion forms a bundle as polymer chains containing ethylene repeating units or alpha olefin repeating units are folded, thereby forming a lamellar crystalline block (or segment).

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은, SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) 분석에 의할 때 길이가 22nm 이상인 ASL을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 16 중량% 이상이고, 8nm 이하인 ASL을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 38 중량% 이상일 때, 동일한 밀도의 종래 폴리올레핀과 비교하여 보다 월등히 향상된 낙하 충격 강도를 가질 수 있음이 확인되었다. In the polyolefin according to one embodiment of the present invention, according to SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) analysis, the proportion of chains having an ASL with a length of 22 nm or more is 16% by weight or more based on the total chain, and the ASL with a length of 8 nm or less is more than 16% by weight. It was confirmed that when the ratio of chains is 38% by weight or more relative to the total chain, it can have significantly improved drop impact strength compared to conventional polyolefin of the same density.

SSA (Successive Self-nucleation and Annealing)는 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimeter, DSC)를 이용하여 단계적으로 온도를 내리면서 각 단계가 끝날 때마다 급랭하여 각 단계마다 해당 온도에서 결정화된 결정들을 보존하는 방법이다.SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) is a method of lowering the temperature in stages using a Differential Scanning Calorimeter (DSC) and rapidly cooling at the end of each stage to preserve the crystals crystallized at that temperature at each stage. am.

즉, 폴리올레핀을 가열하여 완전히 용융(melting)시킨 후, 특정 온도(T)로 냉각하고 서서히 어닐링(annealing)을 하게 되면, 해당 온도(T)에서 안정하지 않는 라멜라들은 여전히 용융되어 있고 안정한 라멜라들만이 결정화된다. 이때 해당 온도(T)에 대한 안정성은 라멜라의 두께에 의존하며, 라멜라의 두께는 사슬구조에 의존한다. 따라서 이러한 열처리를 단계적으로 진행함으로써, 고분자 사슬구조에 따른 라멜라 두께 및 그 분포도를 정량적으로 평가할 수 있다.In other words, when polyolefin is heated and completely melted, then cooled to a specific temperature (T) and slowly annealed, the lamellas that are not stable at that temperature (T) are still melted and only the stable lamellas are melted. It crystallizes. At this time, the stability at the corresponding temperature (T) depends on the thickness of the lamellae, and the thickness of the lamellae depends on the chain structure. Therefore, by carrying out this heat treatment step by step, the lamella thickness and its distribution according to the polymer chain structure can be quantitatively evaluated.

이때 하나의 용융 피크(melting peak)는 동일한 하나의 에틸렌 시퀀스 길이(ethylene sequence length)를 가진 라멜라에 의해서만 나타나는 것이 아니라, 다양한 시퀀스 길이를 갖지만 동일한 온도에서 결정화가 일어날 수 있는 복수의 라멜라들에 의해 나타나게 된다. 따라서, 이처럼 특정 온도에서 결정화가 일어나는 에틸렌 시퀀스의 평균 길이를 지칭하여 ASL (Average Ethylene Sequence Length)이라고 할 수 있다. 즉, 본 발명의 명세서에서 길이가 22nm 이상인 ASL는, SSA 분석에 의해 용융 피크가 동일하게 나타나는 에틸렌 시퀀스의 평균 길이가 22nm 또는 그 이상인 에틸렌 시퀀스를 의미한다. 또한, 길이가 8nm 이하인 ASL는, SSA 분석에 의해 용융 피크가 동일하게 나타나는 에틸렌 시퀀스의 평균 길이가 8nm 또는 그 이하인 에틸렌 시퀀스를 의미한다.At this time, one melting peak is not only caused by a lamella with the same ethylene sequence length, but by a plurality of lamellaes that have various sequence lengths but can crystallize at the same temperature. do. Therefore, the average length of the ethylene sequence that crystallizes at a specific temperature can be referred to as ASL (Average Ethylene Sequence Length). That is, in the specification of the present invention, ASL with a length of 22 nm or more refers to an ethylene sequence in which the average length of the ethylene sequences showing the same melting peak by SSA analysis is 22 nm or more. In addition, ASL with a length of 8 nm or less refers to an ethylene sequence whose average length of the ethylene sequences showing the same melting peak by SSA analysis is 8 nm or less.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 SSA는, 시차주사열량계를 이용하여 상기 폴리올레핀을 첫 번째 가열 온도로 120 내지 124℃까지 가열하고, 15 내지 30분간 유지한 후, 28 내지 32℃로 냉각하며, n+1번째의 가열 온도는 n번째 가열 온도보다 3 내지 7℃ 낮은 온도로 하여 단계적으로 가열 온도를 내리면서 최종 가열 온도가 50 내지 54℃가 될 때까지 가열-어닐링(annealing)-급랭을 반복함으로써 수행될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the SSA heats the polyolefin to a first heating temperature of 120 to 124°C using a differential scanning calorimeter, maintains it for 15 to 30 minutes, and then cools to 28 to 32°C. , the n+1th heating temperature is 3 to 7°C lower than the nth heating temperature, and the heating temperature is gradually lowered, followed by heating-annealing-quenching until the final heating temperature is 50 to 54°C. This can be done by repetition.

보다 구체적으로 상기 SSA는 하기 i) 내지 v)의 단계로 수행될 수 있다:More specifically, the SSA may be performed in the following steps i) to v):

i) 시차주사열량계를 이용하여 폴리올레핀을 160℃까지 가열한 후 30분 동안 유지하여 측정 전 열 이력을 모두 제거하는 단계;i) Heating the polyolefin to 160°C using a differential scanning calorimeter and maintaining it for 30 minutes to remove all heat history before measurement;

ii) 160℃부터 122℃까지 온도를 내린 후, 20분간 유지하고 30℃까지 온도를 내려 1분간 유지하는 단계;ii) lowering the temperature from 160°C to 122°C, maintaining it for 20 minutes, lowering the temperature to 30°C and maintaining it for 1 minute;

iii) 122℃ 보다 5℃ 낮은 온도 117℃까지 가열한 후 20분 동안 유지하고, 30℃까지 온도를 내려 1분 유지하는 단계;iii) heating to 117°C, which is 5°C lower than 122°C, maintaining it for 20 minutes, lowering the temperature to 30°C and maintaining it for 1 minute;

iv) n+1번째의 가열 온도는 n번째 가열 온도보다 5℃ 낮은 온도로 하고, 승온 속도, 유지 시간 및 냉각 온도는 동일하게 하여 점차 가열 온도를 내리면서 가열 온도가 52℃가 될 ‹š까지 수행하는 단계; 및 iv) The n+1th heating temperature is set to be 5℃ lower than the nth heating temperature, and the heating rate, holding time, and cooling temperature are the same, and the heating temperature is gradually lowered until the heating temperature reaches 52℃. Steps to perform; and

v) 마지막으로 30℃에서부터 160℃까지 온도를 올리는 단계.v) Finally, raising the temperature from 30℃ to 160℃.

본 발명의 일 구현예에 따른 SSA 분석법의 온도 프로파일을 도 1에 나타내었다.The temperature profile of the SSA analysis method according to one embodiment of the present invention is shown in Figure 1.

도 1을 참조하면, 시차주사열량계(장치명: DSC8000, 제조사: PerkinElmer)를 이용하여 폴리올레핀을 초기에 160℃까지 가열한 후 30분 동안 유지하여 시료의 측정 전 열 이력을 모두 제거한다. 160℃부터 122℃까지 온도를 내린 후, 20분간 유지하고, 30℃까지 온도를 내려 1분간 유지 후 다시 온도를 증가시킨다. Referring to Figure 1, using a differential scanning calorimeter (device name: DSC8000, manufacturer: PerkinElmer), polyolefin is initially heated to 160°C and maintained for 30 minutes to remove all heat history of the sample before measurement. After lowering the temperature from 160℃ to 122℃ and maintaining it for 20 minutes, lowering the temperature to 30℃ and maintaining it for 1 minute, then increasing the temperature again.

다음에, 최초의 가열 온도 122℃ 보다 5℃ 낮은 온도(117℃)까지 가열한 후 20분 동안 유지하고, 30℃까지 온도를 내려 1분간 유지 후, 다시 온도를 증가시킨다. 이러한 방식으로 n+1번째의 가열 온도는 n번째 가열 온도보다 5℃ 낮은 온도로 하고, 유지 시간 및 냉각 온도는 동일하게 하여 점차 가열 온도를 내리면서 52℃까지 진행한다. 이때 온도의 상승 속도와 하강 속도는 각각 20℃/min으로 조절한다. 30℃에서부터 160℃까지 20℃/min의 승온 속도로 온도를 올리며 열량 변화를 관찰하여 온도기록(thermogram)을 측정한다.Next, it is heated to a temperature (117°C) that is 5°C lower than the initial heating temperature of 122°C and maintained for 20 minutes. The temperature is lowered to 30°C and held for 1 minute, and then the temperature is increased again. In this way, the n+1th heating temperature is 5°C lower than the nth heating temperature, the holding time and cooling temperature are the same, and the heating temperature is gradually lowered to 52°C. At this time, the temperature rising and falling speeds are each adjusted to 20°C/min. Raise the temperature from 30℃ to 160℃ at a rate of 20℃/min, observe the change in heat amount, and measure the thermogram.

이렇게 본 발명의 폴리올레핀에 대해 SSA 방식으로 가열-어닐링(annealing)-급랭을 반복 후 승온하면 온도별 피크가 나타내며 상기 ASL은 이와 같이 측정된 SSA thermogram으로부터 계산할 수 있다.When the temperature of the polyolefin of the present invention is raised after repeated heating-annealing-quenching using the SSA method, peaks for each temperature appear, and the ASL can be calculated from the SSA thermogram measured in this way.

보다 구체적으로, ASL은 하기 식 1에 따라 구할 수 있으며, 하기 식 1에서, CH2 mole fraction는 전체 폴리올레핀에서 연속된 에틸렌(consecutive ethylene)의 몰 비율을 의미하고, 상기 에틸렌의 몰 비율은 다시 하기 식 2로 계산할 수 있다:More specifically, ASL can be obtained according to Equation 1 below. In Equation 1 below, CH 2 mole fraction means the mole ratio of continuous ethylene (consecutive ethylene) in the entire polyolefin, and the mole ratio of ethylene is again as follows: It can be calculated using equation 2:

[식 1][Equation 1]

ASL = 0.2534(CH2 mole fraction) / (1 - CH2 mole fraction)ASL = 0.2534(CH 2 mole fraction) / (1 - CH 2 mole fraction)

[식 2][Equation 2]

- ln(CH2 mole fraction) = -0.331 + 135.5/Tm (K) - ln(CH 2 mole fraction) = -0.331 + 135.5/T m (K)

Tm은 폴리올레핀에서 용융 온도(단위: K)로, 본 발명에서는 SSA 분석에서 얻어지는 온도별 피크들의 피크 온도를 의미한다.T m is the melting temperature (unit: K) in polyolefin, and in the present invention, it means the peak temperature of peaks for each temperature obtained in SSA analysis.

상기 식 1 및 2에 대한 설명과, 보다 구체적인 ASL의 계산방법에 대해서는 Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2002, vol. 40, 813-821, 및 Journal of the Korean Chemical Society 2011, Vol. 55, No. 4를 참고할 수 있다.For an explanation of Equations 1 and 2 above and a more detailed calculation method of ASL, see Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2002, vol. 40, 813-821, and Journal of the Korean Chemical Society 2011, Vol. 55, no. You can refer to 4.

본 발명의 폴리올레핀은 상기와 같은 ASL 비율을 가짐으로써, 유사한 밀도 및 SCB 함량의 폴리올레핀 대비 낙하 충격 강도 등 우수한 필름 기계적 물성을 구현할 수 있다. By having the above ASL ratio, the polyolefin of the present invention can achieve excellent film mechanical properties, such as drop impact strength, compared to polyolefins with similar density and SCB content.

4) SBC (Short Chain Branch)4) SBC (Short Chain Branch)

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은, SCB(Short Chain Branch)가 탄소수 1000개당 22개 이상, 또는 23개 이상이면서, 30개 이하, 또는 28개 이하, 또는 26개 이하, 또는 25개 이하일 수 있다. The polyolefin according to an embodiment of the present invention may have SCB (Short Chain Branch) of 22 or more, or 23 or more, and 30 or less, or 28 or less, or 26 or less, or 25 or less per 1000 carbon atoms. there is.

SCB(Short Chain Branch)란, 올레핀계 중합체의 주 사슬에 붙어 있는 2 내지 6개의 탄소수를 가지는 가지들을 의미하며, 보통 공단량체(comonomer)로서 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 등과 같이 탄소수 4 이상인 알파 올레핀을 사용할 경우 만들어지는 곁가지들을 의미한다. 이러한 SCB 함량(단위: 개/1000C)은 GPC-FTIR 을 이용하여 측정할 수 있다. SCB (Short Chain Branch) refers to branches with 2 to 6 carbon atoms attached to the main chain of an olefinic polymer, and are usually comonomers, such as 1-butene, 1-hexene, 1-octene, etc. This refers to the side branches created when using alpha olefins of 4 or more. This SCB content (unit: pieces/1000C) can be measured using GPC-FTIR.

GPC-FTIR 은 시료를 PL-SP260VS을 이용하여 BHT 0.0125%가 포함된 1, 2, 4-Trichlorobenzene에서 160℃, 10시간 동안 녹여 전처리한 후, 고온 GPC(PL-GPC220)와 연결된 PerkinElmer Spectrum 100 FT-IR을 이용하여 160℃에서 측정하였다.GPC-FTIR preprocessed the sample by dissolving it in 1, 2, 4-Trichlorobenzene containing 0.0125% BHT at 160°C for 10 hours using PL-SP260VS, and then analyzed the sample using a PerkinElmer Spectrum 100 FT connected to a high-temperature GPC (PL-GPC220). -Measured at 160°C using IR.

본 발명의 폴리올레핀은 상기와 같은 SBC 개수를 가짐으로써, 유사 밀도의 폴리에틸렌 대비 낙하 충격 강도 등 우수한 필름 기계적 물성을 구현할 수 있다. By having the above SBC number, the polyolefin of the present invention can achieve excellent film mechanical properties, such as drop impact strength, compared to polyethylene of similar density.

5) 기타 물성5) Other physical properties

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은, 분자량 분포(PDI, Mw/Mn)가 3.3 내지 4.0 일 수 있다. The polyolefin according to one embodiment of the present invention may have a molecular weight distribution (PDI, Mw/Mn) of 3.3 to 4.0.

보다 구체적으로, 일 구현예에 따른 본 발명의 폴리올레핀의 분자량 분포는 3.3 이상, 또는 3.4 이상, 또는 3.5 이상, 또는 3.6 이상이면서, 4.0 이하, 또는 3.9 이하, 또는 3.8 이하일 수 있다. More specifically, the molecular weight distribution of the polyolefin of the present invention according to one embodiment may be 3.3 or more, or 3.4 or more, or 3.5 or more, or 3.6 or more, and 4.0 or less, or 3.9 or less, or 3.8 or less.

본 발명에서는 상기와 같이 낮은 용융 지수에 비하여 상대적으로 좁은 분자량 분포를 가지기 때문에, 우수한 기계적 물성과 인장강도 특성을 모두 만족시킬 수 있다. In the present invention, since it has a relatively narrow molecular weight distribution compared to the low melt index as described above, both excellent mechanical properties and tensile strength characteristics can be satisfied.

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은 중량 평균 분자량(Mw)이 100,000 내지 150,000 g/mol 일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 중량 평균 분자량은, 100,000 g/mol 이상, 또는 110,000 g/mol 이상, 또는 120,000 g/mol 이상이면서, 150,000 g/mol 이하, 또는 140,000 g/mol 이하, 또는 130,000 g/mol 이하일 수 있다. The polyolefin according to one embodiment of the present invention may have a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 to 150,000 g/mol. More preferably, the weight average molecular weight is at least 100,000 g/mol, or at least 110,000 g/mol, or at least 120,000 g/mol, and at most 150,000 g/mol, or at most 140,000 g/mol, or at least 130,000 g/mol. It may be below.

본 발명에 있어서 수 평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw), 및 분자량 분포는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 폴리올레핀의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)을 각각 측정하고, 분자량 분포로서 수 평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비(Mw/Mn)를 계산하였다.In the present invention, the number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and molecular weight distribution of polyolefin are measured using gel permeation chromatography (GPC), respectively. And the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (Mw/Mn) was calculated as the molecular weight distribution.

구체적으로, 폴리올레핀의 샘플을 Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm 길이 칼럼을 이용하여 Waters PL-GPC220 기기를 이용하여 평가하였다. 평가 온도는 160°C 이며, 1,2,4-트리클로로벤젠을 용매로서 사용하였으며 유속은 1mL/min의 속도로 측정하였다. 샘플은 10mg/10mL의 농도로 조제한 다음, 200 μL 의 양으로 공급하였다. 폴리스티렌 표준을 이용하여 형성된 검정 곡선을 이용하여 Mw 및 Mn 의 값을 측정하였다. 폴리스티렌 표준품의 분자량은 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000의 9종을 사용하였다.Specifically, polyolefin samples were evaluated using a Waters PL-GPC220 instrument using a Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300 mm long column. The evaluation temperature was 160°C, 1,2,4-trichlorobenzene was used as a solvent, and the flow rate was measured at 1 mL/min. The sample was prepared at a concentration of 10 mg/10 mL and then supplied in an amount of 200 μL. The values of Mw and Mn were measured using a calibration curve formed using polystyrene standards. Nine types of molecular weights of polystyrene standards were used: 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리올레핀은, 예를 들면, 에틸렌과 알파 올레핀의 공중합체일 수 있다. 이때, 상기 알파 올레핀은 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, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보덴, 페닐노보덴, 비닐노보덴, 디사이클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠 및 3-클로로메틸스티렌을 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 폴리올레핀은 에틸렌과 1-부텐의 공중합체, 에틸렌과 1-헥센의 공중합체, 또는 에틸렌과 1-옥텐의 공중합체일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the polyolefin may be, for example, a copolymer of ethylene and alpha olefin. At this time, the alpha olefin is propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-eicocene, norbornene, norbonadiene, ethylidene nobodene, phenylnobodene, vinylnobodene, dicyclopentadiene, 1,4-butadiene, 1,5- It may include pentadiene, 1,6-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, and 3-chloromethylstyrene. Preferably, the polyolefin may be a copolymer of ethylene and 1-butene, a copolymer of ethylene and 1-hexene, or a copolymer of ethylene and 1-octene.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은 필름 제막기를 이용하여 폴리올레핀 필름(BUR 2.3, 필름 두께 55 내지 65㎛)을 제조한 후, ASTM D 1709 [Method A]에 따라 측정한 낙하 충격 강도가 1,500 g 이상, 또는 1,600 g 이상, 또는 1,700 g 이상일 수 있다. 낙하 충격 강도는 높을수록 우수하므로 그 상한값은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 2,000 g 이하, 또는 1,950 g 이하, 또는 1,900 g 이하일 수 있다. In addition, the polyolefin according to one embodiment of the present invention has a drop impact strength measured according to ASTM D 1709 [Method A] after producing a polyolefin film (BUR 2.3, film thickness 55 to 65 ㎛) using a film forming machine. may be 1,500 g or more, or 1,600 g or more, or 1,700 g or more. The higher the drop impact strength, the better, so the upper limit is not particularly limited, but may be, for example, 2,000 g or less, 1,950 g or less, or 1,900 g or less.

상기와 같이 본 발명의 폴리올레핀은 동일한 범위의 밀도를 갖는 종래의 폴리올레핀보다 향상된 투명도, 및 낙하 충격 강도를 나타낼 수 있다. As described above, the polyolefin of the present invention can exhibit improved transparency and drop impact strength compared to conventional polyolefins having the same density range.

한편, 상기와 같은 물성적 특징을 갖는 발명의 일 구현예에 따른 폴리올레핀은 촉매 활성 성분으로 혼성 담지 메탈로센 화합물의 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합하는 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다.On the other hand, the polyolefin according to one embodiment of the invention having the above physical properties can be produced by a production method comprising the step of polymerizing olefin monomers in the presence of a hybrid supported metallocene compound as a catalytically active ingredient. .

보다 구체적으로 본 발명의 폴리올레핀은 이에 한정되는 것은 아니나, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제 1 메탈로센 화합물 1종 이상; 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제 2 메탈로센 화합물 1종 이상; 및 상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물을 담지하는 담체를 포함하는, 혼성 담지 메탈로센 촉매의 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합하여 제조될 수 있다. More specifically, the polyolefin of the present invention is not limited thereto, but includes at least one first metallocene compound selected from compounds represented by the following formula (1); At least one second metallocene compound selected from compounds represented by the following formula (2); and a carrier supporting the first and second metallocene compounds, and may be prepared by polymerizing an olefin monomer in the presence of a hybrid supported metallocene catalyst.

[화학식 1] [Formula 1]

Figure 112021123622867-pat00001
Figure 112021123622867-pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

M은 4족 전이금속이고,M is a group 4 transition metal,

X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-20 알킬, 또는 QCOO-이고,X 1 and X 2 are the same or different from each other and are each independently hydrogen, halogen, C 1-20 alkyl, or QCOO-,

Q는 C1-20 알킬이고, Q is C 1-20 alkyl,

A는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,A is carbon, silicon or germanium,

R1 및 R2는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴이고,R 1 and R 2 are the same or different and are each independently C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl,

R3 내지 R6은 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴, C7-30 알킬아릴, 또는 C7-30 아릴알킬이고,R 3 to R 6 are the same or different, and are each independently hydrogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl, C 7-30 alkylaryl, or C 7-30 arylalkyl ego,

R7, 및 R7’는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴, 또는 C2-20 알콕시 알킬이고, R 7 , and R 7 'are the same or different, and are each independently C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl, or C 2-20 alkoxy alkyl,

E는 황(S), 산소(O) 및 셀레늄(Se)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, E is any one selected from the group consisting of sulfur (S), oxygen (O) and selenium (Se),

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112021123622867-pat00002
Figure 112021123622867-pat00002

화학식 2에서, In Formula 2,

M'은 4족 전이금속이고, M' is a group 4 transition metal,

A'는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고, A' is carbon, silicon or germanium,

X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 할로겐, 또는 C1-20의 알킬이고, X 3 and X 4 are the same or different from each other and are each independently halogen or C 1-20 alkyl,

R8 내지 R11은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, C1-20의 알킬, C2-20의 알케닐, C6-20의 아릴, C7-20의 알킬아릴, C7-20의 아릴알킬이고, 또는 R8 내지 R11 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 방향족 고리, 또는 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 헤테로 방향족 고리를 형성하고,R 8 to R 11 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, C 7- 20 arylalkyl, or at least two of R 8 to R 11 adjacent to each other are connected to each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic ring, an aromatic ring, or at least one selected from the group consisting of N, O, and S. Forming a heteroaromatic ring containing,

R12 및 R12'는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴, 또는 C2-20 알콕시 알킬이고, R 12 and R 12 'are the same or different from each other, and are each independently C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl, or C 2-20 alkoxy alkyl,

R13은 C1-20 알킬, C2-20 알케닐, 또는 C6-30 아릴이다. R 13 is C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or C 6-30 aryl.

발명에서, 상기 화학식의 치환기들을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.In the invention, the substituents of the above formula are described in more detail 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).

C1-20 알킬은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 구체적으로, 상기 C1-20 알킬은 C1-20 직쇄 알킬; C1-10 직쇄 알킬; C1-5 직쇄 알킬; C3-20 분지쇄 또는 고리형 알킬; C3-15 분지쇄 또는 고리형 알킬; 또는 C3-10 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 C1-20 알킬은 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, n-헥실, 또는 사이클로헥실기 등일 수 있다.C 1-20 alkyl can be straight chain, branched chain or cyclic alkyl. Specifically, the C 1-20 alkyl is C 1-20 straight chain alkyl; C 1-10 straight chain alkyl; C 1-5 straight chain alkyl; C 3-20 branched or cyclic alkyl; C 3-15 branched or cyclic alkyl; or C 3-10 branched or cyclic alkyl. More specifically, alkyl with carbon atoms C 1-20 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, It may be n-hexyl, or cyclohexyl group.

C2-20 알케닐은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알케닐일 수 있다. 구체적으로, 상기 C2-20 알케닐은 C2-20 직쇄 알케닐, C2-10 직쇄 알케닐, C2-5 직쇄 알케닐, C3-20 분지쇄 알케닐, C3-15 분지쇄 알케닐, C3-10 분지쇄 알케닐, C5-20 고리형 알케닐 또는 C5-10 고리형 알케닐일 수 있다. 보다 구체적으로, C2-20 알케닐은 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐 또는 사이클로헥세닐 등일 수 있다.C 2-20 alkenyl can be straight chain, branched chain or cyclic alkenyl. Specifically, the C 2-20 alkenyl is C 2-20 straight chain alkenyl, C 2-10 straight chain alkenyl, C 2-5 straight chain alkenyl, C 3-20 branched chain alkenyl, C 3-15 branched chain. It may be alkenyl, C 3-10 branched chain alkenyl, C 5-20 cyclic alkenyl or C 5-10 cyclic alkenyl. More specifically, C 2-20 alkenyl may be ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, or cyclohexenyl.

C6-30 아릴은 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 트라이사이클릭 방향족 탄화수소를 의미할 수 있다. 구체적으로, C6-30 아릴은 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기 등일 수 있다.C 6-30 Aryl can refer to a monocyclic, bicyclic or tricyclic aromatic hydrocarbon. Specifically, C 6-30 aryl may be a phenyl group, naphthyl group, or anthracenyl group.

C7-20 알킬아릴은 아릴의 1 이상의 수소가 알킬에 의하여 치환된 치환기를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 C7-20 알킬아릴은 메틸페닐, 에틸페닐, n-프로필페닐, iso-프로필페닐, n-부틸페닐, iso-부틸페닐, tert-부틸페닐 또는 사이클로헥실페닐 등일 수 있다. C 7-20 alkylaryl may refer to a substituent in which one or more hydrogens of aryl are replaced by alkyl. Specifically, the C 7-20 alkylaryl may be methylphenyl, ethylphenyl, n-propylphenyl, iso-propylphenyl, n-butylphenyl, iso-butylphenyl, tert-butylphenyl, or cyclohexylphenyl.

C7-20 아릴알킬은 알킬의 1 이상의 수소가 아릴에 의하여 치환된 치환기를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 C7-20 아릴알킬은 벤질기, 페닐프로필 또는 페닐헥실 등일 수 있다.C 7-20 Arylalkyl may refer to a substituent in which one or more hydrogens of alkyl are replaced by aryl. Specifically, the C 7-20 arylalkyl may be a benzyl group, phenylpropyl, or phenylhexyl.

C2-20 알콕시알킬은 -Ra-O-Rb를 포함하는 구조로 알킬(-Ra)의 하나 이상의 수소가 알콕시(-O-Rb)로 치환된 치환기일 수 있다. 구체적으로, C2-20 알콕시알킬은 메톡시메틸기, 메톡시에틸기, 에톡시메틸기, iso-프로폭시메틸기, iso-프로폭시에틸기, iso-프로폭시헥틸기, tert-부톡시메틸기, tert-부톡시에틸기 또는 tert-부톡시헥실기 등일 수 있다.C 2-20 alkoxyalkyl has a structure containing -Ra-O-Rb and may be a substituent in which one or more hydrogens of alkyl (-Ra) are replaced with alkoxy (-O-Rb). Specifically, C 2-20 alkoxyalkyl is methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, iso-propoxymethyl group, iso-propoxyethyl group, iso-propoxyhexyl group, tert-butoxymethyl group, tert-part It may be a toxyethyl group or a tert-butoxyhexyl group.

헤테로 방향족 고리는 이종 원소로 O, N, 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 아릴으로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60 또는 탄소수 2 내지 20일 수 있다. 헤테로 방향족 고리의 예로는 티오펜기(thiophene), 벤조티오펜기(benzothiophene), 디벤조티오펜기(dibenzothiophene), 잔텐(xanthene), 티오잔텐(thioxanthen), 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리디닐기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.The heteroaromatic ring is a heteroaryl containing at least one of O, N, and S as a heteroelement, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but may have 2 to 60 carbon atoms or 2 to 20 carbon atoms. Examples of heteroaromatic rings include thiophene, benzothiophene, dibenzothiophene, xanthene, thioxanthen, furan, pyrrole, and imidazole groups. , thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, pyridinyl group, pyrimidyl group, triazine group, acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group, indole group, carbazole group, benzoxazole group, benzoimidazole group, benzothia Examples include sol group, benzocarbazole group, benzofuranyl group, phenanthroline group, isoxazolyl group, thiadiazolyl group, phenothiazinyl group, and dibenzofuranyl group, but are not limited to these.

4족 전이금속으로는 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등을 들 수 있다.Group 4 transition metals include titanium, zirconium, and hafnium.

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).

상술한 치환기들은 목적하는 효과와 동일 내지 유사한 효과를 발휘하는 범위 내에서 임의적으로 하이드록시기, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴, 및 C2-20 알콕시 알킬로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환될 수 있다.The above-mentioned substituents are optionally hydroxy group, halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl, and C 2-20 within the range of achieving the same or similar effect as the desired effect. It may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of alkoxy alkyl.

상기 혼성 담지 촉매를 이용하면 폴리올레핀의 특정한 라멜라 분포에 의한 우수한 낙하 충격 강도를 확보할 수 있어, 우수한 폴리올레핀을 제조할 수 있다. By using the hybrid supported catalyst, excellent drop impact strength can be secured due to the specific lamellar distribution of polyolefin, and excellent polyolefin can be manufactured.

구체적으로, 발명의 일 구현예에 따른 상기 혼성 담지 촉매에 있어서, 제 1 메탈로센 화합물은 낮은 분자량의 폴리올레핀 제조에 용이하며 적은 함량의 단쇄분지를 갖는다. 제 2 메탈로센 화합물은 상기 제 1 메탈로센 화합물에 비해 많은 양의 단쇄 분지를 포함하고 단쇄 분지의 분포도가 크며 상대적으로 높은 분자량의 폴리올레핀 제조에 용이하다. 특히 제 2 메탈로센과 제 1 메탈로센 화합물을 포함하는 혼성 담지 촉매를 이용하여 생성된 중합체는 라멜라 두께가 두꺼우며 라멜라간 연결이 강해 기계적 물성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다. Specifically, in the hybrid supported catalyst according to one embodiment of the invention, the first metallocene compound is easy to produce low molecular weight polyolefin and has a small amount of short chain branches. The second metallocene compound contains a larger amount of short chain branches than the first metallocene compound, has a large distribution of short chain branches, and is easy to produce polyolefin with a relatively high molecular weight. In particular, a polymer produced using a hybrid supported catalyst containing a second metallocene and a first metallocene compound can exhibit excellent mechanical properties due to thick lamellae and strong connections between lamellae.

한편, 상기 화학식 1로 표시되는 메탈로센 화합물은 2개의 대칭적인 리간드 화합물이 브릿지 화합물에 의해 가교된 구조를 형성한다. 리간드 화합물은 비공유 전자쌍을 가지는 16족 원소를 포함한다. 이 비공유 전자쌍은 메탈로센 화합물의 중심 금속 원자에 대해 전자가 풍부한 환경을 제공할 수 있고, 동시에 루이스 염기로 작용하여 우수한 중합 활성을 나타낼 수 있다.Meanwhile, the metallocene compound represented by Formula 1 forms a structure in which two symmetrical ligand compounds are cross-linked by a bridge compound. The ligand compound contains group 16 elements with lone pairs of electrons. This lone pair of electrons can provide an electron-rich environment for the central metal atom of the metallocene compound, and at the same time can act as a Lewis base and exhibit excellent polymerization activity.

상기 리간드는 구체적으로 16족 헤테로 원소를 포함하는 5원환과, 5원환양쪽으로 벤젠과 사이클로펜타디엔이 융합된 구조로 이루어져 있다. 그 중 사이클로펜타디엔은 중심 금속 원자 및 브릿지 화합물과 연결된다. 특히, 사이클로펜타디엔의 치환기(R1, R2)는 전자 주개(electron donating) 역할을 하며, 유도 효과(inductive effect)를 통해 전자적으로 풍부한 환경을 제공한다. 또한, 사이클로펜타디엔 또는 추가적으로 벤젠에 치환기를 가질 경우 입체 장애를 형성하여 적절한 범위의 공백점(vacant site)을 확보하여 모노머의 접근을 용이하게 하여 중합 활성을 증가시킬 수 있다.The ligand specifically consists of a 5-membered ring containing a Group 16 hetero element, and a structure in which benzene and cyclopentadiene are fused to both sides of the 5-membered ring. Among them, cyclopentadiene is connected to a central metal atom and a bridge compound. In particular, the substituents (R 1 , R 2 ) of cyclopentadiene serve as electron donors and provide an electronically rich environment through an inductive effect. In addition, when cyclopentadiene or an additional substituent is added to benzene, steric hindrance is formed and an appropriate range of vacant sites is secured to facilitate access of monomers, thereby increasing polymerization activity.

상기 리간드의 구조적 특징과 함께, 본 발명의 메탈로센 화합물은 전이금속 화합물 이외 브릿지 그룹을 포함한다. 브릿지 그룹은 메탈로센 화합물의 크기를 증가시켜 반응물인 단량체의 접근성을 증가시키는 역할과 함께, 후술하는 담체, 조촉매와 상호 작용하여, 담지 안정성을 향상 시킬 수 있다. In addition to the structural characteristics of the ligand, the metallocene compound of the present invention includes a bridge group other than a transition metal compound. The bridge group serves to increase the accessibility of the reactant monomer by increasing the size of the metallocene compound, and can improve support stability by interacting with the carrier and cocatalyst described later.

상기와 같이 상기 화학식 1로 표시되는 메탈로센 화합물은 대칭적 리간드, 브릿지 화합물, 전이 금속이 상호 작용하여 촉매로 사용 시 저공중합성을 나타내어, 저분자량의 에틸렌 중합체 제조에 적합하며, 이에 따라 제조된 에틸렌 중합체는 높은 MI를 가져 가공성이 높다.As described above, the metallocene compound represented by Formula 1 exhibits low copolymerization when used as a catalyst due to the interaction of symmetrical ligands, bridge compounds, and transition metals, and is suitable for producing low molecular weight ethylene polymers, and is manufactured accordingly. The ethylene polymer has a high MI and is highly processable.

상기 화학식 1로 표시되는 메탈로센 화합물의 중심 금속(M)으로는 4족 전이금속이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 또는 하프늄(Hf)일 수 있다. The central metal (M) of the metallocene compound represented by Formula 1 may be a Group 4 transition metal, preferably titanium (Ti), zirconium (Zr), or hafnium (Hf).

바람직하게는, 상기 화학식 1에서 X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐, 메틸, CH3COO-, 또는 C(CH3)3COO-일 수 있다.Preferably, in Formula 1 , and X 2 may each independently be halogen, methyl, CH 3 COO-, or C(CH 3 ) 3 COO-.

바람직하게는, 상기 화학식 1에서 A는 실리콘일 수 있다. Preferably, in Formula 1, A may be silicon.

바람직하게는, 상기 화학식 1에서 E는 황(S)일 수 있다.Preferably, in Formula 1, E may be sulfur (S).

바람직하게는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 메틸 또는 페닐일 수 있다.Preferably, in Formula 1, R 1 and R 2 are the same or different and may each independently be methyl or phenyl.

바람직하게는, 상기 화학식 1에서 R3 내지 R6은 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 또는 부틸일 수 있다.Preferably, in Formula 1, R 3 to R 6 are the same or different, and may each independently be hydrogen, methyl, ethyl, propyl, or butyl.

바람직하게는, 상기 화학식 1에서 R7, 및 R7’는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 메틸, 에틸, 페닐, 프로필, 헥실, 또는 tert-부톡시헥실일 수 있다.Preferably, in Formula 1, R 7 and R 7 ' are the same or different, and may each independently be methyl, ethyl, phenyl, propyl, hexyl, or tert-butoxyhexyl.

우수한 중합 활성과 보다 증가된 낙하 충격 강도를 나타내는 폴리올레핀을 제공할 수 있는 제 1 메탈로센 화합물로서, 상기 화학식 1의 메탈로센 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다:As a first metallocene compound capable of providing a polyolefin exhibiting excellent polymerization activity and increased drop impact strength, the metallocene compound of Formula 1 may be any one selected from the group consisting of the following compounds, The invention is not limited to this:

Figure 112021123622867-pat00003
Figure 112021123622867-pat00003

상기 화합물에서,In the above compounds,

Me는 메틸,Me is methyl,

Et는 에틸,Et is ethyl,

nPr은 n-프로필,nPr is n-profile,

Hx는 n-헥실,Hx is n-hexyl,

Ph는 페닐,Ph is phenyl,

t-Bu는 tert-부틸을 의미한다.t-Bu means tert-butyl.

상기 화학식 1로 표시되는 메탈로센 화합물은 일례로 하기 반응식 1과 같은 제조 방법으로 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 알려진 유기 화합물 및 메탈로센 화합물의 제조방법에 따라 제조할 수 있다. 상기 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있다.The metallocene compound represented by Chemical Formula 1 may be prepared, for example, by a production method as shown in Scheme 1 below, but is not limited thereto, and may be produced according to known production methods for organic compounds and metallocene compounds. The manufacturing method may be further detailed in the manufacturing examples described later.

[반응식 1][Scheme 1]

상기 반응식 1에서, M, X1, X2, A, R1 내지 R7’, 및 E는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.In Scheme 1, M, X 1 , X 2 , A, R 1 to R 7 ', and E is as defined in Formula 1 above.

발명의 일 구현예에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 사이클로펜타디에닐 또는 이의 유도체를 포함하는 방향족 고리 화합물과 질소 원자를 포함하며, 이러한 서로 방향족 고리 화합물과 질소 원자가 브릿지기인 A'R12R12'에 의하여 가교되어 있는 구조를 가진다. 이러한 특정 구조를 가지는 제 2 메탈로센 화합물은 올레핀 중합체의 중합 반응에 적용되어 높은 활성 및 공중합성을 나타내고, 고분자량의 올레핀 중합체를 제공할 수 있다. In one embodiment of the invention, the second metallocene compound represented by Formula 2 includes an aromatic ring compound containing cyclopentadienyl or a derivative thereof and a nitrogen atom, and the aromatic ring compound and the nitrogen atom are bridged with each other. It has a structure that is cross-linked by groups A'R 12 R 12 '. The second metallocene compound having this specific structure can be applied to the polymerization reaction of olefin polymers, exhibits high activity and copolymerization, and can provide high molecular weight olefin polymers.

특히, 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 구조 내에서 잘 알려진 CGC(constrained geometry catalyst) 의 구조를 가짐으로써 공단량체의 도입이 우수하고 이에 더해 리간드의 전자적 성질과 입체적 특성에 의해 공단량체의 분포가 조절된다. 이러한 성질로부터 ASL (average ethylene sequence length)가 조절되어 우수한 낙하충격강도를 나타내는 폴리올레핀을 제조하는데 용이하다. In particular, the second metallocene compound represented by Chemical Formula 2 has a well-known CGC (constrained geometry catalyst) structure, so it is excellent in introducing comonomers, and in addition, it is excellent in comonomer introduction due to the electronic and steric properties of the ligand. The distribution of monomers is controlled. From these properties, it is easy to manufacture polyolefin that exhibits excellent drop impact strength by controlling the average ethylene sequence length (ASL).

상기 화학식 2로 표시되는 메탈로센 화합물의 M'으로는 4족 전이금속이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 티타늄(Ti) 지르코늄(Zr), 또는 하프늄(Hf)일 수 있다. M' of the metallocene compound represented by Formula 2 may be a Group 4 transition metal, preferably titanium (Ti), zirconium (Zr), or hafnium (Hf).

바람직하게는, 상기 화학식 2에서 A'는 실리콘일 수 있다. Preferably, A' in Formula 2 may be silicon.

바람직하게는, 상기 화학식 2에서 X3 및 X4는 각각 독립적으로 메틸, 또는 염소(Cl)일 수 있다.Preferably, in Formula 2 , and X 4 may each independently be methyl or chlorine (Cl).

바람직하게는, 상기 화학식 2에서 R8 내지 R11은 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 메틸 또는 페닐일 수 있다.Preferably, in Formula 2, R 8 to R 11 are the same or different, and may each independently be methyl or phenyl.

바람직하게는, 상기 화학식 2에서 R8 내지 R11은 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 방향족 고리, 또는 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 헤테로 방향족 고리를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 2에서, 상기 R8 내지 R11 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 지방족 고리, 방향족 고리, 또는 헤테로 방향족 고리를 형성함에 따라, 사이클로펜타디엔이 융합된 인데닐기, 플루오레닐기, 벤조티오펜기(benzothiophene), 또는 디벤조티오펜기(dibenzothiophene) 등을 형성할 수 있다. 또한, 상기 인데닐기, 플루오레닐기, 벤조티오펜기(benzothiophene), 디벤조티오펜기(dibenzothiophene)는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.Preferably, in Formula 2, two or more of R 8 to R 11 adjacent to each other are connected to each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic ring, an aromatic ring, or any selected from the group consisting of N, O, and S. It may form a heteroaromatic ring containing one or more. For example, in Formula 2, two or more adjacent R 8 to R 11 are connected to each other to form an aliphatic ring, an aromatic ring, or a heteroaromatic ring, so that an indenyl group is fused with cyclopentadiene; It can form a fluorenyl group, benzothiophene group, or dibenzothiophene group. Additionally, the indenyl group, fluorenyl group, benzothiophene group, and dibenzothiophene group may be substituted with one or more substituents.

바람직하게는, 상기 화학식 2에서 R12, 및 R12’는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 메틸, 에틸, 페닐, 프로필, 헥실, 또는 tert-부톡시헥실일 수 있다.Preferably, in Formula 2, R 12 and R 12 'are the same or different, and may each independently be methyl, ethyl, phenyl, propyl, hexyl, or tert-butoxyhexyl.

바람직하게는, 상기 화학식 2에서 R13은 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, 또는 ter-부틸일 수 있다.Preferably, in Formula 2, R 13 may be methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, or ter-butyl.

보다 증가된 낙하 충격 강도를 나타내는 폴리올레핀을 제공할 수 있는 제 2 메탈로센 화합물로서, 상기 화학식 2의 메탈로센 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다:As a second metallocene compound capable of providing a polyolefin exhibiting increased drop impact strength, the metallocene compound of Formula 2 may be any one selected from the group consisting of the following compounds, but the present invention provides this. It is not limited to:

상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 공지의 반응들을 응용하여 합성될 수 있다. 구체적으로는, 질소 화합물과 사이클로펜타디엔 유도체를 브릿지 화합물로 연결하여 리간드 화합물을 제조한 다음, 금속 전구체 화합물을 투입하여 메탈레이션(metallation)을 수행함으로써 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 보다 상세한 합성 방법은 실시예를 참고할 수 있다.The second metallocene compound represented by Formula 2 can be synthesized by applying known reactions. Specifically, it may be manufactured by connecting a nitrogen compound and a cyclopentadiene derivative with a bridge compound to prepare a ligand compound, and then performing metallation by adding a metal precursor compound, but is not limited to this and is described in more detail. For synthetic methods, refer to the examples.

이와 같이, 상기 일 구현예의 혼성 담지 메탈로센 촉매는 상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물을 포함하여, 활성이 우수할 뿐만 아니라 물성, 특히 낙하 충격 강도 등이 우수한 폴리올레핀을 제조할 수 있다.In this way, the hybrid supported metallocene catalyst of one embodiment includes the first and second metallocene compounds, and can produce a polyolefin that not only has excellent activity but also has excellent physical properties, especially drop impact strength.

특히, 상기 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물의 혼합 몰 비는 약 1:1 내지 약 1:10이고, 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:5이고, 보다 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:5 또는 약 1:1 내지 약 1:4일 수 있다. 상기 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물이 상기와 같은 몰 비일 때, 이를 이용하여 제조되는 폴리올레핀이 분자량과 SCB, ASL의 함량 및 분포가 소정의 범위로 조절되어 낙하 충격 강도를 만족할 수 있다. In particular, the mixing molar ratio of the first metallocene compound and the second metallocene compound is about 1:1 to about 1:10, preferably about 1:1 to about 1:5, and more preferably It may be about 1:1 to about 1:5 or about 1:1 to about 1:4. When the first metallocene compound and the second metallocene compound are in the molar ratio as described above, the polyolefin produced using them can satisfy the drop impact strength by adjusting the molecular weight, SCB, and ASL content and distribution to a predetermined range. You can.

한편, 상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물은 상술한 구조적 특징을 가져 담체에 안정적으로 담지될 수 있다. Meanwhile, the first and second metallocene compounds have the above-mentioned structural characteristics and can be stably supported on a carrier.

상기 담체로는 표면에 하이드록시기 또는 실록산기를 함유하는 담체를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 담체로는 고온에서 건조하여 표면에 수분을 제거함으로써 반응성이 큰 하이드록시기 또는 실록산기를 함유하는 담체를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 담체로는 실리카, 알루미나, 마그네시아 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 이 중에서도 실리카가 보다 바람직할 수 있다. 상기 담체는 고온에서 건조된 것일 수 있고, 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, 질산염 성분을 포함할 수 있다.As the carrier, a carrier containing a hydroxy group or a siloxane group on the surface can be used. Specifically, the carrier may be a carrier containing a highly reactive hydroxy group or siloxane group by drying at high temperature to remove moisture from the surface. More specifically, the carrier may be silica, alumina, magnesia, or a mixture thereof, and among these, silica may be more preferable. The carrier may be dried at high temperature, for example, silica, silica-alumina, and silica-magnesia dried at high temperature may be used, and these are typically Na 2 O, K 2 CO 3 , BaSO 4 and Mg ( It may contain oxides such as NO 3 ) 2 , carbonate, sulfate, and nitrate.

상기 담체의 건조 온도는 약 200 내지 800 ℃가 바람직하고, 약 300 내지 600 ℃가 더욱 바람직하며, 약 300 내지 400 ℃가 가장 바람직하다. 상기 담체의 건조 온도가 약 200 ℃ 미만인 경우 수분이 너무 많아서 표면의 수분과 조촉매가 반응하게 되고, 약 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 about 200 to 800°C, more preferably about 300 to 600°C, and most preferably about 300 to 400°C. If the drying temperature of the carrier is less than about 200°C, there is too much moisture, so the moisture on the surface reacts with the cocatalyst. If it exceeds about 800°C, the pores on the surface of the carrier merge and the surface area decreases, and hydroxyl residues form on the surface. This is undesirable because a lot of groups are lost and only siloxane groups remain, which reduces the number of reaction sites with the cocatalyst.

상기 담체 표면의 하이드록시기 양은 약 0.1 내지 10 mmol/g이 바람직하며, 약 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 hydroxyl groups on the surface of the carrier is preferably about 0.1 to 10 mmol/g, and more preferably about 0.5 to 5 mmol/g. The amount of hydroxy groups on the surface of the carrier can be adjusted by the preparation method and conditions of the carrier or drying conditions such as temperature, time, vacuum or spray drying.

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

또한, 상기 일 구현예의 혼성 담지 메탈로센 촉매에 있어서, 상기 메탈로센 화합물을 활성화하기 위하여 담체에 함께 담지되는 조촉매로는 13족 금속을 포함하는 유기 금속 화합물로서, 일반적인 메탈로센 촉매 하에 올레핀을 중합할 때 사용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. In addition, in the hybrid supported metallocene catalyst of the above embodiment, the cocatalyst supported on the carrier to activate the metallocene compound is an organometallic compound containing a Group 13 metal, which can be used under a general metallocene catalyst. There is no particular limitation as long as it can be used when polymerizing olefin.

구체적으로, 상기 조촉매 화합물은 하기 화학식 3의 알루미늄 함유 제 1 조촉매, 및 하기 화학식 4의 보레이트계 제 2 조촉매 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Specifically, the cocatalyst compound may include at least one of an aluminum-containing first cocatalyst of Formula 3 below and a borate-based second cocatalyst of Formula 4 below.

[화학식 3][Formula 3]

Ra-[Al(Rb)-O]n-Rc R a -[Al(R b )-O] n -R c

상기 화학식 3에서, In Formula 3 above,

Ra, Rb, 및 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1 내지 C20의 하이드로카빌기, 또는 할로겐으로 치환된 C1 내지 C20의 하이드로카빌기이고;R a , R b , and R c are the same or different from each other, and are each independently hydrogen, halogen, a C1 to C20 hydrocarbyl group, or a C1 to C20 hydrocarbyl group substituted with halogen;

n은 2 이상의 정수이며;n is an integer greater than or equal to 2;

[화학식 4][Formula 4]

T+[BG4]- T + [BG 4 ] -

화학식 4에서, T+은 +1가의 다원자 이온이고, B는 +3 산화 상태의 붕소이고, G는 각각 독립적으로 하이드라이드기, 디알킬아미도기, 할라이드기, 알콕사이드기, 아릴옥사이드기, 하이드로카빌기, 할로카빌기 및 할로-치환된 하이드로카빌기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 G는 20개 이하의 탄소를 가지나, 단 하나 이하의 위치에서 G는 할라이드기이다.In Formula 4, T + is a +1-valent polyatomic ion, B is boron in the +3 oxidation state, and G is each independently a hydride group, a dialkylamido group, a halide group, an alkoxide group, an aryloxide group, and a hydro group. is selected from the group consisting of a carbyl group, a halocarbyl group and a halo-substituted hydrocarbyl group, wherein G has up to 20 carbons, but at no more than one position G is a halide group.

상기 화학식 3의 제 1 조촉매는 선형, 원형 또는 망상형으로 반복단위가 결합된 알킬알루미녹산계 화합물로 될 수 있고, 이러한 제 1 조촉매의 구체적인 예로는, 메틸알루미녹산(MAO), 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산 또는 부틸알루미녹산 등을 들 수 있다. The first cocatalyst of Formula 3 may be an alkylaluminoxane-based compound in which repeating units are bonded in a linear, circular, or network form. Specific examples of such first cocatalyst include methylaluminoxane (MAO), ethyl aluminoxane, Examples include oxalic acid, isobutyl aluminoxane, or butyl aluminoxane.

또한, 상기 화학식 4의 제 2 조촉매는 삼치환된 암모늄염, 또는 디알킬 암모늄염, 삼치환된 포스포늄염 형태의 보레이트계 화합물로 될 수 있다. 이러한 제 2 조촉매의 구체적인 예로는, 트리메탈암모늄 테트라페닐보레이트, 메틸디옥타데실암모늄 테트라페닐보레이트, 트리에틸암모늄 테트라페닐보레이트, 트리프로필암모늄 테트라페닐보레이트, 트리(n-부틸)암모늄 테트라페닐보레이트, 메틸테트라데사이클로옥타데실암모늄 테트라페닐보레이트, N,N-디메틸아닐늄 테트라페닐보레이트, N,N-디에틸아닐늄 테트라페닐보레이트, N,N-디메틸(2,4,6-트리메틸아닐늄)테트라페닐보레이트, 트리메틸암모늄 테트라키스(펜타플로오로페닐)보레이트, 메틸디테트라데실암모늄 테트라키스(펜타페닐)보레이트, 메틸디옥타데실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리에틸암모늄, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리프로필암모늄테트라키스(펜타프루오로페닐)보레이트, 트리(n-부틸)암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리(2급-부틸)암모늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디에틸아닐늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸(2,4,6-트리메틸아닐늄)테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리메틸암모늄테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 트리에틸암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 트리프로필암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 트리(n-부틸)암모늄 테트라키스(2,3,4,6-,테트라플루오로페닐)보레이트, 디메틸(t-부틸)암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디에틸아닐늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트 또는 N,N-디메틸-(2,4,6-트리메틸아닐늄)테트라키스-(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트 등의 삼치환된 암모늄염 형태의 보레이트계 화합물; 디옥타데실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디테트라데실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 또는 디사이클로헥실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등의 디알킬암모늄염 형태의 보레이트계 화합물; 또는 트리페닐포스포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 메틸디옥타데실포스포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 또는 트리(2,6-, 디메틸페닐)포스포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등의 삼치환된 포스포늄염 형태의 보레이트계 화합물 등을 들 수 있다.Additionally, the second cocatalyst of Formula 4 may be a borate-based compound in the form of a trisubstituted ammonium salt, dialkyl ammonium salt, or trisubstituted phosphonium salt. Specific examples of such second cocatalysts include trimetlammonium tetraphenylborate, methyldioctadecylammonium tetraphenylborate, triethylammonium tetraphenylborate, tripropylammonium tetraphenylborate, and tri(n-butyl)ammonium tetraphenylborate. , Methyltetradecyclooctadecylammonium tetraphenylborate, N,N-dimethylaninium tetraphenylborate, N,N-diethylanilium tetraphenylborate, N,N-dimethyl (2,4,6-trimethylaninium ) Tetraphenylborate, trimethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, methylditetradecylammonium tetrakis(pentaphenyl)borate, methyldioctadecylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, triethylammonium, tetra Kiss(pentafluorophenyl)borate, Tripropylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, Tri(n-butyl)ammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, Tri(sec-butyl)ammonium tetrakis (pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylaninium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-diethylanylniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethyl(2 , 4,6-trimethylaninium) tetrakis (pentafluorophenyl) borate, trimethylammonium tetrakis (2,3,4,6-tetrafluorophenyl) borate, triethylammonium tetrakis (2,3,4 ,6-tetrafluorophenyl)borate, tripropylammonium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, tri(n-butyl)ammonium tetrakis(2,3,4,6-, Tetrafluorophenyl)borate, dimethyl(t-butyl)ammonium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, N,N-dimethylaninium tetrakis(2,3,4,6- tetrafluorophenyl)borate, N,N-diethylanilium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate or N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylaninium) Borate-based compounds in the form of trisubstituted ammonium salts such as tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate; Borates in the form of dialkylammonium salts, such as dioctadecylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, ditetradecylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, or dicyclohexylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate. compound; or triphenylphosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, methyldioctadecylphosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, or tri(2,6-, dimethylphenyl)phosphonium tetrakis(pentafluorophenyl) ) Borate-based compounds in the form of trisubstituted phosphonium salts such as borate.

상기 일 구현예의 혼성 담지 메탈로센 촉매에 있어서, 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물에 포함되는 전체 전이금속 대 담체의 질량비는 1:10 내지 1:1000일 수 있다. 상기 질량비로 담체 및 메탈로센 화합물을 포함할 때, 최적의 형상을 나타낼 수 있다. In the hybrid supported metallocene catalyst of the above embodiment, the mass ratio of the total transition metals included in the first metallocene compound and the second metallocene compound to the carrier may be 1:10 to 1:1000. When the carrier and metallocene compound are included in the above mass ratio, the optimal shape can be exhibited.

또한, 조촉매 화합물 대 담체의 질량비는 1:1 내지 1:100일 수 있다. 상기 질량비로 조촉매 및 담체를 포함할 때, 활성 및 고분자 미세구조를 최적화할 수 있다. Additionally, the mass ratio of co-catalyst compound to carrier may be 1:1 to 1:100. When the cocatalyst and carrier are included in the above mass ratio, the activity and polymer microstructure can be optimized.

상기 일 구현예의 혼성 담지 메탈로센 촉매는 그 자체로서 올레핀계 단량체의 중합에 사용될 수 있다. 또한, 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 올레핀계 단량체와 접촉 반응되어 예비 중합된 촉매로 제조하여 사용할 수도 있으며, 예컨대 촉매를 별도로 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 등과 같은 올레핀계 단량체와 접촉시켜 예비 중합된 촉매로 제조하여 사용할 수도 있다.The hybrid supported metallocene catalyst of one embodiment can be used as such for polymerization of olefin-based monomers. In addition, the hybrid supported metallocene catalyst may be prepared and used as a catalyst prepolymerized by contact reaction with an olefinic monomer. For example, the catalyst may be separately prepared with olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, etc. It can also be prepared and used as a catalyst prepolymerized by contact with a monomer.

한편, 상기 일 구현예의 혼성 담지 메탈로센 촉매는, 담체에 조촉매를 담지시키는 단계; 상기 조촉매가 담지된 담체에 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물을 담지시키는 단계; 를 포함하는 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.Meanwhile, the hybrid supported metallocene catalyst of one embodiment includes the steps of supporting a cocatalyst on a carrier; Supporting the first and second metallocene compounds on a carrier carrying the cocatalyst; It can be manufactured by a manufacturing method comprising a.

이 때, 상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물은 1종씩 순차적으로 담지시킬 수도 있고, 2종을 함께 담지시킬 수도 있다. 이 때, 담지 순서에는 제한이 없으나, 형상(morphology)이 상대적으로 좋지 못한 제 2 메탈로센 촉매를 우선 담지함으로써 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매의 형상을 개선할 수 있으며, 이에 따라 제 2 메탈로센 촉매을 담지한 이후에 제 1 메탈로센 촉매를 순서대로 담지할 수 있다.At this time, the first and second metallocene compounds may be sequentially supported one by one, or two types may be supported together. At this time, there is no limit to the loading order, but the shape of the hybrid supported metallocene catalyst can be improved by first supporting the second metallocene catalyst with a relatively poor morphology, and thus the second metal After supporting the strong catalyst, the first metallocene catalyst can be supported in that order.

상기 방법에서, 담지 조건은 특별히 한정되지 않고 이 분야의 당업자들에게 잘 알려진 범위에서 수행할 수 있다. 예를 들면, 고온 담지 및 저온 담지를 적절히 이용하여 진행할 수 있고, 예를 들어, 담지 온도는 약 -30 ℃ 내지 150 ℃의 범위에서 가능하고, 바람직하게는 상온(약 25 ℃) 내지 약 100 ℃, 더욱 바람직하게는 상온 내지 약 80 ℃이다. 담지 시간은 담지하고자 하는 메탈로센 화합물의 양에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 반응시킨 담지 촉매는 반응 용매를 여과하거나 감압 증류시켜 제거하여 그대로 사용할 수 있고, 필요하면 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소로 속실렛 필터하여 사용할 수 있다.In the above method, the loading conditions are not particularly limited and can be performed within a range well known to those skilled in the art. For example, high-temperature loading and low-temperature loading can be appropriately used. For example, the loading temperature can be in the range of about -30 ℃ to 150 ℃, preferably room temperature (about 25 ℃) to about 100 ℃. , more preferably from room temperature to about 80°C. The loading time can be appropriately adjusted depending on the amount of metallocene compound to be loaded. The reacted supported catalyst can be used as is by removing the reaction solvent by filtration or distillation under reduced pressure. If necessary, it can be used after Soxhlet filtering with an aromatic hydrocarbon such as toluene.

그리고, 상기 담지 촉매의 제조는 용매 또는 무용매 하에 수행될 수 있다. 용매가 사용될 경우, 사용 가능한 용매로는 헥산 또는 펜탄과 같은 지방족 탄화 수소 용매, 톨루엔 또는 벤젠과 같은 방향족 탄화 수소 용매, 디클로로메탄과 같은 염소 원자로 치환된 탄화수소 용매, 디에틸에테르 또는 THF와 같은 에테르계 용매, 아세톤, 에틸아세테이트 등의 대부분 유기 용매를 들 수 있고, 헥산, 헵탄, 톨루엔, 또는 디클로로메탄이 바람직하다.In addition, the preparation of the supported catalyst may be performed under a solvent or without a solvent. When a solvent is used, usable solvents include aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane or pentane, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene or benzene, hydrocarbon solvents substituted with chlorine atoms such as dichloromethane, and ether-based solvents such as diethyl ether or THF. Solvents include most organic solvents such as acetone and ethyl acetate, and hexane, heptane, toluene, or dichloromethane are preferred.

한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매의 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합 반응시키는 단계를 포함하는 폴리올레핀의 제조 방법이 제공될 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the invention, a method for producing polyolefin including the step of polymerizing an olefin monomer in the presence of the hybrid supported metallocene catalyst can be provided.

그리고, 상기 올레핀 단량체는 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, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보덴, 페닐노보덴, 비닐노보덴, 디사이클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠 및 3-클로로메틸스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. And, the olefin monomer is ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodene cen, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-eicocene, norbornene, norbonadiene, ethylidene nobodene, phenylnobodene, vinylnobodene, dicyclopentadiene, 1,4-butadiene, 1, It may be one or more selected from the group consisting of 5-pentadiene, 1,6-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, and 3-chloromethylstyrene.

상기 올레핀 단량체의 중합 반응을 위하여, 연속식 용액 중합 공정, 벌크 중합 공정, 현탁 중합 공정, 슬러리 중합 공정 또는 유화 중합 공정 등 올레핀 단량체의 중합 반응으로 알려진 다양한 중합 공정이 채용될 수 있다. 이러한 중합 반응은 약 25 내지 500 ℃, 또는 약 25 내지 200 ℃, 또는 약 50 내지 150 ℃의 온도와, 약 1 내지 100 bar 또는 약 10 내지 80 bar의 압력 하에서 수행될 수 있다.For the polymerization reaction of the olefin monomer, various polymerization processes known as the polymerization reaction of the olefin monomer may be employed, such as a continuous solution polymerization process, bulk polymerization process, suspension polymerization process, slurry polymerization process, or emulsion polymerization process. This polymerization reaction may be carried out at a temperature of about 25 to 500 °C, or about 25 to 200 °C, or about 50 to 150 °C, and a pressure of about 1 to 100 bar, or about 10 to 80 bar.

또한, 상기 중합 반응에서, 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 펜탄, 헥산, 헵탄, 노난, 데칸, 톨루엔, 벤젠, 디클로로메탄, 클로로벤젠 등과 같은 용매에 용해 또는 희석된 상태로 이용될 수 있다. 이때, 상기 용매를 소량의 알킬알루미늄 등으로 처리함으로써, 촉매에 악영향을 줄 수 있는 소량의 물 또는 공기 등을 미리 제거할 수 있다. Additionally, in the polymerization reaction, the hybrid supported metallocene catalyst may be used dissolved or diluted in a solvent such as pentane, hexane, heptane, nonane, decane, toluene, benzene, dichloromethane, chlorobenzene, etc. At this time, by treating the solvent with a small amount of alkyl aluminum, etc., a small amount of water or air that may adversely affect the catalyst can be removed in advance.

그리고, 상기와 같은 방법으로 제조되는 폴리올레핀은 앞서 설명한 소정의 물성을 만족하여, 저밀도, 우수한 투명도와 함께 높은 낙하 충격 강도를 나타낼 수 있다.In addition, polyolefin manufactured by the above method satisfies the predetermined physical properties described above and can exhibit low density and excellent transparency as well as high drop impact strength.

또한, 상기한 폴리올레핀이, 예를 들어 에틸렌-알파 올레핀 공중합체, 바람직하게는 에틸렌과 1-부텐의 공중합체 또는 에틸렌-1-헥센 공중합체인 경우, 상기한 물성적 특징을 보다 적절히 충족할 수 있다.In addition, when the above-described polyolefin is, for example, an ethylene-alpha olefin copolymer, preferably a copolymer of ethylene and 1-butene or an ethylene-1-hexene copolymer, the above-mentioned physical properties can be more appropriately satisfied. .

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.Below, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited thereto.

<실시예><Example>

합성예 1: 제 1 메탈로센 화합물Synthesis Example 1: First metallocene compound

Figure 112021123622867-pat00006
Figure 112021123622867-pat00006

리간드 화합물의 제조Preparation of Ligand Compounds

1 단계:Level 1:

Bis(2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)dimethylsilane의 제조Preparation of Bis(2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)dimethylsilane

2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene (1 equiv)을 Toluene/THF (10/1, 0.5M)에 녹인 후 -25℃에서 n-BuLi(1.05 eq)를 천천히 적가한 뒤, 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 이후 CuCN(3 mol%)를 투입하고 30분 동안 교반한 후 dichloro dimethyl silane(0.5 eq)을 -10℃에서 투입한 뒤, 상온에서 밤새(overnight) 교반하였다. 반응이 종결되면 물을 이용하여 work-up 한 뒤 건조하여 리간드를 제조하였다.Dissolve 2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene (1 equiv) in Toluene/THF (10/1, 0.5M) and then slowly add n-BuLi (1.05 eq) dropwise at -25℃. Then, it was stirred at room temperature for 3 hours. Afterwards, CuCN (3 mol%) was added and stirred for 30 minutes, dichloro dimethyl silane (0.5 eq) was added at -10°C, and then stirred at room temperature overnight. When the reaction was completed, work-up was performed using water and then dried to prepare a ligand.

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

2단계:Dimethylsilane-diylbis(2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)zirconium chloride의 제조Step 2: Preparation of Dimethylsilane-diylbis(2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)zirconium chloride

상기 1단계에서 제조한 리간드를 Toluene/Ether (2/1, 0.53M)에 녹여 -25℃에서 n-BuLi(2.05 eq)를 투입한 뒤 상온에서 5시간 동안 교반하였다. 플라스크에 ZrCl4(1 eq)를 Toluene (0.17 M)에 Slurry를 만들어 투입한 후 상온에서 밤새 교반하였다. 반응이 완료되면, 용매를 진공 건조하고 dichloromethane(DCM)을 재투입하여 filter 등을 통해 LiCl을 제거하고, 여액을 진공 건조하고 Hexane/DCM을 이용하여 재결정한 뒤, 생성된 고체를 여과한 후, 진공 건조하여 고체의 메탈로센 화합물을 수득하였다.The ligand prepared in step 1 was dissolved in Toluene/Ether (2/1, 0.53M), n-BuLi (2.05 eq) was added at -25°C, and stirred at room temperature for 5 hours. ZrCl 4 (1 eq) was added to the flask as a slurry in toluene (0.17 M) and stirred at room temperature overnight. When the reaction is completed, the solvent is vacuum dried, dichloromethane (DCM) is reintroduced, LiCl is removed through a filter, etc., the filtrate is vacuum dried, recrystallized using Hexane/DCM, and the resulting solid is filtered. A solid metallocene compound was obtained by vacuum drying.

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): 7.88 (d, 2H), 7.77 (d, 2H) 7.29-7.33 (m, 4H), 2.38 (s, 6H), 1.78 (s, 6H), 0.21 (s, 6H) ppm 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 7.88 (d, 2H), 7.77 (d, 2H) 7.29-7.33 (m, 4H), 2.38 (s, 6H), 1.78 (s, 6H), 0.21 ( s, 6H)ppm

합성예 2: 제 1 메탈로센 화합물Synthesis Example 2: First metallocene compound

Figure 112021123622867-pat00007
Figure 112021123622867-pat00007

리간드 화합물의 제조Preparation of Ligand Compounds

1단계: Bis(6-butyl-2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)dimethylsilane의 제조Step 1: Preparation of Bis(6-butyl-2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)dimethylsilane

6-butyl-2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene (1 equiv)을 Toluene/THF (10/1, 0.5M)에 녹인 후 -25℃에서 n-BuLi(1.05 eq)를 천천히 적가한 뒤, 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 이후 CuCN (3 mol%)를 투입하고 30분 동안 교반한 후 dichloro dimethyl silane(0.51 eq)을 -10℃에서 투입한 뒤, 상온에서 밤새(overnight) 교반하였다. 반응이 종결되면 물을 이용하여 work-up 한 뒤 건조하여 리간드를 제조하였다.6-butyl-2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene (1 equiv) was dissolved in Toluene/THF (10/1, 0.5M) and then n-BuLi (1.05 eq) at -25°C. ) was slowly added dropwise and stirred at room temperature for 3 hours. Afterwards, CuCN (3 mol%) was added and stirred for 30 minutes, dichloro dimethyl silane (0.51 eq) was added at -10°C, and then stirred at room temperature overnight. When the reaction was completed, work-up was performed using water and then dried to prepare a ligand.

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

2단계: Dimethylsilane-diylbis(6-butyl-2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)zirconium chloride의 제조Step 2: Preparation of Dimethylsilane-diylbis(6-butyl-2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-1-yl)zirconium chloride

상기 1단계에서 제조한 리간드를 Toluene/Ether (2/1, 0.53M)에 녹여 -25℃에서 n-BuLi(2.05 eq)를 투입한 뒤 상온에서 5시간 동안 교반하였다. 플라스크에 ZrCl4(1 eq)를 Toluene (0.17 M)에 Slurry를 만들어 투입한 후 상온에서 밤새 교반하였다. 반응이 완료되면, 용매를 진공 건조하고 dichloromethane(DCM)을 재투입하여 filter 등을 통해 LiCl을 제거하고, 여액을 진공 건조하고 Hexane/DCM을 이용하여 재결정한 뒤, 생성된 고체를 여과한 후, 진공 건조하여 고체의 메탈로센 화합물을 수득하였다.The ligand prepared in step 1 was dissolved in Toluene/Ether (2/1, 0.53M), n-BuLi (2.05 eq) was added at -25°C, and stirred at room temperature for 5 hours. ZrCl 4 (1 eq) was added to the flask as a slurry in toluene (0.17 M) and stirred at room temperature overnight. When the reaction is completed, the solvent is vacuum dried, dichloromethane (DCM) is reintroduced, LiCl is removed through a filter, etc., the filtrate is vacuum dried, recrystallized using Hexane/DCM, and the resulting solid is filtered. A solid metallocene compound was obtained by vacuum drying.

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): 7.79 (m, 4H), 7.46 (d, 2H), 2.64 (t, 4H), 2.18 (s, 6H), 1.79 (s, 6H), 1.56 (m, 4H), 1.40 (m, 4H), 1.32 (m, 4H), 0.89 (t, 6H), 0.21 (s, 6H) ppm 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 7.79 (m, 4H), 7.46 (d, 2H), 2.64 (t, 4H), 2.18 (s, 6H), 1.79 (s, 6H), 1.56 (m) , 4H), 1.40 (m, 4H), 1.32 (m, 4H), 0.89 (t, 6H), 0.21 (s, 6H) ppm

합성예 3: 제 2 메탈로센 화합물Synthesis Example 3: Second metallocene compound

리간드 화합물의 제조 Preparation of Ligand Compounds

테트라메틸시클로펜타다이엔 1.2 mol (150g) 과 2.4L 의 THF 를 반응기에 가한 후 반응기 온도를 -20℃로 냉각하였다. n-BuLi 480 mL 를 천천히 반응기에 적가하였다. n-BuLi 를 가한 후 반응기 온도를 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반하였다. 반응 12시간 후, 당량의 메틸(6-tert-부톡시헥실)디클로로실란(326g)을 빠르게 반응기에 투입하였다. 반응기 온도를 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반한 후 다시 반응기 온도를 0℃로 냉각시킨 후 2 당량의 t-BuNH2를 가하였다. 반응기 온도를 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반하였다. 반응 12시간 후 THF를 제거하고 4L의 헥산을 가하여 랩도리를 통해 염을 제거한 필터 용액을 얻었다. 필터 용액을 다시 반응기에 가한 후, 헥산을 70℃에서 제거하여 노란색의 용액을 얻었다. 1.2 mol (150 g) of tetramethylcyclopentadiene and 2.4 L of THF were added to the reactor, and then the temperature of the reactor was cooled to -20°C. 480 mL of n-BuLi was slowly added dropwise to the reactor. After adding n-BuLi, the reactor temperature was slowly raised to room temperature and stirred for 12 hours. After 12 hours of reaction, an equivalent amount of methyl(6-tert-butoxyhexyl)dichlorosilane (326 g) was quickly added to the reactor. The reactor temperature was slowly raised to room temperature and stirred for 12 hours, then the reactor temperature was cooled to 0°C, and 2 equivalents of t-BuNH 2 was added. The reactor temperature was slowly raised to room temperature and stirred for 12 hours. After 12 hours of reaction, THF was removed, 4L of hexane was added, and a filter solution from which salts were removed was obtained through labrador. After adding the filter solution back to the reactor, hexane was removed at 70°C to obtain a yellow solution.

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

상기 리간드에 THF 를 투입하고 -20℃로 냉각하여 n-BuLi를 투입하였다. 상온에서 4시간 반응한 후 -78℃로 냉각하여 TiCl2(THF)2를 빠르게 가하였다. 반응용액을 천천히 상온으로 올리면서 12시간 교반하였다. 그 후 상온에서 당량의 PbCl2를 반응용액에 가한 후 12시간 교반하였다. 12시간 교반 후 푸른색을 띠는 짙은 검은색의 용액을 얻었다. 생성된 반응용액에서 THF를 제거한 후 헥산을 가하여 생성물을 필터하였다. 얻은 필터용액에서 헥신을 제거하여 메탈로센 화합물을 수득하였다. THF was added to the ligand, cooled to -20°C, and n-BuLi was added. After reacting at room temperature for 4 hours, the reaction mixture was cooled to -78°C and TiCl 2 (THF) 2 was quickly added. The reaction solution was slowly raised to room temperature and stirred for 12 hours. Afterwards, an equivalent amount of PbCl 2 was added to the reaction solution at room temperature and stirred for 12 hours. After stirring for 12 hours, a dark black solution with a blue tinge was obtained. After THF was removed from the resulting reaction solution, hexane was added and the product was filtered. Hexyne was removed from the obtained filter solution to obtain a metallocene compound.

1 H NMR (500MHz, CDCl3): 3.3 (s, 4H), 2.2 (s, 6H), 2.1 (s, 6H), 1.8 ~ 0.8 (m), 1.4 (s, 9H), 1.2(s, 9H), 0.7 (s,3H)1 H NMR (500 MHz, CDCl3): 3.3 (s, 4H), 2.2 (s, 6H), 2.1 (s, 6H), 1.8 ~ 0.8 (m), 1.4 (s, 9H), 1.2 (s, 9H) , 0.7 (s,3H)

합성예 4: 제 2 메탈로센 화합물Synthesis Example 4: Second metallocene compound

리간드 화합물의 제조 Preparation of Ligand Compounds

2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene 11.1 mmol 에 THF 55mL 를 넣어 녹이고 -78℃에서 n-BuLi(1.05eq, 4.7mL)를 적가 하였다. RT에서 overnight반응 후 다른 슈렝크에 tether silane(1.05eq, 3.2g)을 정량 후 THF 30mL를 넣고 0℃로 낮추었다. 반응액으로 transfer후 RT에서 overnight하였다. Solvent를 건조 후 Hexane으로 filter한 후 농축하였고 t-BuNH2 30 mL를 넣고 RT에서 overnight반응 하였다. solvent건조 후 hexane으로 filter하여 농축하였고 갈색 조청의 product 5g을 100%의 수율로 얻었다. 11.1 mmol of 2,3-dimethyl-1H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene was dissolved in 55mL of THF, and n-BuLi (1.05eq, 4.7mL) was added dropwise at -78°C. After overnight reaction at RT, tether silane (1.05eq, 3.2g) was quantified in another Schlenk, then 30mL of THF was added and the temperature was lowered to 0°C. After transfer to the reaction solution, it was left overnight at RT. The solvent was dried, filtered with hexane, concentrated, and 30 mL of t-BuNH 2 was added and reacted overnight at RT. After solvent drying, the product was filtered and concentrated with hexane, and 5g of brown syrup was obtained with a yield of 100%.

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

위에서 얻은 리간드 화합물 5.4mmol을 슈렝크에 정량한 후 THF 30mL를 넣고 녹였다. -78℃에서 n-BuLi(2.05eq, 4.4 mL)를 적가 후 RT에서 overnight반응 하였다. -78℃에서 MMB(2.5eq, 4.5 mL)와 TiCl4(1eq, 5.4 mL)를 적가 후 RT에서 overnight반응 하였고 vacumm 건조 후 Hexane으로 filter한 후 DME(3eq, 1.7 mL)를 적가 하였다. RT에서 overnight반응 후 solvent를 vacumm건조 하고 hexane으로 filter, 농축하여 촉매 2.2g을 얻었다.5.4 mmol of the ligand compound obtained above was quantified in Schlenk and then dissolved in 30 mL of THF. n-BuLi (2.05eq, 4.4 mL) was added dropwise at -78°C and reacted overnight at RT. MMB (2.5eq, 4.5 mL) and TiCl 4 (1eq, 5.4 mL) were added dropwise at -78°C and reacted overnight at RT. After vacuum drying and filtering with hexane, DME (3eq, 1.7 mL) was added dropwise. After overnight reaction at RT, the solvent was vacuum dried, filtered with hexane, and concentrated to obtain 2.2 g of catalyst.

1 H NMR (500MHz, CDCl3): 7.9(d, 1H), 7.7(d, 1H), 7.5(dd, 1H), 7.4(dd, 1H), 3.3 (t, 2H), 2.1(s, 3H), 1.8(s, 3H), 1.5-1.2(m, 8H), 1.2 (s, 9H), 1.1 (s, 9H), 0.9 (s, 6H), 0.1 (s,3H) 1H NMR (500MHz, CDCl3): 7.9(d, 1H), 7.7(d, 1H), 7.5(dd, 1H), 7.4(dd, 1H), 3.3 (t, 2H), 2.1(s, 3H) , 1.8(s, 3H), 1.5-1.2(m, 8H), 1.2 (s, 9H), 1.1 (s, 9H), 0.9 (s, 6H), 0.1 (s,3H)

비교 합성예 1Comparative Synthesis Example 1

Figure 112021123622867-pat00010
Figure 112021123622867-pat00010

리간드 화합물의 제조 Preparation of Ligand Compounds

2-메틸-4-터트-부틸페닐인덴(20.0 g, 76 mmol)을 톨루엔/THF=10/1용액에 (230 mL) 용해시킨 후, n-BuLi 용액 (2.5 M in hexane, 22g) 을 0℃에서 천천히 적가한 다음, 상온에서 하루 동안 교반하였다. 그 후, -78℃에서 상기 혼합 용액에 (6-터트-부톡시헥실)디클로로메틸실란(1.27g)을 천천히 적가하였고, 약 10분동안 교반한뒤 상온에서 하루 동안 교반하였다. 그 후, 물을 가하여 유기층을 분리한 다음, 용매를 감압증류하여 (6-t-부톡시헥실)(메틸)-비스(2-메틸-4-터트-부틸-페닐인데닐)실란을 얻었다. After dissolving 2-methyl-4-tert-butylphenylindene (20.0 g, 76 mmol) in toluene/THF=10/1 solution (230 mL), n-BuLi solution (2.5 M in hexane, 22g) was added. It was added slowly dropwise at 0°C, and then stirred at room temperature for one day. Afterwards, (6-tert-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. Afterwards, water was added to separate the organic layer, and the solvent was distilled under reduced pressure to obtain (6-t-butoxyhexyl)(methyl)-bis(2-methyl-4-tert-butyl-phenylindenyl)silane.

 

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

상기 리간드 화합물을 톨루엔/THF=5/1 용액 (95mL)에 용해시킨 후, n-BuLi 용액 (22g)을 -18℃에서 천천히 적가한 후, 상온에서 하루 동안 교반하였다. 반응액에 비스 (N,N’-디페닐-1,3,-프로판디아미도)디클로로지르코늄 비스(테트라하이드로퓨란)을 톨루엔(229mL)에 용해시킨 후, -78℃에서 천천히 적가하고 상온에서 하루 동안 교반하였다. 이후 여과하고 진공 건조한 다음, 헥산을 넣고 교반하여 결정을 석출시켰다. 석출된 결정을 여과 및 감압 건조하여 메탈로센 화합물을 수득하였다. After dissolving the above ligand compound in toluene/THF=5/1 solution (95 mL), n-BuLi solution (22 g) was slowly added dropwise at -18°C and stirred at room temperature for one day. To the reaction solution, bis(N,N'-diphenyl-1,3,-propanediamido)dichlorozirconium bis(tetrahydrofuran) was dissolved in toluene (229 mL), then slowly added dropwise at -78°C and incubated at room temperature for one day. It was stirred for a while. After filtering and vacuum drying, hexane was added and stirred to precipitate crystals. The precipitated crystals were filtered and dried under reduced pressure to obtain a metallocene compound.

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 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) 1H NMR (300 MHz, CDCl3): 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)

비교 합성예 2Comparative Synthesis Example 2

리간드 화합물의 제조 Preparation of Ligand Compounds

6-클로로헥사놀(6-chlorohexanol)을 사용하여 문헌(Tetrahedron Lett. 2951 (1988))에 제시된 방법으로 t-Butyl-O-(CH2)6-Cl을 제조하고, 여기에 NaCp를 반응시켜 t-Butyl-O-(CH2)6-C5H5를 얻었다(수율 60%, b.p. 80℃ /0.1 mmHg)t-Butyl-O-(CH 2 ) 6 -Cl was prepared using 6 -chlorohexanol by the method suggested in the literature (Tetrahedron Lett. 2951 (1988)), and NaCp was reacted with it. t-Butyl-O-(CH 2 ) 6 -C 5 H 5 was obtained (yield 60%, bp 80℃/0.1 mmHg)

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

-78℃에서 t-Butyl-O-(CH2)6-C5H5를 THF에 녹이고, 노르말 부틸리튬(n-BuLi)을 천천히 가한 후, 실온으로 승온시킨 후, 8시간 반응시켰다. 그 용액을 다시 -78℃에서 ZrCl4(THF)2 (1.70g, 4.50mmol)/THF(30㎖)의 서스펜젼(suspension) 용액에 기 합성된 리튬염(lithium salt) 용액을 천천히 가하고 실온에서 6시간 동안 더 반응시켰다.t-Butyl-O-(CH 2 ) 6 -C 5 H 5 was dissolved in THF at -78°C, normal butyllithium (n-BuLi) was slowly added, the temperature was raised to room temperature, and reaction was performed for 8 hours. The previously synthesized lithium salt solution was slowly added to the suspension solution of ZrCl 4 (THF) 2 (1.70 g, 4.50 mmol)/THF (30 ml) at -78°C and cooled to room temperature. The reaction was further performed for 6 hours.

모든 휘발성 물질을 진공 건조하고, 얻어진 오일성 액체 물질에 헥산(hexane) 용매를 가하여 걸러내었다. 걸러낸 용액을 진공 건조한 후, 헥산을 가해 저온(-20℃)에서 침전물을 유도하였다. 얻어진 침전물을 저온에서 걸러내어 흰색 고체 형태의 [tBu-O-(CH2)6-C5H4]2ZrCl2 화합물을 얻었다(수율 92%).All volatile substances were vacuum dried, and hexane solvent was added to the obtained oily liquid and filtered. After vacuum drying the filtered solution, hexane was added to induce precipitate at low temperature (-20°C). The obtained precipitate was filtered at low temperature to obtain [tBu-O-(CH 2 ) 6 -C 5 H 4 ] 2 ZrCl 2 compound in the form of a white solid (yield 92%).

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 6.28 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 6.19 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 3.31 (t, 6.6 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 8 Hz), 1.7 - 1.3 (m, 8H), 1.17 (s, 9H) 1H NMR (300 MHz, CDCl3): 6.28 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 6.19 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 3.31 (t, 6.6 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 8 Hz), 1.7 - 1.3 (m, 8H), 1.17 (s, 9H)

비교 합성예 3Comparative Synthesis Example 3

Figure 112021123622867-pat00012
Figure 112021123622867-pat00012

리간드 화합물의 제조Preparation of Ligand Compounds

건조된 250 mL Schlenk flask에 3.7 g (40 mmol)의 1-chlorobutane을 넣고 40 mL의 THF에 녹였다. 여기에 20 mL의 sodium cyclopentadienylide THF 용액을 천천히 가한 후 하룻동안 교반시켰다. 이 반응 혼합물에 50 mL의 물을 가해 퀀칭(quenching)시키고, ether로 추출(50 mL x 3)한 다음 모인 유기층을 brine으로 충분히 씻어주었다. MgSO4로 남은 수분을 건조하고 여과한 다음, 진공 감압 하에 용매를 제거함으로써 어두운 갈색의 점성이 있는 형태의 생성물인 2-butyl-cyclopenta-1,3-diene을 정량 수율로 수득하였다. 3.7 g (40 mmol) of 1-chlorobutane was added to a dried 250 mL Schlenk flask and dissolved in 40 mL of THF. 20 mL of sodium cyclopentadienylide THF solution was slowly added thereto and stirred for one day. This reaction mixture was quenched by adding 50 mL of water, extracted with ether (50 mL x 3), and the collected organic layer was thoroughly washed with brine. The remaining moisture was dried with MgSO 4 and filtered, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain a dark brown, viscous product, 2-butyl-cyclopenta-1,3-diene, in quantitative yield.

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

건조된 250 mL Schlenk flask에 상기에서 합성한 리간드 화합물 약 4.3 g(23 mmol)을 넣고 약 60 mL의 THF에 녹였다. 여기에 약 11 mL의 n-BuLi 2.0M hexane solution (28 mmol)을 가하고 하룻동안 교반시킨 다음, 이 용액을 ZrCl4(THF)2 3.83 g(10.3 mmol)을 약 50 mL의 ether에 분산시킨 플라스크에 -78℃에서 천천히 가하였다. About 4.3 g (23 mmol) of the ligand compound synthesized above was added to a dried 250 mL Schlenk flask and dissolved in about 60 mL of THF. Approximately 11 mL of n-BuLi 2.0M hexane solution (28 mmol) was added thereto and stirred for one day, and then this solution was added to a flask in which 3.83 g (10.3 mmol) of ZrCl 4 (THF) 2 was dispersed in approximately 50 mL of ether. It was added slowly at -78°C.

이 반응 혼합물은 상온까지 올리면 옅은 갈색의 서스펜션에서 탁한 노란색이 서스펜션 형태로 변하였다. 하룻동안 교반시킨 후 반응 혼합물의 용매를 모두 건조시키고 약 200 mL의 헥산을 넣어 sonication을 하여 가라앉힌 다음, 위층에 뜬 헥산 용액을 cannula로 decantation하여 모았다. 이 과정을 2회 반복하여 얻은 헥산 용액을 진공 감압하에서 건조하여 옅은 노란색 고체 형태의 화합물인 bis(3-butyl-2,4-dien-yl) zirconium(IV) chloride가 생성되었음을 확인하였다. When this reaction mixture was raised to room temperature, it changed from a light brown suspension to a cloudy yellow suspension. After stirring for a day, all solvents in the reaction mixture were dried, approximately 200 mL of hexane was added and sonication was used to settle the mixture, and the hexane solution floating on the upper layer was collected by decantation using a cannula. This process was repeated twice and the obtained hexane solution was dried under reduced vacuum pressure to confirm that bis(3-butyl-2,4-dien-yl) zirconium(IV) chloride, a light yellow solid compound, was produced.

1 H NMR (500MHz, CDCl3): 0.91 (6H, m), 1.33 (4H, m), 1.53 (4H, m), 2.63 (4H, t), 6.01 (1H, s), 6.02 (1H, s), 6.10 (2H, s), 6.28 (2H, s) 1H NMR (500MHz, CDCl 3 ): 0.91 (6H, m), 1.33 (4H, m), 1.53 (4H, m), 2.63 (4H, t), 6.01 (1H, s), 6.02 (1H, s) ), 6.10 (2H, s), 6.28 (2H, s)

비교 합성예 4Comparative Synthesis Example 4

Figure 112021123622867-pat00013
Figure 112021123622867-pat00013

리간드 화합물의 제조Preparation of Ligand Compounds

테트라메틸사이클로펜타다이엔(TMCP)는 THF(0.4 M)에서 n-BuLi(1 당량)으로 Lithiation 후 필터하여 테트라메틸사이클로펜틸-Li 염(TMCP-Li salts) 로 사용하였다. 인덴(Indene)은 Hexane(0.5 M) n-BuLi(1 당량)으로 Lithiation하고 필터하여 인덴-Li염(Ind-Li salts)로 사용하였다. 250 mL 쉬링크 플라스크(Schlenk flask)에 Ar 하에서 테트라메틸사이클로펜틸-Li 염(TMCP-Li salts) 50 mmol, 테트라하이로퓨란(THF) 100 mL을 넣었다. -20 ℃에서 1 당량의 디클로로메틸페닐 실레인(dichloromethylphenyl) silane)를 첨가하였다. 약 6 시간 후 CuCN 3 mol%와 Ind-Li salts (50 mmol, MTBE 1M solution)을 -20 ℃에서 첨가하고 약 12 시간 반응시켰다. 물과 Hexane으로 유기층을 분리하여 리간드를 얻었다.Tetramethylcyclopentadiene (TMCP) was lithiated with n-BuLi (1 equivalent) in THF (0.4 M), filtered, and used as tetramethylcyclopentyl-Li salts (TMCP-Li salts). Indene was lithiated with hexane (0.5 M) n-BuLi (1 equivalent), filtered, and used as Ind-Li salts. 50 mmol of tetramethylcyclopentyl-Li salts (TMCP-Li salts) and 100 mL of tetrahydrofuran (THF) were added to a 250 mL Schlenk flask under Ar. 1 equivalent of dichloromethylphenyl silane was added at -20°C. After about 6 hours, 3 mol% CuCN and Ind-Li salts (50 mmol, MTBE 1M solution) were added at -20°C and reacted for about 12 hours. The organic layer was separated with water and hexane to obtain the ligand.

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

건조된 250 mL Schlenk flask에 상기에서 합성한 리간드 화합물 50 mmol를 넣어 Ar 하에서 MTBE 약 100 mL에 녹이고 -20℃에서 2 당량의 n-BuLi을 적가하였다. 약 16 시간 반응 후 ZrCl4(THF)2 (50 mmol, MTBE 1 M solution)에 리간드-Li 용액(solution)을 첨가하였다. 약 16 시간 반응 후 용매를 제거하고, 메틸렌클로라이드(MC)로 녹여 필터하여 LiCl를 제거하였다. Filtrate의 용매를 제거하고 MTBE 약 50 mL와 Hexane 약 100 mL을 넣어 약 2 시간 교반 후 filter하여 고체의 메탈로센 촉매 전구체를 얻었다.50 mmol of the ligand compound synthesized above was added to a dried 250 mL Schlenk flask, dissolved in about 100 mL of MTBE under Ar, and 2 equivalents of n-BuLi was added dropwise at -20°C. After reaction for about 16 hours, the ligand-Li solution was added to ZrCl 4 (THF) 2 (50 mmol, MTBE 1 M solution). After reaction for about 16 hours, the solvent was removed, dissolved in methylene chloride (MC), and filtered to remove LiCl. The solvent of the filtrate was removed, approximately 50 mL of MTBE and approximately 100 mL of hexane were added, stirred for approximately 2 hours, and filtered to obtain a solid metallocene catalyst precursor.

고압 스테인레스스틸(sus) 반응기에 위에서 얻은 메탈로센 촉매 전구체(20 mmol)과 DCM 60 mL, Pd/C 촉매 5 mol%를 아르곤 분위기 하에서 투입하였다. 고압 반응기 내부의 아르곤을 수소로 3회 치환하고, 압력이 약 20 bar가 되도록 수소를 채웠다. 약 35 ℃에서 약 24 시간 동안 교반하면 반응이 완결되었다. 내부를 아르곤으로 치환한 후 아르곤 분위기하에서 schlenk flask로 DCM 용액을 이송하였다. 이 용액을 아르곤 하에서 celite를 통과시켜 Pd/C 촉매를 제거하고 용매를 건조시켜 입체이성질체가 다른 메탈로센 화합물(A, B form)을 1.3:1의 비율로 확보하였다.The metallocene catalyst precursor (20 mmol) obtained above, 60 mL of DCM, and 5 mol% of Pd/C catalyst were added to a high-pressure stainless steel (sus) reactor under argon atmosphere. Argon inside the high pressure reactor was replaced with hydrogen three times, and hydrogen was filled so that the pressure was about 20 bar. The reaction was completed after stirring at about 35°C for about 24 hours. After replacing the interior with argon, the DCM solution was transferred to a schlenk flask under argon atmosphere. This solution was passed through celite under argon to remove the Pd/C catalyst and the solvent was dried to obtain metallocene compounds (A and B forms) with different stereoisomers at a ratio of 1.3:1.

1H NMR (500 MHz, CDCl3): 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ):

Form A: 0.88 (3H, s), 1.43-1.50 (1H, m), 1.52-1.57 (1H, m), 1.60 (3H, s), 1.62-1.68 (1H, m), 1.87-1.95 (1H, m), 1.95-2.00 (1H, m), 2.00 (3H, s), 2.06 (3H, s), 2.08 (3H, s), 2.41-2.47 (1H, m), 2.72-2.78 (1H, m), 3.04-3.10 (1H, m), 5.62 (1H, d), 6.73 (1H, d), 7.49 (3H, m), 7.87 (2H, m)Form A: 0.88 (3H, s), 1.43-1.50 (1H, m), 1.52-1.57 (1H, m), 1.60 (3H, s), 1.62-1.68 (1H, m), 1.87-1.95 (1H, m), 1.95-2.00 (1H, m), 2.00 (3H, s), 2.06 (3H, s), 2.08 (3H, s), 2.41-2.47 (1H, m), 2.72-2.78 (1H, m) , 3.04-3.10 (1H, m), 5.62 (1H, d), 6.73 (1H, d), 7.49 (3H, m), 7.87 (2H, m)

Form B: 0.99 (3H, s), 1.42 (3H, s), 1.60-1.67 (2H, m), 1.90-1.98 (1H, m), 1.95 (3H, s), 2.06 (3H, s), 2.06-2.10 (1H, m), 2.11 (3H, s), 2.44-2.49 (1H, m), 2.66-2.70 (1H, m), 2.74-2.79 (1H, m), 3.02-3.11 (1H, m), 5.53 (1H, d), 6.74 (1H, d), 7.48 (3H, m), 7.88 (2H, m).Form B: 0.99 (3H, s), 1.42 (3H, s), 1.60-1.67 (2H, m), 1.90-1.98 (1H, m), 1.95 (3H, s), 2.06 (3H, s), 2.06 -2.10 (1H, m), 2.11 (3H, s), 2.44-2.49 (1H, m), 2.66-2.70 (1H, m), 2.74-2.79 (1H, m), 3.02-3.11 (1H, m) , 5.53 (1H, d), 6.74 (1H, d), 7.48 (3H, m), 7.88 (2H, m).

비교 합성예 5Comparative Synthesis Example 5

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Figure 112021123622867-pat00014

리간드 화합물의 제조Preparation of Ligand Compounds

테트라메틸사이클로펜타다이엔(TMCP)는 THF(0.4 M)에서 n-BuLi(1 당량)으로 Lithiation 후 필터하여 테트라메틸사이클로펜틸-Li 염(TMCP-Li salts) 로 사용하였다. 인덴(Indene)은 Hexane(0.5 M) n-BuLi(1 당량)으로 Lithiation하고 필터하여 인덴-Li염(Ind-Li salts)로 사용하였다. 250 mL 쉬링크 플라스크(Schlenk flask)에 Ar 하에서 테트라메틸사이클로펜틸-Li 염(TMCP-Li salts) 50 mmol, 테트라하이로퓨란(THF) 약 100 mL을 넣었다. -20 ℃에서 1 당량의 디클로로메틸이소프로필 실레인(dichloromethyl-(iso-propyl) silane)를 첨가하였다. 약 6 시간 후 CuCN 3 mol%와 Ind-Li salts (50 mmol, MTBE 1M solution)을 -20 ℃에서 첨가 하고 약 12 시간 반응시켰다. 물과 Hexane으로 유기층을 분리하여 리간드를 얻었다.Tetramethylcyclopentadiene (TMCP) was lithiated with n-BuLi (1 equivalent) in THF (0.4 M), filtered, and used as tetramethylcyclopentyl-Li salts (TMCP-Li salts). Indene was lithiated with hexane (0.5 M) n-BuLi (1 equivalent), filtered, and used as Ind-Li salts. 50 mmol of tetramethylcyclopentyl-Li salts (TMCP-Li salts) and about 100 mL of tetrahydrofuran (THF) were added to a 250 mL Schlenk flask under Ar. 1 equivalent of dichloromethyl-(iso-propyl) silane was added at -20°C. After about 6 hours, 3 mol% of CuCN and Ind-Li salts (50 mmol, MTBE 1M solution) were added at -20°C and reacted for about 12 hours. The organic layer was separated with water and hexane to obtain the ligand.

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

건조된 250 mL Schlenk flask에 1-1에서 합성한 리간드 화합물 50 mmol를 넣어 Ar 하에서 MTBE 100 mL에 녹이고 -20 ℃에서 2 당량의 n-BuLi을 적가하였다. 약 16 시간 반응 후 ZrCl4(THF)2 (50 mmol, MTBE 1 M solution)에 리간드-Li 용액(solution)을 첨가하였다. 약 16 시간 반응 후 용매를 제거하고, 메틸렌클로라이드(MC)로 녹여 필터하여 LiCl를 제거하였다. Filtrate의 용매를 제거하고 MTBE 약 50 mL와 Hexane 약 100 mL을 넣어 약 2 시간 교반 후 filter하여 고체의 메탈로센 촉매 전구체를 얻었다.50 mmol of the ligand compound synthesized in 1-1 was added to a dried 250 mL Schlenk flask, dissolved in 100 mL of MTBE under Ar, and 2 equivalents of n-BuLi was added dropwise at -20°C. After reaction for about 16 hours, the ligand-Li solution was added to ZrCl 4 (THF) 2 (50 mmol, MTBE 1 M solution). After reaction for about 16 hours, the solvent was removed, dissolved in methylene chloride (MC), and filtered to remove LiCl. The solvent of the filtrate was removed, approximately 50 mL of MTBE and approximately 100 mL of hexane were added, stirred for approximately 2 hours, and filtered to obtain a solid metallocene catalyst precursor.

고압 스테인레스스틸(sus) 반응기에 위에서 얻은 메탈로센 촉매 전구체(20 mmol)과 DCM 60 mL, Pd/C 촉매 5 mol%를 아르곤 분위기 하에서 투입하였다. 고압 반응기 내부의 아르곤을 수소로 3회 치환하고, 압력이 약 20 bar가 되도록 수소를 채웠다. 35 ℃에서 24 시간 동안 교반하면 반응이 완결되었다. 내부를 아르곤으로 치환한 후 아르곤 분위기하에서 schlenk flask로 DCM 용액을 이송하였다. 이 용액을 아르곤 하에서 celite를 통과시켜 Pd/C 촉매를 제거하고 용매를 건조시켜 고체의 촉매 전구체를 얻었다.The metallocene catalyst precursor (20 mmol) obtained above, 60 mL of DCM, and 5 mol% of Pd/C catalyst were added to a high-pressure stainless steel (sus) reactor under argon atmosphere. Argon inside the high-pressure reactor was replaced with hydrogen three times, and hydrogen was filled so that the pressure was about 20 bar. The reaction was completed after stirring at 35°C for 24 hours. After replacing the interior with argon, the DCM solution was transferred to a schlenk flask under an argon atmosphere. This solution was passed through celite under argon to remove the Pd/C catalyst and the solvent was dried to obtain a solid catalyst precursor.

1H NMR (500 MHz, C6D6): 0.62 (3H, s), 0.98 (3H, d), 1.02 (3H, d), 1.16 (2H, dd), 1.32-1.39 (3H, m), 1.78 (3H, s), 1.81 (3H, s), 1.84-1.94 (3H, m), 2.01 (3H, s), 2.03 (1H, m), 2.04 (3H, s), 2.35 (2H, m), 2.49-2.55 (1H, m), 3.13-3.19 (1H, m), 5.27 (1H, d), 6.75 (1H, d). 1H NMR (500 MHz, C6D6): 0.62 (3H, s), 0.98 (3H, d), 1.02 (3H, d), 1.16 (2H, dd), 1.32-1.39 (3H, m), 1.78 (3H) , s), 1.81 (3H, s), 1.84-1.94 (3H, m), 2.01 (3H, s), 2.03 (1H, m), 2.04 (3H, s), 2.35 (2H, m), 2.49- 2.55 (1H, m), 3.13-3.19 (1H, m), 5.27 (1H, d), 6.75 (1H, d).

비교 합성예 6Comparative Synthesis Example 6

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리간드 화합물의 제조Preparation of Ligand Compounds

건조된 250 mL schlenk flask에 11.618 g (40 mmol)의 4-(4-(tert-butyl)phenyl)-2-isopropyl-1H-indene을 넣고 아르곤 하에서 100 mL의 THF를 주입하였다. diethylether solution을 0 ℃까지 냉각한 후 18.4 mL (46 mmol)의 2.5 M nBuLi hexane solution을 천천히 적가하였다. 반응 혼합물은 천천히 상온으로 올린 후 다음날까지 교반하였다. 다른 250 mL schlenk flask에 dichloromethyltethersilane 12.0586 g(40 mmol, 순도 90% 계산)과 Hexane 100 mL의 solution을 준비하여 이 Schlenk flask를 -30 ℃까지 냉각한 뒤, 여기에 Lithiated 된 solution을 적가하였다. 주입이 끝난 혼합물은 상온으로 천천히 올린 후 하루동안 교반시켰다. 다음날 NaCp in 2M THF 33.6 mL을 적가하여 하루 동안 교반한 후, Flask 내에 50 mL의 물을 넣어 quenching 하고 유기층을 분리하여 MgSO4로 drying하였다. 그 결과, 23.511 g (52.9 mmol)의 오일을 얻었다 (NMR 기준 purity / wt% = 92.97%. Mw =412.69).11.618 g (40 mmol) of 4-(4-(tert-butyl)phenyl)-2-isopropyl-1H-indene was added to a dried 250 mL schlenk flask, and 100 mL of THF was injected under argon. After cooling the diethylether solution to 0°C, 18.4 mL (46 mmol) of 2.5 M nBuLi hexane solution was slowly added dropwise. The reaction mixture was slowly brought to room temperature and stirred until the next day. In another 250 mL Schlenk flask, a solution of 12.0586 g of dichloromethyltethersilane (40 mmol, calculated purity 90%) and 100 mL of hexane was prepared. This Schlenk flask was cooled to -30°C, and the lithiated solution was added dropwise thereto. The injected mixture was slowly raised to room temperature and stirred for a day. The next day, 33.6 mL of NaCp in 2M THF was added dropwise and stirred for a day. 50 mL of water was added to the flask for quenching, and the organic layer was separated and dried with MgSO 4 . As a result, 23.511 g (52.9 mmol) of oil was obtained (NMR-based purity / wt% = 92.97%. Mw = 412.69).

메탈로센 화합물의 제조Preparation of metallocene compounds

Oven에 건조한 250 mL schlenk flask에 리간드를 넣고 Toluene 80 mL와 MTBE 19 mL (160 mmol, 4 equiv.)에 녹인 다음, 2.1 당량의 nBuLi solution(84 mmol, 33.6 mL)을 가해 다음날까지 lithiation을 시켰다. Glove box 내에서 1 당량의 ZrCl4(THF)2를 취해 250 mL schlenk flask에 담고 Ether을 넣은 suspension을 준비하였다. 위 두 개의 flask 모두 -20 ℃까지 냉각시킨 후 ligand anion을 천천히 Zr suspension에 가하였다. 주입이 끝난 후, 반응 혼합물은 천천히 상온까지 상승시켰다. 이를 하루 동안 교반한 후, 혼합물 내의 MTBE를 바로 Schlenk Filter로 아르곤 하에서 여과하여 반응 후 생성된 LiCl를 제거하였다. 제거한 후 남은 여액을 진공 감압을 통해 제거하고 소량의 Dichloromethane에 반응 용매 정도 volume의 pentane을 가하였다. 이 때 pentane을 가하는 이유는 합성된 촉매 전구체가 pentane에 대한 용해도가 떨어지기 때문에 결정화를 촉진시키기 때문이다. 이 slurry를 아르곤하에서 filter하여 위에 남은 filter cake 와 Filtrate 를 각각 NMR을 통하여 촉매합성 여부를 확인하고 glove box 내에서 계량하고 sampling하여 수율, 순도를 확인하였다 (Mw =715.04). The ligand was placed in a 250 mL schlenk flask dried in an oven, dissolved in 80 mL of toluene and 19 mL (160 mmol, 4 equiv.) of MTBE, and then 2.1 equivalents of nBuLi solution (84 mmol, 33.6 mL) was added and lithiation was performed until the next day. 1 equivalent of ZrCl 4 (THF) 2 was taken from the glove box, placed in a 250 mL schlenk flask, and a suspension was prepared with Ether added. After cooling both flasks to -20°C, the ligand anion was slowly added to the Zr suspension. After injection was completed, the reaction mixture was slowly raised to room temperature. After stirring for a day, the MTBE in the mixture was immediately filtered under argon using a Schlenk Filter to remove LiCl produced after the reaction. After removal, the remaining filtrate was removed through reduced pressure under vacuum, and a volume of pentane equivalent to that of the reaction solvent was added to a small amount of dichloromethane. The reason for adding pentane at this time is that the synthesized catalyst precursor has low solubility in pentane, thereby promoting crystallization. This slurry was filtered under argon, and the remaining filter cake and filtrate were checked for catalyst synthesis through NMR, respectively, and the yield and purity were confirmed by weighing and sampling in a glove box (Mw = 715.04).

1H NMR (500 MHz, CDCl3): 0.60 (3H, s), 1.01 (2H, m), 1.16 (6H, s), 1.22 (9H, s), 1.35 (4H, m), 1.58 (4H, m), 2.11 (1H, s), 3.29 (2H, m), 5.56 (1H, s), 5.56 (2H, m), 5.66 (2H, m), 7.01 (2H, m), 7.40 (3H, m), 7.98 (2H, m) 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 0.60 (3H, s), 1.01 (2H, m), 1.16 (6H, s), 1.22 (9H, s), 1.35 (4H, m), 1.58 (4H, m), 2.11 (1H, s), 3.29 (2H, m), 5.56 (1H, s), 5.56 (2H, m), 5.66 (2H, m), 7.01 (2H, m), 7.40 (3H, m) ), 7.98 (2H, m)

<혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조예><Preparation example of hybrid supported metallocene catalyst>

제조예 1Manufacturing Example 1

20L SUS 고압 반응기에 톨루엔 2.0 kg 및 실리카 (Grace Davison, SP2410) 1000 g을 투입하고, 반응기의 온도를 40 ℃로 올리면서 교반하였다. 상기 반응기에 메틸알루미녹산(10wt% in toluene, Albemarle 사 제조) 5.4 kg을 투입하고, 온도를 70 ℃ 로 올린 후 약 200rpm으로 약 12시간 교반하였다. 이후 반응기의 온도를 40 ℃로 낮추고, 교반을 중지시켰다. 그리고, 반응 생성물을 약 10분 동안 정치시킨 후, decantation 하였다. 다시 상기 반응 생성물에 톨루엔 2.0 kg 투입하여 약 10분간 교반하고, 교반을 중지하여 약 30분 동안 정치시킨 후, decantation 하였다. 2.0 kg of toluene and 1000 g of silica (Grace Davison, SP2410) were added to a 20L SUS high pressure reactor, and stirred while raising the temperature of the reactor to 40°C. 5.4 kg of methylaluminoxane (10 wt% in toluene, manufactured by Albemarle) was added to the reactor, the temperature was raised to 70°C, and the mixture was stirred at about 200 rpm for about 12 hours. Afterwards, the temperature of the reactor was lowered to 40°C and stirring was stopped. Then, the reaction product was allowed to stand for about 10 minutes and then decantated. Again, 2.0 kg of toluene was added to the reaction product and stirred for about 10 minutes. Stirring was stopped and allowed to stand for about 30 minutes, followed by decantation.

상기 반응기에 톨루엔 2.0 kg 투입하고, 이어서 상기 합성예 1에서 준비한 화합물(17.5 mmol) 및 합성예 3에서 준비한 화합물(52.5 mmol)과 톨루엔 1000 mL 를 투입하였다. 반응기의 온도를 85 ℃로 올리고, 약 90분간 교반하였다.2.0 kg of toluene was added to the reactor, and then the compound prepared in Synthesis Example 1 (17.5 mmol) and the compound prepared in Synthesis Example 3 (52.5 mmol) and 1000 mL of toluene were added. The temperature of the reactor was raised to 85°C and stirred for about 90 minutes.

이후, 반응기의 온도를 상온으로 낮추고, 교반을 중지하여 반응 생성물을 약 30분간 정치시킨 후, 반응 생성물을 decantation 하였다. 이어서, 반응기에 헥산 3kg을 투입하고, 헥산 슬러리 용액을 20L filter dryer 로 이송하여 용액을 여과하고, 50 ℃ 에서 약 4시간 동안 감압 건조하여 1.5 kg의 담지 촉매를 얻었다. Afterwards, the temperature of the reactor was lowered to room temperature, stirring was stopped, the reaction product was allowed to stand for about 30 minutes, and then the reaction product was decantated. Next, 3kg of hexane was added to the reactor, the hexane slurry solution was transferred to a 20L filter dryer, the solution was filtered, and dried under reduced pressure at 50°C for about 4 hours to obtain 1.5 kg of supported catalyst.

제조예 2Production example 2

합성예 2(17.5 mmol) 및 합성예 3(52.5 mmol)의 메탈로센 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that the metallocene compounds of Synthesis Example 2 (17.5 mmol) and Synthesis Example 3 (52.5 mmol) were used.

제조예 3Production example 3

합성예 1(17.5 mmol) 및 합성예 4(52.5 mmol)의 메탈로센 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that the metallocene compounds of Synthesis Example 1 (17.5 mmol) and Synthesis Example 4 (52.5 mmol) were used.

비교 제조예 1Comparative Manufacturing Example 1

비교 합성예 2(23.3 mmol) 및 합성예 3(46.7 mmol)의 메탈로센 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that the metallocene compounds of Comparative Synthesis Example 2 (23.3 mmol) and Synthesis Example 3 (46.7 mmol) were used.

비교 제조예 2Comparative Manufacturing Example 2

비교 합성예 3(23.3 mmol) 및 합성예 3(46.7 mmol)의 메탈로센 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that the metallocene compounds of Comparative Synthesis Example 3 (23.3 mmol) and Synthesis Example 3 (46.7 mmol) were used.

비교 제조예 3Comparative Manufacturing Example 3

비교 합성예 1(42.0 mmol) 및 비교 합성예 4(28.0 mmol)의 메탈로센 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that the metallocene compounds of Comparative Synthesis Example 1 (42.0 mmol) and Comparative Synthesis Example 4 (28.0 mmol) were used.

비교 제조예 4Comparative Manufacturing Example 4

비교 합성예 5(60 mmol) 및 비교 합성예 6(10 mmol)의 메탈로센 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.A hybrid supported metallocene catalyst was prepared in the same manner as Preparation Example 1, except that the metallocene compounds of Comparative Synthesis Example 5 (60 mmol) and Comparative Synthesis Example 6 (10 mmol) were used.

<폴리올레핀 제조 실시예><Polyolefin production example>

에틸렌-1-헥센 공중합Ethylene-1-hexene copolymerization

중합 반응기로 isobutene slurry loop process가 가능하며, 약 7m/s의 반응 유속으로 운전되는 140L 연속 중합기를 준비하였다. 그리고, 반응기에 표 1에 기재된 바와 같이 올레핀 중합에 필요한 반응물들을 연속적으로 투입하였다. The isobutene slurry loop process is possible as a polymerization reactor, and a 140L continuous polymerization reactor operated at a reaction flow rate of about 7 m/s was prepared. Then, the reactants required for olefin polymerization were continuously added to the reactor as shown in Table 1.

각 올레핀 중합 반응에서 사용된 담지촉매는 표 1에 기재된 제조예에서 제조한 것을 사용하였고, 담지촉매는 isobutene slurry에 혼합되어 투입되었다. The supported catalyst used in each olefin polymerization reaction was the one prepared in the preparation example shown in Table 1, and the supported catalyst was mixed with isobutene slurry and added.

상기 올레핀 중합 반응은 약 40 bar의 압력 및 약 85 ℃의 온도하에서 수행되었다.The olefin polymerization reaction was carried out at a pressure of about 40 bar and a temperature of about 85 °C.

상기 중합 반응의 주요 조건을 표 1에 나타내었다. The main conditions of the polymerization reaction are shown in Table 1.

  실시예1Example 1 실시예 2Example 2 실시예
3
Example
3
비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예
4
Comparative example
4
비교예 5Comparative Example 5
촉매catalyst 제조예 1
(합성예 1/합성예 3)
Manufacturing Example 1
(Synthesis Example 1/Synthesis Example 3)
제조예 2
(합성예 2/합성예 3)
Production example 2
(Synthesis Example 2/Synthesis Example 3)
제조예
3
(합성예 1/합성예 4)
Manufacturing example
3
(Synthesis Example 1/Synthesis Example 4)
비교 제조예 1
(비교합성예 2/합성예 3)
Comparative Manufacturing Example 1
(Comparative Synthesis Example 2/Synthesis Example 3)
비교 제조예 2
(비교합성예 3/합성예 3)
Comparative Manufacturing Example 2
(Comparative Synthesis Example 3/Synthesis Example 3)
비교 제조예 3
(비교합성예 1/비교합성예 4)
Comparative Manufacturing Example 3
(Comparative Synthesis Example 1/Comparative Synthesis Example 4)
비교 제조예 4
(비교합성예 5/비교합성예 6)
Comparative Manufacturing Example 4
(Comparative Synthesis Example 5/Comparative Synthesis Example 6)
비교 제조예 3
(비교합성예 1/비교합성예 4)
Comparative Manufacturing Example 3
(Comparative Synthesis Example 1/Comparative Synthesis Example 4)
에틸렌 투입량 (kg/hr)Ethylene dosage (kg/hr) 2525 2525 2525  2525 2525 2525 2525 2424 수소 투입량 (ppm)Hydrogen input amount (ppm) 3232 3535 9090 2727 2020 55 88 55 1-Hexene 투입량 (wt%)1-Hexene input amount (wt%) 13 13 1313 1414 1212 12.512.5 1313 12.512.5 13.013.0 Slurry Density (g/L)Slurry Density (g/L) 556556 557557 560560 560560 554554 555555 558558 555555 활성
(kgPE/kgSiO2·hr)
activation
(kgPE/kgSiO 2 ·hr)
5.75.7 6.06.0 7.87.8 4.34.3 3.23.2 5.15.1 3.03.0 4.44.4
Bulk density
(g/mL)
Bulk density
(g/mL)
0.380.38 0.370.37 0.360.36 0.430.43 0.410.41 0.330.33 0.380.38 0.330.33
Settling efficiency
(%)
Settling efficiency
(%)
4040 4040 4242 4040 4343 4545 4040 4848

<실험예><Experimental example>

실시예 및 비교예에서 제조된 폴리올레핀에 대해 하기와 같이 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the polyolefin prepared in Examples and Comparative Examples were measured as follows, and the results are shown in Table 2 below.

(1) 밀도(density) : ASTM D1505 규격에 따라 측정하였다(1) Density: Measured according to ASTM D1505 standards.

(2) Melt Index (MI) : ASTM D1238 (조건 E, 190 ℃, 2.16kg 하중) 규격에 따라 측정하였다. (2) Melt Index (MI): Measured according to ASTM D1238 (Condition E, 190 ℃, 2.16 kg load) standard.

(3) 분자량(Mn, Mw, g/mol) 및 분자량 분포(PDI, Mw/Mn)(3) Molecular weight (Mn, Mw, g/mol) and molecular weight distribution (PDI, Mw/Mn)

겔 투과 크로마토그래피(GPC, gel permeation chromatography, Agilent사 제조)를 이용하여 폴리올레핀의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)을 측정하고, 중량평균 분자량을 수평균 분자량으로 나누어 분자량 분포(PDI)를 계산하였다. The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of polyolefin were measured using gel permeation chromatography (GPC, manufactured by Agilent), and the weight average molecular weight was divided by the number average molecular weight to obtain molecular weight distribution (PDI). ) was calculated.

구체적으로, 겔투과 크로마토그래피(GPC) 장치로는 Agilent PL-GPC220 기기를 이용하고, Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm 길이 칼럼을 사용하였다. 이때 측정 온도는 160 ℃이며, 1,2,4-트리클로로벤젠(1,2,4-Trichlorobenzene)을 용매로서 사용하였으며, 유속은 1 mL/min로 하였다. 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리올레핀의 샘플은 각각 GPC 분석 기기 (PL-GP220)을 이용하여 BHT 0.0125% 포함된 트리클로로벤젠(1,2,4-Trichlorobenzene)에서 160 ℃, 10 시간 동안 녹여 전처리하고, 10 mg/10mL의 농도로 조제한 다음, 200 μL의 양으로 공급하였다. 폴리스티렌 표준 시편을 이용하여 형성된 검정 곡선을 이용하여 Mw 및 Mn의 값을 유도하였다. 폴리스티렌 표준 시편의 중량평균 분자량은 2000 g/mol, 10000 g/mol, 30000 g/mol, 70000 g/mol, 200000 g/mol, 700000 g/mol, 2000000 g/mol, 4000000 g/mol, 10000000 g/mol의 9종을 사용하였다. Specifically, an Agilent PL-GPC220 instrument was used as a gel permeation chromatography (GPC) device, and a 300 mm long column from Polymer Laboratories PLgel MIX-B was used. At this time, the measurement temperature was 160°C, 1,2,4-trichlorobenzene was used as a solvent, and the flow rate was 1 mL/min. The polyolefin samples obtained in Examples and Comparative Examples were pretreated by dissolving them in 1,2,4-Trichlorobenzene (1,2,4-Trichlorobenzene) containing 0.0125% BHT at 160°C for 10 hours using a GPC analysis device (PL-GP220). , prepared at a concentration of 10 mg/10mL and then supplied in an amount of 200 μL. The values of Mw and Mn were derived using a calibration curve formed using a polystyrene standard specimen. The weight average molecular weight of polystyrene standard specimens is 2000 g/mol, 10000 g/mol, 30000 g/mol, 70000 g/mol, 200000 g/mol, 700000 g/mol, 2000000 g/mol, 4000000 g/mol, 10000000 g. Nine types of /mol were used.

(4) SCB(Short Chain Branch) 함량(탄소 1,000 개당의 탄소수 2 내지 6개의 곁가지(branch) 함량, 단위: 개/1,000C)(4) SCB (Short Chain Branch) content (content of side branches with 2 to 6 carbons per 1,000 carbons, unit: pieces/1,000C)

시료를 PL-SP260VS을 이용하여 BHT 0.0125%가 포함된 1, 2, 4-Trichlorobenzene에서 160℃, 10시간 동안 녹여 전처리한 후, 고온 GPC(PL-GPC220)와 연결된 PerkinElmer Spectrum 100 FT-IR을 이용하여 160℃에서 측정하였다.Samples were pretreated using PL-SP260VS by dissolving them in 1, 2, 4-Trichlorobenzene containing 0.0125% BHT at 160°C for 10 hours, then used PerkinElmer Spectrum 100 FT-IR connected to high temperature GPC (PL-GPC220). It was measured at 160°C.

(5) ASL (Average Ethylene Sequence Length) (5) ASL (Average Ethylene Sequence Length)

시차주사열량계(장치명: DSC8000, 제조사: PerkinElmer)를 이용하여 폴리올레핀을 초기에 160℃까지 가열한 후 30분 동안 유지하여 시료의 측정 전 열 이력을 모두 제거하였다. Using a differential scanning calorimeter (device name: DSC8000, manufacturer: PerkinElmer), polyolefin was initially heated to 160°C and maintained for 30 minutes to remove all heat history of the sample before measurement.

160℃부터 122℃까지 온도를 내린 후, 20분간 유지하고 30℃까지 온도를 내린 후 1분 유지 후, 다시 온도를 증가시켰다. 다음에, 최초의 가열 온도 122℃ 보다 5℃ 낮은 온도(117 ℃)까지 가열한 후 20분 동안 유지하고, 30℃까지 온도를 내린 후 1분 유지 후, 다시 온도를 증가시켰다. 이러한 방식으로 n+1번째의 가열 온도는 n번째 가열 온도보다 5℃ 낮은 온도로 하고, 유지 시간 및 냉각 온도는 동일하게 하여 점차 가열 온도를 내리면서 52℃까지 진행하였다. 이때 온도의 상승 속도와 하강 속도는 각각 20℃/min으로 조절하였다. 마지막으로 30℃에서부터 160℃까지 20℃/min의 승온 속도로 온도를 올리며 열량 변화를 관찰하여 SSA thermogram을 측정하였다.The temperature was lowered from 160°C to 122°C, maintained for 20 minutes, lowered to 30°C, maintained for 1 minute, and then increased again. Next, it was heated to a temperature (117°C) that was 5°C lower than the initial heating temperature of 122°C and maintained for 20 minutes. The temperature was lowered to 30°C and maintained for 1 minute, and then the temperature was increased again. In this way, the n+1th heating temperature was 5°C lower than the nth heating temperature, the holding time and cooling temperature were the same, and the heating temperature was gradually lowered to 52°C. At this time, the temperature increase and decrease rates were adjusted to 20°C/min, respectively. Finally, the SSA thermogram was measured by increasing the temperature from 30℃ to 160℃ at a rate of 20℃/min and observing the change in heat quantity.

(6) 낙하 충격 강도(Dart drop impact strength): (6) Drop impact strength:

폴리올레핀 수지를 단축압출기(유진엔지니어링 Single Screw Extruder, Blown Film M/C, 50 파이)를 이용하고 압출온도 130 ~ 170℃에서 60㎛의 두께가 되도록 인플레이션 성형하였다. 이때 다이갭(Die Gap)은 2.0mm, 팽창비(Blown-Up Ratio)는 2.3으로 하였다. The polyolefin resin was inflation molded to a thickness of 60㎛ using a single screw extruder (Eugene Engineering Single Screw Extruder, Blown Film M/C, 50 Pie) at an extrusion temperature of 130 to 170°C. At this time, the die gap was set to 2.0 mm and the blow-up ratio was set to 2.3.

이렇게 제조한 필름에 대해, ASTM D1709 [Method A] 규격에 따라 필름 시료당 20회 이상 측정하여 그 평균값을 취하였다.For the film manufactured in this way, measurements were taken at least 20 times per film sample according to the ASTM D1709 [Method A] standard, and the average value was taken.

  실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 밀도(g/cm3)Density (g/cm 3 ) 0.9180.918 0.9170.917 0.9170.917 0.9190.919 0.9170.917 0.9200.920 0.9180.918 0.9200.920 MI2.16(g/10min)MI 2.16 (g/10min) 1.061.06 1.021.02 1.091.09 0.600.60 1.141.14 0.60.6 0.960.96 0.30.3 Mw(g/mol)Mw(g/mol) 124,000124,000 124,000124,000 123,000123,000 126,000126,000 123,000123,000 138,000138,000 122,000122,000 136,000136,000 PDIPDI 3.723.72 3.543.54 3.713.71 2.792.79 2.722.72 2.852.85 2.882.88 2.882.88 ASL≥22nm(wt%)ASL≥22nm(wt%) 1818 1616 1616 55 22 3737 1313 3838 ASL≤8nm(wt%)ASL≤8nm(wt%) 4141 4040 4242 3434 3636 2222 1818 2121 SCBSCB 22.422.4 22.922.9 23.623.6 21.921.9 21.121.1 22.822.8 22.522.5 22.022.0 낙하충격강도
(g)
Drop impact strength
(g)
1,7901,790 1,6501,650 1,8701,870 1,3001,300 1,2301,230 440440 1,3901,390 380380

상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1 내지 3의 폴리올레핀은 유사한 밀도를 갖는 비교예 1 내지 5와 비교하여 낙하충격강도가 1,650g 이상으로 매우 우수한 낙하충격강도를 나타내었다.Referring to Table 2, the polyolefins of Examples 1 to 3 of the present invention showed very excellent drop impact strength of 1,650 g or more compared to Comparative Examples 1 to 5 having similar densities.

Claims (12)

하기 1) 내지 3)의 조건을 만족하는 폴리올레핀으로, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제 1 메탈로센 화합물 1종 이상; 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제 2 메탈로센 화합물 1종 이상; 및 상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물을 담지하는 담체를 포함하는 혼성 담지 메탈로센 촉매의 존재 하에, 올레핀 단량체를 중합시킴으로써 제조되는, 폴리올레핀:
1) ASTM D1505에 따라 측정한 밀도가 0.915 g/cm3 내지 0.930 g/cm3;
2) 190℃, 2.16kg의 하중 하에서 ASTM D1238에 따라 측정한 용융 지수(MI)가 0.5 내지 1.5 g/10min; 및
3) SSA (Successive Self-nucleation and Annealing) 분석 시 길이가 22nm 이상인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 16 중량% 이상이고, 8nm 이하인 ASL (Average Ethylene Sequence Length)을 갖는 사슬의 비율이 전체 사슬에 대하여 38 중량% 이상,
[화학식 1]

화학식 1에서,
M은 4족 전이금속이고,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-20 알킬, 또는 QCOO-이고, Q는 C1-20 알킬이고,
A는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,
R1 및 R2는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴이고,
R3 내지 R6은 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴, C7-30 알킬아릴, 또는 C7-30 아릴알킬이고,
R7, R7’는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴, 또는 C2-20 알콕시 알킬이고,
E는 황(S), 산소(O) 및 셀레늄(Se)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,
[화학식 2]

화학식 2에서,
M'은 4족 전이금속이고,
A'는 탄소, 실리콘 또는 게르마늄이고,,
X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 할로겐, 또는 C1-20의 알킬이고,
R8 내지 R11은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, C1-20의 알킬, C2-20의 알케닐, C6-20의 아릴, C7-20의 알킬아릴, C7-20의 아릴알킬이고, 또는 R8 내지 R11 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 방향족 고리, 또는 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 헤테로 방향족 고리를 형성하고,
R12 및 R12'는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-30 아릴, 또는 C2-20 알콕시 알킬이고,
R13은 C1-20 알킬, C2-20 알케닐, 또는 C6-30 아릴이다.
A polyolefin that satisfies the conditions 1) to 3) below, comprising at least one first metallocene compound selected from compounds represented by the following formula (1); At least one second metallocene compound selected from compounds represented by the following formula (2); A polyolefin prepared by polymerizing olefin monomers in the presence of a hybrid supported metallocene catalyst comprising a carrier supporting the first and second metallocene compounds:
1) Density measured according to ASTM D1505 is 0.915 g/cm 3 to 0.930 g/cm 3 ;
2) a melt index (MI) of 0.5 to 1.5 g/10 min as measured according to ASTM D1238 at 190°C and a load of 2.16 kg; and
3) When analyzing SSA (Successive Self-nucleation and Annealing), the proportion of chains with an ASL (Average Ethylene Sequence Length) of 22 nm or more in length is 16% by weight or more relative to the total chain, and ASL (Average Ethylene Sequence Length) of 8 nm or less is measured. The proportion of chains is 38% by weight or more based on the total chain,
[Formula 1]

In Formula 1,
M is a group 4 transition metal,
X 1 and _
A is carbon, silicon or germanium,
R 1 and R 2 are the same or different and are each independently C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl,
R 3 to R 6 are the same or different, and are each independently hydrogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl, C 7-30 alkylaryl, or C 7-30 arylalkyl ego,
R 7 , R 7 'are the same or different, and are each independently C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl, or C 2-20 alkoxy alkyl,
E is any one selected from the group consisting of sulfur (S), oxygen (O) and selenium (Se),
[Formula 2]

In Formula 2,
M' is a group 4 transition metal,
A' is carbon, silicon or germanium,
X 3 and X 4 are the same or different from each other and are each independently halogen or C 1-20 alkyl,
R 8 to R 11 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, C 7- 20 arylalkyl, or at least two of R 8 to R 11 adjacent to each other are connected to each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic ring, an aromatic ring, or at least one selected from the group consisting of N, O, and S. Forming a heteroaromatic ring containing,
R 12 and R 12 'are the same or different from each other, and are each independently C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-30 aryl, or C 2-20 alkoxy alkyl,
R 13 is C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or C 6-30 aryl.
제1항에 있어서,
상기 SSA는, 시차주사열량계를 이용하여 상기 폴리올레핀을 첫 번째 가열 온도로 120 내지 124℃까지 가열하고, 15 내지 30분간 유지한 후, 28 내지 32℃로 냉각하며, n+1번째의 가열 온도는 n번째 가열 온도보다 3 내지 7℃ 낮은 온도로 하여 단계적으로 가열 온도를 내리면서 최종 가열 온도가 50 내지 54℃가 될 때까지 가열-어닐링(annealing)-급랭을 반복 후 마지막으로 30℃에서부터 160℃까지 온도를 올림으로써 수행되는, 폴리올레핀.
According to paragraph 1,
The SSA heats the polyolefin to 120 to 124°C as the first heating temperature using a differential scanning calorimeter, maintains it for 15 to 30 minutes, and then cools to 28 to 32°C, and the n+1th heating temperature is Lower the heating temperature step by step to a temperature 3 to 7°C lower than the nth heating temperature, repeat heating-annealing-quenching until the final heating temperature is 50 to 54°C, and finally from 30°C to 160°C. Polyolefin, which is carried out by increasing the temperature to.
제1항에 있어서,
SCB (Short Chain Branch) 함량이 22개/1000C 이상인, 폴리올레핀.
According to paragraph 1,
Polyolefin with SCB (Short Chain Branch) content of 22 pieces/1000C or more.
제1항에 있어서,
분자량 분포(PDI, Mw/Mn)가 3.3 내지 4.0인, 폴리올레핀.
According to paragraph 1,
A polyolefin with a molecular weight distribution (PDI, Mw/Mn) of 3.3 to 4.0.
제 1항에 있어서,
필름 제막기를 이용하여 폴리올레핀 필름(BUR 2.3, 필름 두께 55 내지 65㎛)을 제조한 후, ASTM D 1709 [Method A]에 따라 측정한 낙하 충격 강도가 1,500 g 이상인, 폴리올레핀.
According to clause 1,
A polyolefin having a drop impact strength of 1,500 g or more as measured according to ASTM D 1709 [Method A] after producing a polyolefin film (BUR 2.3, film thickness 55 to 65 ㎛) using a film forming machine.
제1항에 있어서,
상기 폴리올레핀은, 에틸렌과 알파 올레핀의 공중합체인, 폴리올레핀.
According to paragraph 1,
The polyolefin is a copolymer of ethylene and alpha olefin.
제6항에 있어서,
상기 알파 올레핀은, 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, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보덴, 페닐노보덴, 비닐노보덴, 디사이클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠 및 3-클로로메틸스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 폴리올레핀.
According to clause 6,
The alpha olefin is propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1 -Tetradecene, 1-hexadecene, 1-eicocene, norbornene, norbonadiene, ethylidene nobodene, phenylnobodene, vinylnobodene, dicyclopentadiene, 1,4-butadiene, 1,5-penta A polyolefin containing at least one member selected from the group consisting of diene, 1,6-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, and 3-chloromethylstyrene.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조식으로 표시되는 화합물들 중 어느 하나인, 폴리올레핀:
Figure 112024002388584-pat00018

상기 화합물에서,
Me는 메틸,
Et는 에틸,
nPr은 n-프로필,
Hx는 n-헥실,
Ph는 페닐,
t-Bu는 tert-부틸을 의미한다.
According to paragraph 1,
The compound represented by Formula 1 is a polyolefin, which is any one of the compounds represented by the following structural formula:
Figure 112024002388584-pat00018

In the above compounds,
Me is methyl,
Et is ethyl,
nPr is n-profile,
Hx is n-hexyl,
Ph is phenyl,
t-Bu means tert-butyl.
제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 구조식으로 표시되는 화합물들 중 어느 하나인, 폴리올레핀:

According to paragraph 1,
The compound represented by Formula 2 is a polyolefin, which is any one of the compounds represented by the following structural formula:

제1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물의 몰 비는 1:1 내지 1:10인, 폴리올레핀.
According to paragraph 1,
A polyolefin wherein the molar ratio of the first and second metallocene compounds is 1:1 to 1:10.
제1항에 있어서,
상기 담체는 실리카, 알루미나, 마그네시아 또는 이들의 혼합물인, 폴리올레핀.
According to paragraph 1,
The carrier is a polyolefin that is silica, alumina, magnesia, or a mixture thereof.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070260025A1 (en) 2003-11-04 2007-11-08 Basell Polyolefine Gmbh Organometallic Transition Metal Compound, Biscyclopentadienyl Ligand System, Catalyst System and Process for Preparing Polyolefins

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102226823B1 (en) * 2016-12-13 2021-03-10 주식회사 엘지화학 Catalyst composition for preparing polyolefin having an excellent flexural modulus using the same
KR102301666B1 (en) * 2017-12-22 2021-09-14 주식회사 엘지화학 Method For Preparing Supported Hybrid Metallocene Catalyst, Supported Hybrid Metallocene Catalyst Prepared By The Same Method, And Method For Preparing Polyolefin Using The Same
KR102602239B1 (en) * 2019-01-28 2023-11-13 주식회사 엘지화학 Polyolefin

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070260025A1 (en) 2003-11-04 2007-11-08 Basell Polyolefine Gmbh Organometallic Transition Metal Compound, Biscyclopentadienyl Ligand System, Catalyst System and Process for Preparing Polyolefins

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