KR20180036390A - Catalyst composition for polymerization of olefin, preparation method of the same, and preparation method of polyolefin using the same - Google Patents

Catalyst composition for polymerization of olefin, preparation method of the same, and preparation method of polyolefin using the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a catalyst composition for polyolefin polymerization comprising a specific internal electron donor which is eco-friendly, a method for manufacturing a catalyst composition for polyolefin polymerization, and a method for manufacturing a polyolefin using the same. More particularly, the present invention relates to a catalyst composition which does not contain a phthalate derivative which is harmful to humans and environment, and which is eco-friendly, excellent in polymerization activity, and capable of manufacturing a polyolefin having excellent stereoregularity.

Description

폴리올레핀 중합용 촉매 조성물, 그의 제조 방법, 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조 방법 {CATALYST COMPOSITION FOR POLYMERIZATION OF OLEFIN, PREPARATION METHOD OF THE SAME, AND PREPARATION METHOD OF POLYOLEFIN USING THE SAME}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst composition for polyolefin polymerization, a process for producing the same, and a process for producing a polyolefin using the catalyst composition,

본 발명은 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물, 그의 제조 방법, 이를 이용한 폴리올레핀의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 인간과 환경에 유해한 프탈레이트 유도체를 사용하지 않고, 특정의 친환경적인 내부전자공여체를 사용하여 촉매의 중합 활성을 높이고, 최종 제조되는 폴리올레핀의 물성을 향상시킬 수 있는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물과 그의 제조 방법, 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst composition for polyolefin polymerization, a process for producing the same, and a process for producing a polyolefin using the same. More specifically, it relates to a catalyst composition for polyolefin polymerization capable of enhancing the polymerization activity of a catalyst by using a specific environmentally-friendly internal electron donor without using a phthalate derivative harmful to humans and the environment and improving the physical properties of the polyolefin finally prepared A process for producing the same, and a process for producing a polyolefin using the same.

올레핀 단량체를 중합 또는 공중합하여 폴리올레핀을 제조하는 과정에서는 보다 높은 반응 효율을 달성하고 목표하는 물성을 갖는 고분자를 얻기 위하여 다양한 촉매 화합물이 사용되고 있다. 이러한 폴리올레핀 중합에 사용되는 촉매로는 중심 금속의 종류에 따라 지글러-나타계 촉매, 크롬계 촉매 또는 메탈로센 촉매 등의 다양한 촉매가 사용되고 있다. 이들 촉매는 촉매 활성, 이를 이용해 제조된 폴리올레핀의 분자량 분포 특성, 입체 규칙성 및 공단량체에 대한 반응 특성이 서로 다르기 때문에 각 제조 공정 및 응용 제품에 따라 선택적으로 사용되고 있다.In the process of preparing polyolefins by polymerization or copolymerization of olefin monomers, various catalyst compounds have been used in order to obtain higher reaction efficiency and polymers having desired physical properties. Various catalysts such as a Ziegler-Natta catalyst, a Cr-based catalyst, and a metallocene catalyst are used as the catalysts used in the polyolefin polymerization, depending on the type of the central metal. These catalysts are selectively used depending on the respective production processes and application products because of their different catalytic activities, molecular weight distribution characteristics, stereoregularity and reaction characteristics with respect to the comonomers produced using the catalysts.

일반적으로 지글러-나타 촉매라고 불리는 폴리올레핀 중합용 촉매는 전이금속화합물이 주성분인 주촉매, 유기금속 화합물인 조촉매, 그리고 전자공여체의 조합으로 이루어지는 고체 촉매를 말하며, 종래부터 중합의 활성도와 입체 규칙성을 향상시키는 방향으로 광범위하게 연구되어 관련기술이 많이 제시되어 있다. The catalyst for polyolefin polymerization generally referred to as a Ziegler-Natta catalyst refers to a solid catalyst comprising a combination of a main catalyst which is a main component of a transition metal compound, a promoter which is an organic metal compound, and an electron donor, And a lot of related technologies have been proposed.

지글러-나타 촉매는 그 구성성분과 구조 및 제조방법 등에 따라 생성되는 폴리올레핀의 성질과 특성 등에 직접적으로 영향을 미친다. 따라서 생성되는 폴리올레핀의 특성을 변화시키기 위해서는, 촉매의 제조 시 촉매의 구성성분, 담지체의 구조 및 촉매의 제조방법 등에 대한 변화가 수반되어야 하며, 각 촉매의 제조방법, 또는 구성성분의 차이에 의하여 달라진 촉매의 활성과 중합된 고분자의 분자량, 입체 규칙성 등에 대한 연구도 병행되어야 한다. The Ziegler-Natta catalyst directly affects the properties and properties of the polyolefin produced according to its constituent components, structure and preparation method. Therefore, in order to change the properties of the produced polyolefin, it is necessary to change the constituents of the catalyst, the structure of the carrier and the production method of the catalyst during the production of the catalyst. The activity of the different catalysts and the molecular weight and stereoregularity of the polymerized polymer should be studied simultaneously.

상기와 같이 폴리올레핀 중합에 있어서, 촉매 활성 증가를 통해 원가를 낮추고, 입체규칙성 등의 촉매 성능을 향상시켜 생성되는 고분자의 물성을 개선시키기 위하여, 내부전자공여체 또는 응집체로서 프탈레이트계 화합물을 사용하는 방법이 널리 알려져있다. 다만, 프탈레이트계 화합물은 동물이나 사람의 몸 속에 들어가서 호르몬의 작용을 방해하거나 혼란시키는 '내분비계 교란물질(endocrine disrupter)'의 일종으로서 적은 양으로도 인간의 생식기능 저하, 성장장애, 기형, 암 유발과 같이 인간 및 생태계에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있음이 밝혀져 현재는 사용이 금지되었다. 이에 따라, 내부전자공여체로 상기 프탈레이트계 화합물을 대체하기 위한 화합물을 합성하기 위한 연구는 다수 진행되었으나, 현재에도 응집제로서는 프탈릭무수물 또는 프탈릭클로라이드 등의 프탈레이트계 화합물이 주로 사용되고 있는 실정이다.As described above, in the polyolefin polymerization, in order to improve the physical properties of the resulting polymer by lowering the cost by increasing the catalyst activity and improving the catalyst performance such as stereoregularity, a method of using a phthalate compound as an internal electron donor or agglomerate This is widely known. However, the phthalate compound is a type of 'endocrine disrupter' that interferes with or disrupts the action of hormones by entering into the body of an animal or a human. As a small amount, It has been found out that it can have a bad influence on human and ecosystem like induction, and it is prohibited to use at present. Accordingly, many studies have been made to synthesize a compound for replacing the phthalate compound with an internal electron donor. However, phthalate compounds such as phthalic anhydride or phthalic chloride have been mainly used as coagulant.

따라서, 친환경적인 응집제 및 내부전자공여체를 포함하며 높은 중합 활성을 보이고, 생성되는 중합체가 우수한 입체규칙성을 가질 수 있는 폴리올레핀 중합용 지글러-나타 촉매의 개발에 대한 요구가 대두되고 있다. Accordingly, there is a demand for the development of a Ziegler-Natta catalyst for polyolefin polymerization, which contains an environmentally-friendly coagulant and an internal electron donor, exhibits a high polymerization activity, and has excellent stereoregularity in the resulting polymer.

본 발명은 높은 촉매 활성을 나타내고, 제조되는 고분자의 물성을 향상시킬 수 있으며 친환경적인 내부전자공여체를 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a catalyst composition for polyolefin polymerization which exhibits high catalytic activity, can improve the physical properties of a polymer to be produced, and contains an environmentally friendly internal electron donor.

그리고, 본 발명은 상기 촉매 조성물의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다. The present invention also provides a process for producing the catalyst composition.

또한, 본 발명은 상기 촉매 조성물을 이용하는 폴리올레핀의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention also provides a process for producing a polyolefin using the catalyst composition.

본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 내부전자공여체; 및 전이금속 화합물을 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물을 제공하고, The present invention relates to an internal electron donor comprising a compound represented by the formula (1) and a compound represented by the formula (2); And a transition metal compound,

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl), 탄소수 2 내지 20의 알케닐기(alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(arylalkyl), 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(alkylaryl), S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기(alkyl), 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기(aryl)이고, R 1 to R 3 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, S, N, O, A heteroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Si, P and B or a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, A heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms substituted with at least one hetero atom,

[화학식 2](2)

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

R4 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl)이고, R 4 to R 5 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

R6 내지 R7는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl), 탄소수 2 내지 20의 알케닐기(alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(arylalkyl), 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(alkylaryl), S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기(alkyl), 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기(aryl)이다.R 6 to R 7 each independently represent hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, S, N, O, A heteroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Si, P and B or a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, Or a heteroaryl group (aryl) having 5 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom.

본 발명은 또한, 전이금속 화합물과 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 내부전자공여체를 반응시키는 단계를 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a process for preparing a catalyst composition for polyolefin polymerization comprising the step of reacting an internal electron donor comprising a transition metal compound, a compound represented by the formula (1) and a compound represented by the formula (2).

그리고, 본 발명은 상기 폴리올레핀 합성용 촉매 조성물의 존재 하에, 올레핀계 단량체를 중합 반응하는 단계를 포함하는 폴리올레핀의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a process for producing a polyolefin comprising the step of polymerizing an olefin monomer in the presence of the catalyst composition for synthesizing polyolefin.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물, 상기 촉매 조성물의 제조 방법, 이를 이용한 폴리올레핀의 제조 방법에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a catalyst composition for polyolefin polymerization according to a specific embodiment of the present invention, a method for producing the catalyst composition, and a method for producing a polyolefin using the catalyst composition will be described in detail.

발명의 일 구현예에 따르면, 상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the catalyst composition for polyolefin polymerization can be provided.

본 발명자들은, 기존 폴리올레핀 중합에 사용되는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 내부전자 공여체로 사용되어 온, 프탈레이트 화합물의 유해성과 위험성을 인식하고, 이를 대체할 수 있는 화합물에 관한 연구를 진행하여, 특정의 케토에스테르(ketoester)계 화합물 및 디에테르(diether)계 화합물을 내부전자공여체로 전이금속 화합물과 함께 촉매 조성물로 사용하는 경우 촉매 활성 증가를 보이고, 입체규칙성이 우수한 폴리올레핀을 제조할 수 있음을 확인하고 발명을 완성하였다. The present inventors have recognized the harmfulness and danger of the phthalate compound which has been used as an internal electron donor of the catalyst composition for polyolefin polymerization to be used in the conventional polyolefin polymerization, It has been confirmed that when a ketoester-based compound and a diether-based compound are used as a catalyst composition together with a transition metal compound as an internal electron donor, the polyolefin having an increased catalytic activity and excellent stereoregularity can be produced Thereby completing the invention.

상기 폴리올레핀 중합은 1종의 올레핀 단량체를 사용하는 중합 과정 및 2종 이상의 단량체를 사용하는 공중합 과정을 모두 포함하는 의미이다. The polyolefin polymerization means both a polymerization process using one kind of olefin monomer and a copolymerization process using two or more kinds of monomers.

발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 내부전자공여체 및 전이금속 화합물을 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물이 제공된다. According to one embodiment of the invention, there is provided a catalyst composition for polyolefin polymerization comprising an internal electron donor and a transition metal compound comprising a compound represented by the following formula (1) and a compound represented by the following formula (2).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl), 탄소수 2 내지 20의 알케닐기(alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(arylalkyl), 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(alkylaryl), S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기(alkyl), 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기(aryl)이고, R 1 to R 3 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, S, N, O, A heteroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Si, P and B or a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, A heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms substituted with at least one hetero atom,

[화학식 2] (2)

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

R4 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl)이고, R 4 to R 5 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

R6 내지 R7는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl), 탄소수 2 내지 20의 알케닐기(alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(arylalkyl), 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(alkylaryl), S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기(alkyl), 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기(aryl)이다.R 6 to R 7 each independently represent hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, S, N, O, A heteroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Si, P and B or a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, Or a heteroaryl group (aryl) having 5 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom.

본 명세서에서, 시클로알킬기는 시클로알칸(cycloalkane)으로부터 유래한 1가 작용기를 의미하고, 아릴기는 방향족 탄화수소인 아렌(arene)으로부터 유래한 1가 또는 2가 작용기를 의미한다. 또한, 알킬실릴기는 알킬기가 치환된 실릴기를 의미하고, 아릴알킬기는 아릴기가 치환된 알킬기를, 알킬아릴기는 알킬기가 치환된 아릴기를 의미한다. As used herein, a cycloalkyl group means a monovalent functional group derived from a cycloalkane, and an aryl group means a monovalent or divalent functional group derived from an aromatic hydrocarbon arene. Further, the alkylsilyl group means a silyl group substituted with an alkyl group, the arylalkyl group means an alkyl group substituted with an aryl group, and the alkylaryl group means an aryl group substituted with an alkyl group.

상기 일 구현예의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서, 내부전자 공여체는 전이금속 화합물과 함께 사용되어, 폴리올레핀 중합 반응에서 촉매의 활성을 높여주고, 제조되는 폴리올레핀의 입체규칙성 및 수소반응성을 향상시켜주는 작용을 할 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물은 케토에스테르(ketoester)계 화합물로, R2의 2가 치환기를 중심으로 케톤기와 에스테르기가 도입된 화학 구조를 갖는다. 또한, 상기 화학식 2의 화합물은 디에테르(diether)계 화합물로, R6 및 R7이 치환된 이소프로필기의 말단에 각각 에스테르기가 도입된 화학 구조를 갖는다. In the catalyst composition for polyolefin polymerization according to this embodiment, the internal electron donor is used together with the transition metal compound to increase the activity of the catalyst in the polyolefin polymerization reaction and improve the stereoregularity and hydrogen reactivity of the produced polyolefin can do. Specifically, the compound of Chemical Formula 1 is a ketoester-based compound, and has a chemical structure in which a ketone group and an ester group are introduced centering on a divalent substituent of R 2 . The compound of formula (2) is a diether compound having a chemical structure in which an ester group is introduced at the end of an isopropyl group substituted with R 6 and R 7 , respectively.

보다 상세하게는, 상기 화학식 1의 케토에스테르(ketoester)계 화합물에서 케톤 구조는 카르복실기가 도입되어 루이스 베이스(Lewis base)인 도너로 작용할 수 있다. 즉, 상기 화학식 1의 화합물 구조는 프탈레이트계 화합물과 유사하여 프탈레이트계 도너의 특징 및 효과를 나타낼 수 있으면서도, 환경 및 인체에 유해하지 않아 친환경적이다. 또한, 상기 화학식 2의 디에테르(diether)계 화합물에서 에테르 구조는 우수한 입체규칙성과 높은 용융 지수의 특징을 가지는 것이다. 이에 따라, 상기 화학식 1과 함께 화학식 2의 화합물을 포함한 내부전자 공여체는 폴리올레핀 중합 반응에서 보다 효과적으로 촉매의 활성을 높여주고, 입체규칙성이 우수한 폴리올레핀을 제조할 수 있다. More specifically, in the ketoester-based compound of Formula 1, the ketone structure may function as a donor that is a Lewis base by the introduction of a carboxyl group. That is, the structure of the compound of Formula 1 is similar to the phthalate-based compound, so that it can exhibit the characteristics and effects of the phthalate-based donor, and is environmentally friendly because it is not harmful to the environment and human body. The ether structure of the diether compound of Formula 2 is characterized by excellent stereoregularity and a high melt index. Accordingly, the internal electron donor including the compound of Formula 2 together with Formula 1 enhances the activity of the catalyst more effectively in the polyolefin polymerization reaction, and can produce a polyolefin having excellent stereoregularity.

상기 화학식 1에서, R1은 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl)가 될 수 있으며, R2 및 R3은 각각 독립적으로 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl)가 될 수 있다. 또한, 상기 화학식 2에서, R6 및 R7은 각각 독립적으로 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl)가 될 수 있으며, R2 및 R3은 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl)가 될 수 있다.In formula (1), R 1 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 and R 3 are each independently preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms aryl. In the above formula (2), R 6 and R 7 are each independently preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 and R 3 are preferably a group having 6 to 20 carbon atoms, Lt; / RTI > may be an aryl group having 1 to 20 carbon atoms.

또한, 상기 화학식 1 및 2의 치환기 R1 내지 R7은 할로겐 원소, 탄소수 1 내지 6의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(alkylsilyl), 탄소수 1 내지 20의 알킬아민(alkylamine), 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로기(heterocyclic group) 및 탄소수 2 내지 20의 에테르기(ether)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 추가 치환된 것이 될 수 있다. The substituents R 1 to R 7 in the general formulas (1) and (2) are a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, An aryl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylamine having 1 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms and an ether group having 2 to 20 carbon atoms ), Which may be further substituted with one or more selected from the group consisting of

이러한 상기 내부전자공여체 중 화학식 1로 표시되는 화합물의 일례로는, 메틸 2-벤조일벤조에이트, 에틸 2-벤조일벤조에이트, 프로필 2-벤조일벤조에이트, 이소프로필 2-벤조일벤조에이트, 부틸 2-벤조일벤조에이트, 이소부틸 2-벤조일벤조에이트, 펜틸 2-벤조일벤조에이트, 이소펜틸 2-벤조일벤조에이트, 헥실 2-벤조일벤조에이트, 에틸 2-(4'-메틸벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(2',4'-디메틸벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(2',4',6'-트리메틸벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(4'-클로로벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(4'-이소부틸)벤조에이트, 메틸 3-벤조일프로피오네이트, 에틸 3-벤조일프로피오네이트, 부틸 3-벤조일프로피오네이트, 이소부틸 3-벤조일프로피오네이트, 펜틸 3-벤조일프로피오네이트, 이소펜틸 3-벤조일프로피오네이트, 메틸 3-벤조일부틸레이트, 에틸 3-벤조일부틸레이트, 프로필 3-벤조일부틸레이트, 이소프로필 3-벤조일부틸레이트, 부틸 3-벤조일부틸레이트, 이소부틸 3-벤조일부틸레이트, 펜틸 3-벤조일부틸레이트, 이소펜틸 3-벤조일부틸레이트, 메틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 에틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 이소부틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 이소펜틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 에틸 2-(1-옥소프로필) 벤조에이트, 이소부틸 2-(1-옥소프로필) 벤조에이트, 이소펜틸 2-(1-옥소프로필) 벤조에이트, 에틸 2-(2-메틸-1-옥소프로필) 벤조에이트, 이소부틸 2-(2-메틸-1-옥소프로필) 벤조에이트, 이소펜틸 2-(2-메틸-1-옥소프로필) 벤조에이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 내부전자 공여체로 사용할 수 있다. 이 중에서, 우수한 입체규칙성을 부여하는 측면에서 메틸 2-벤조일벤조에이트, 에틸 2-(4'-메틸벤조일)벤조에이트 등이 바람직하다.Examples of the compound represented by the formula (1) include methyl 2-benzoyl benzoate, ethyl 2-benzoyl benzoate, propyl 2-benzoyl benzoate, isopropyl 2-benzoyl benzoate, butyl 2-benzoyl Benzoyl benzoate, isobutyl 2-benzoyl benzoate, pentyl 2-benzoyl benzoate, isopentyl 2-benzoyl benzoate, hexyl 2-benzoyl benzoate, ethyl 2- (4'- (2 ', 4'-dimethylbenzoyl) benzoate, ethyl 2- (2', 4'-trimethylbenzoyl) benzoate, ethyl 2- -Isobutyl) benzoate, methyl 3-benzoyl propionate, ethyl 3-benzoyl propionate, butyl 3-benzoyl propionate, isobutyl 3-benzoyl propionate, pentyl 3-benzoyl propionate, 3-benzoyl propionate, methyl 3-benzoyl butylate, ethyl 3-benzoate Butyl 3-benzoylbutylate, isobutyl 3-benzoylbutylate, isopentyl 3-benzoylbutylate, methyl-4-benzoylbutylate, isopropyl 3-benzoylbutylate, 4-phenyl-2-butenoate, isobutyl-4-oxo-4-phenyl-2-butenoate, (1-oxopropyl) benzoate, isobutyl 2- (1-oxopropyl) benzoate, isopentyl 2- (1-oxopropyl) benzoate , Ethyl 2- (2-methyl-1-oxopropyl) benzoate, isobutyl 2- (2-methyl-1-oxopropyl) benzoate, isopentyl 2- And one or more of them may be mixed to be used as an internal electron donor. Of these, methyl 2-benzoyl benzoate and ethyl 2- (4'-methylbenzoyl) benzoate are preferable in terms of imparting excellent stereoregularity.

이러한 상기 내부전자공여체 중 화학식 2로 표시되는 화합물의 일례로는, 2,2-디시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디페닐-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디벤질-1, 3-디메톡시프로판, 2,2-비스(시클로헥실메틸) 1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-에톡시프로판, 2-에틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2'-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-이소프로필-1, 3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2- 이소부틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 및 2-이소펜틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 내부전자 공여체로 사용할 수 있다. 이 중에서, 높은 활성과 우수한 입체규칙성을 동시에 구현하는 측면에서 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-이소부틸-1,3-디메톡시프로판 등이 바람직하다. Examples of the compound represented by the formula (2) in the internal electron donor include 2,2-dicyclopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-dicyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, Diisobutyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-diisopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2- 1,3-dimethoxypropane, 2,2-dibenzyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-bis (cyclohexylmethyl) Butyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-diisobutyl-1,3-ethoxypropane, 2-ethyl- Ethyl-2-isopropenyl-1,3-dimethoxypropane, 2-ethyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane, Ethyl-2-benzyl-1,3-dimethoxypropane, 2-ethyl-2-cyclopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2- Hexyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-isopropyl Dimethoxypropane, 2-methyl-2-butyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl- Methyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2- 1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2- Isopropyl-2-isopropyl-2-isopropyl-2-phenyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopropyl- Isopropyl-2-cyclopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopropyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2- Isobutyl-1, 3-dimethoxypropane, 2-isobutyl-2-phenyl-1,3-dimethoxypropane, 2-benzyl-1,3-dimethoxypropane, 2- 2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopentyl-2-butyl-1,3-dimethoxypropane Isopentyl-2-phenyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopentyl-2-benzyl-1,3-dimethoxypropane, 2- And 2-isopentyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane. Of these, one or more of them may be mixed and used as an internal electron donor. Among them, 2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopropyl-2-isobutyl-1,3-dimethoxy Propane and the like are preferable.

또한, 상기 내부전자공여체로 화학식 1 및 화학식 2의 화합물 이외에, 기존에 알려진 다양한 내부전자공여체 화합물, 예컨대, 숙신네이트 화합물, 실란 화합물, 또는 플루오렌계 화합물 등을 더 포함할 수 있다.Further, in addition to the compounds of the formulas (1) and (2), various internal electron donor compounds known in the art such as a succinate compound, a silane compound, or a fluorene compound may be further included as the internal electron donor.

상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물은 내부전자공여체로서 전이금속 화합물의 1 몰을 기준하여, 각각 0.001 내지 0.017 몰의 함량으로 반응시키는 것이 바람직하고, 0.003 내지 0.01 몰로 반응시키는 것이 더욱 바람직하다. 상기 화학식 1 및 2의 내부전자 공여체 함량이 전이금속 화합물 1 몰을 기준으로 하여 0.001 몰 미만이면 내부전자 공여체의 함량이 너무 적어 입체규칙성이 낮아질 수 있고, 0.017 몰을 초과하면 촉매의 활성을 낮추어 바람직하지 않다. The compounds of the formulas (1) and (2) are preferably reacted as an internal electron donor in an amount of 0.001 to 0.017 mol based on 1 mol of the transition metal compound, more preferably 0.003 to 0.01 mol. If the content of the internal electron donor is less than 0.001 mole based on 1 mole of the transition metal compound, the content of the internal electron donor is too small and the stereoregularity may be lowered. When the internal electron donor content is more than 0.017 mole, It is not preferable.

또한, 상기 내부전자공여체 중 화학식 1의 화합물과 화학식 2의 화합물의 함량비는, 화학식 1의 케토에스테르(ketoester)계 화합물 1 몰을 기준으로 화학식 2의 디에테르(diether)계 화합물을 0.1 내지 10 몰로 반응시키는 것이 바람직하고, 0.2 내지 5 몰로 반응시키는 것이 더욱 바람직하다. 상기 화학식 2의 디에테르(diether)계 화합물의 양이 화학식 1의 케토에스테르(ketoester)계 화합물 1 몰을 기준으로 0.1 몰 미만이면 생성된 폴리올레핀의 입체규칙성이 낮아질 수 있어 바람직하지 않으며, 10 몰을 초과하면 높은 수소 반응성이 나타날 수 있어 바람직하지 않다. The content ratio of the compound of the formula (1) and the compound of the formula (2) in the internal electron donor is 0.1 to 10 (based on 1 mole of the ketoester compound of the formula (1) Mol, more preferably 0.2 to 5 mol. When the amount of the diether compound of Formula 2 is less than 0.1 mole based on 1 mole of the ketoester compound of Formula 1, the stereoregularity of the resultant polyolefin may be lowered, , High hydrogen reactivity may be exhibited, which is not preferable.

또한, 본 발명의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서 상기 전이금속화합물의 구체적인 예로는 폴리올레핀 합성용 지글러-나타 촉매로 사용되는 것으로 알려진 전이금속 화합물이라면 제한 없이 상기 촉매 성분의 제조에 사용 가능하다. 특히, 상기 전이금속 화합물의 바람직한 예로는 하기 화학식 3의 화합물을 들 수 있다. Further, in the catalyst composition for polyolefin polymerization of the present invention, specific examples of the transition metal compound may be used in the production of the catalyst component without limitation as long as it is a transition metal compound known to be used as a Ziegler-Natta catalyst for polyolefin synthesis. In particular, preferred examples of the transition metal compound include compounds represented by the following general formula (3).

[화학식 3] (3)

MXn(OR8)4 -n MX n (OR 8 ) 4 -n

상기 화학식 3에서, M은 주기율표 IVB, VB및 VIB족의 전이금속 원소로 이루어진 군에서 선택되고, X는 할로겐이고, R8은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, n은 0 내지 4이다. In Formula 3, M is selected from the group consisting of transition metal elements of Group IVB, VB and VIB of the periodic table, X is halogen, R 8 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is 0 to 4.

상기M의 바람직한 예로는 Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg등을 들 수 있고, 이 중에서 1종 이상이 포함된 전이금속 화합물을 사용할 수 있다. 그리고, 상기 화학식3의 전이금속 화합물로는, 사염화 지르코늄 [Zirconium(IV) chloride], 염화 크롬[Chromium(III) chloride], 또는 사염화티타늄 등을 사용하는 것이 바람직하다.Examples of the M include Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W and Sg. Among them, a transition metal compound containing at least one of them can be used . As the transition metal compound of the above formula (3), it is preferable to use zirconium (IV) chloride, chromium (III) chloride, titanium tetrachloride or the like.

상기 전이금속 화합물의 함량이 전체 촉매 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%, 또는 2.1 중량% 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 전이금속 화합물의 함량이 0.1 중량% 미만으로 지나치게 감소하면, 상기 폴리올레핀 중합용 촉매의 활성이 감소할 수 있다. The amount of the transition metal compound may be 0.1 wt% to 10 wt%, or 2.1 wt% to 10 wt% based on the total catalyst weight. If the content of the transition metal compound is excessively reduced to less than 0.1 wt%, the activity of the catalyst for polyolefin polymerization may decrease.

상기 내부전자공여체의 구체적인 화합물들은 기존의 폴리올레핀 제조용 지글러-나타계 고체 촉매에서 주로 사용하던 프탈레이트계 유도체를 포함하지 않아 친환경적이면서도, 기존의 프탈레이트계 화합물을 사용하는 촉매 조성물과 비교하여 동등 수준 이상의 촉매 활성을 나타낼 수 있고, 제조되는 폴리올레핀의 입체규칙성도 현저히 향상시킬 수 있다. The specific compounds of the internal electron donors do not contain the phthalate derivatives used mainly in the conventional Ziegler-type solid catalyst for producing polyolefins, so that they are environmentally friendly and have catalytic activity equal to or higher than that of the conventional catalyst compositions using phthalate compounds And the stereoregularity of the polyolefin to be produced can be remarkably improved.

한편, 본 발명의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물은 담지체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서, 상기 전이금속 화합물 및 상기 내부전자공여체는 이러한 담지체에 고정 또는 담지된 상태일 수 있다. 또한, 상기 전이금속 화합물과 상기 내부전자공여체가 상기 담지체 상에 담지되는 순서는 크게 제한되지 않으나, 상기 담지체와 전이금속 화합물을 먼저 반응시켜 활성점을 형성 한 후, 내부전자공여체를 투입하여 반응시키는 것이 촉매 활성을 높이는 데 더욱 바람직하다. On the other hand, the catalyst composition for polyolefin polymerization of the present invention may further comprise a support. In the catalyst composition for polyolefin polymerization, the transition metal compound and the internal electron donor may be in a state of being fixed or supported on such a support. The order in which the transition metal compound and the internal electron donor are supported on the support is not limited. However, the support and the transition metal compound may be first reacted to form an active site, and then an internal electron donor may be added It is more preferable to increase the catalytic activity.

상기 담지체의 특별한 제한은 없으며, 일반적인 지글러-나타 촉매의 제조에 통상적으로 사용되는 것으로 알려진 담지체를 제한 없이 사용이 가능하다. 바람직하게는, 상기 담지체로 실리카, 알루미나, 제올라이트, 마그네슘 화합물, 이들의 혼합물, 또는 이들의 혼성 담지체를 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 마그네슘 화합물을 사용할 수 있다. 상기 혼성 담지체는 실리카, 알루미나, 제올라이트, 및 마그네슘 화합물 중에서 2종 이상이 반응하거나, 또는 결합된 상태를 의미하는 것이다.There is no particular limitation on the above carrier, and it is possible to use any carrier known to be commonly used in the production of a general Ziegler-Natta catalyst. Preferably, the support is silica, alumina, zeolite, a magnesium compound, a mixture thereof, or a mixed carrier thereof, more preferably a magnesium compound. The hybrid carrier means a state in which two or more of silica, alumina, zeolite, and magnesium compounds react or bind.

상기 마그네슘 화합물의 구체적인 예로는 디할로겐화 마그네슘, 디알콕시 마그네슘, 알킬마그네슘 할라이드, 알콕시마그네슘 할라이드, 또는 아릴옥시마그네슘 할라이드 등을 들 수 있고, 디할로겐화 마그네슘 또는 디알콕시마그네슘을 담지체로 사용하면 촉매의 활성 및 합성되는 폴리올레핀의 입체규칙성을 보다 향상시킬 수 있다. Specific examples of the magnesium compound include dihalogenated magnesium, dialkoxymagnesium, alkylmagnesium halide, alkoxymagnesium halide, and aryloxymagnesium halide, and when magnesium dihalide or dialkoxymagnesium is used as the carrier, The stereoregularity of the polyolefin to be synthesized can be further improved.

이에 더하여, 상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물은 조촉매를 더 포함할 수 있다. 상기 조촉매는 전이금속화합물을 환원시켜 활성점을 형성할 수 있어 촉매 활성을 높일 수 있다. 상기 조촉매에는 특별한 제한이 없으며, 일반적인 폴리올레핀 합성용 촉매의 제조에서 사용 되는 것으로 알려진 유기 금속화합물이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 그 중에서도 하기 화학식 4로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the catalyst composition for polyolefin polymerization may further comprise a cocatalyst. The cocatalyst can reduce the transition metal compound to form an active site, thereby enhancing the catalytic activity. The cocatalyst is not particularly limited, and any organometallic compound known to be used in the production of a catalyst for general polyolefin synthesis can be used without limitation. Among them, it is preferable to use an alkylaluminum compound represented by the following formula (4).

[화학식 4][Chemical Formula 4]

R9 nAlX3 -n R 9 n AlX 3 -n

상기 화학식4에서, R9는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, X는 할로겐이며, n 은 0 내지 3이다.In Formula 4, R 9 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, X is halogen, and n is 0 to 3.

상기 조촉매의 구체적인 예로 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리부틸알루미늄, 디에틸알루미늄디클로라이드, 에틸알루미늄디클로라이드, 에틸알루미늄세스큐클로라이드, 트리프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄 등을 들 수 있으며, 이 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.Specific examples of the cocatalyst include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, tributylaluminum, diethylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, ethylaluminum cesium skew chloride, tripropylaluminum, tributylaluminum, tripentylaluminum , Trihexyl aluminum, trioctyl aluminum and the like. Of these, at least one of them can be selected and used.

또한, 상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물은 외부전자공여체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서 전이금속 화합물이 환원되면서 내부전자공여체의 일부가 제거되며, 이 빈자리를 외부 전자공여체가 결합하여 중합반응이 진행될 수 있다. 따라서, 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서 상기 외부 전자공여체의 역할은 상술한 상기 내부전자공여체의 역할과 유사하다. 즉, 폴리올레핀 중합 반응에서 보다 효과적으로 촉매의 활성을 높여주고, 올레핀 중합 시 입체규칙성을 높여줄 수 있다. In addition, the catalyst composition for polyolefin polymerization may further include an external electron donor. In the catalyst composition for polyolefin polymerization, the transition metal compound is reduced to remove a portion of the internal electron donor, and the external electron donor binds to the vacancy to allow the polymerization reaction to proceed. Therefore, the role of the external electron donor in the catalyst composition for polyolefin polymerization is similar to that of the internal electron donor described above. That is, it can increase the activity of the catalyst more effectively in the polyolefin polymerization reaction and increase stereoregularity in the olefin polymerization.

상기 외부전자공여체는 폴리올레핀 합성에 통상적으로 사용되는 외부전자공여체라면 특별한 제한 없이 사용이 가능하나, 특히, 그 중에서도 하기 화학식 5로 표시되는 실란 계열의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.The external electron donor may be an external electron donor ordinarily used in polyolefin synthesis without particular limitation, and it is particularly preferable to use a silane-based compound represented by the following formula (5).

[화학식 5][Chemical Formula 5]

R10 nSi(OR11)4 -n R 10 n Si (OR 11 ) 4 -n

상기 화학식 5에서, R10와 R11은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기, 및 탄소수 2 내지 10의 알콕시알킬기로 이루어진 군에서 선택된 작용기이다.Wherein R 10 and R 11 are each independently selected from the group consisting of hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an amino group having 1 to 10 carbon atoms An alkyl group, and an alkoxyalkyl group having 2 to 10 carbon atoms.

상기 외부전자공여체의 구체적인 예로는, 시클릭헥실메틸디메톡시실란, 디시클릭펜틸디메톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 디시클로펜틸디에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 페닐프로필디메톡시실란, 펜닐트리메톡시실란, 터셔리부틸트리메톡시실란, 시클릭헥실에틸디메톡시실란, 시클릭헥실메틸디메톡시실란, 시클릭펜틸트리에톡시실란, 디이소부틸디에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 이소프로필트리메톡시실란, 시클릭헵틸메틸디에톡시실란, 디시클로헵틸디에톡시실란 등을 들 수 있으며, 이 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. Specific examples of the external electron donor include cyclic hexylmethyldimethoxysilane, dicyclopentyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, triethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, dicyclo Ethyl trimethoxy silane, diphenyl diethoxy silane, phenyl propyl dimethoxy silane, pentyl trimethoxy silane, tertiary butyl trimethoxy silane, cyclic hexyl ethyl dimethoxy silane , Cyclic hexylmethyldimethoxysilane, cyclopentyltriethoxysilane, diisobutyldiethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, cyclic heptylmethyldiethoxy Silane, dicycloheptyldiethoxysilane, and the like, and at least one of them may be selected and used.

상기 외부전자공여체는 중합 시 조촉매와 함께 사용되며, 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 상기 외부전자공여체와 조촉매의 농도는 각각 전이금속 화합물 1 몰당 0.01 내지 10 몰, 바람직하게는 0.1 내지 10 몰을 포함할 수 있다.The external electron donor is used together with the cocatalyst during polymerization and can optionally be used as required. The concentration of the external electron donor and the cocatalyst may each include 0.01 to 10 mol, preferably 0.1 to 10 mol, per mol of the transition metal compound.

또한, 상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물은 고체 형태의 촉매가 될 수 있으며, 평균 직경이 5 ㎛ 내지 100 ㎛, 또는 5 ㎛ 내지 70 ㎛일 수 있다. 상기 폴리올레핀 중합용 촉매의 평균 직경은 복수개의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물 고체 입자의 평균 직경을 의미한다.In addition, the catalyst composition for polyolefin polymerization may be a catalyst in the form of a solid, and may have an average diameter of 5 탆 to 100 탆, or 5 탆 to 70 탆. The average diameter of the polyolefin polymerization catalyst means the average diameter of the plurality of catalyst particles for polyolefin polymerization.

상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물은 평균 직경이 5 ㎛ 미만으로 감소하면, 상기 폴리올레핀 중합용 촉매의 크기가 충분히 확보되지 않아, 유동층 반응기(기상반응기)에서 원활한 흐름을 발생하기가 어려우며, 작은 미분형태의 촉매 입자가 반응기 상단으로 넘어가 반응기의 운전 안정성을 떨어뜨리며, 촉매 마일리지를 감소시킬 수 있다.When the average diameter of the catalyst composition for polyolefin polymerization is reduced to less than 5 占 퐉, the size of the catalyst for polyolefin polymerization can not be sufficiently secured and it is difficult to generate a smooth flow in the fluidized bed reactor (gas phase reactor) The particles are passed to the top of the reactor, which lowers the operation stability of the reactor and can reduce the catalyst mileage.

상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물은 상술한 바와 같은 내부전자공여체, 전이금속 화합물, 담지체, 조촉매, 외부전자공여체 등 이외에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 채용하는 부형제 또는 첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다. The catalyst composition for polyolefin polymerization may further contain excipients or additives conventionally employed in the art to which the present invention pertains, in addition to the internal electron donor, transition metal compound, carrier, co-catalyst, external electron donor, .

한편, 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상술한 바와 같은 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물을 제조하는 방법이 제공될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a method for producing the catalyst composition for polyolefin polymerization as described above can be provided.

본 발명자들은, 상술한 바와 같이, 기존의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 내부전자공여체로 사용되어온, 프탈레이트계 화합물의 유해성과 위험성을 인식하고, 이를 대체할 수 있는 화합물을 합성하려는 연구를 진행하여, 폴리올레핀 합성용 촉매에서 내부전자공여체로 사용 가능한 친환경적인 화합물을 제조하였다. 그리고, 상기 제조된 내부전자공여체를 전이금속 화합물과 반응시켜 폴리올레핀 합성용 고체촉매를 제조하고, 이를 이용하여 올레핀을 중합시킴으로써 상기 제조한 촉매가 증가된 활성을 보이고, 생성되는 중합체의 입체규칙성과 같은 물성을 개선시킬 수 있음을 확인하고 발명을 완성하였다.As described above, the present inventors have recognized the hazards and hazards of phthalate compounds, which have been used as internal electron donors in conventional catalyst compositions for polyolefin polymerization, and have studied to synthesize compounds that can replace them, Environmentally friendly compounds that can be used as internal electron donors in the synthesis catalysts were prepared. Then, the prepared inner electron donor is reacted with a transition metal compound to prepare a solid catalyst for polyolefin synthesis, and the olefin is polymerized using the solid catalyst, whereby the prepared catalyst exhibits increased activity, and the stereoregularity of the produced polymer It is confirmed that the physical properties can be improved and the invention is completed.

발명의 다른 일 구현예에 따르면, 전이금속 화합물과, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 내부전자공여체를 반응시키는 단계를 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for producing a catalyst composition for polyolefin polymerization, which comprises reacting an internal electron donor comprising a transition metal compound, a compound represented by the following formula 1 and a compound represented by the following formula 2 / RTI >

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl), 탄소수 2 내지 20의 알케닐기(alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(arylalkyl), 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(alkylaryl), S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기(alkyl), 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기(aryl)이고, R 1 to R 3 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, S, N, O, A heteroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Si, P and B or a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, A heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms substituted with at least one hetero atom,

[화학식 2](2)

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

R4 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl)이고, R 4 to R 5 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

R6 내지 R7는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기(alkyl), 탄소수 2 내지 20의 알케닐기(alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(arylalkyl), 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(alkylaryl), S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기(alkyl), 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기(aryl)이다.R 6 to R 7 each independently represent hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, S, N, O, A heteroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Si, P and B or a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, Or a heteroaryl group (aryl) having 5 to 20 carbon atoms substituted with at least one heteroatom.

상기 내부전자공여체인 화학식 1 및 화학식 2의 화합물, 전이금속 화합물 등은 상술한 발명의 일 구현예의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서 서술한 바를 제한 없이 적용할 수 있다.The compounds of the formulas (1) and (2), transition metal compounds and the like which are the internal electron donors can be applied without limitation to those described in the catalyst composition for polyolefin polymerization of one embodiment of the invention described above.

구체적으로, 전이금속 화합물과 내부전자공여체 화합물을 소정의 온도에서 반응시킴으로써 상술한 폴리올레핀 중합용 촉매가 제조될 수 있다. 선택적으로 사용되는 담지체에 고정하는 경우 -30 ℃ 내지 50 ℃의 온도에서 시작하여 점차 승온해갈 수 있으며, 상기 전이금속 화합물과 내부전자공여체를 반응시키는 단계에서의 반응 온도는 80 ℃ 이상일 수 있다. Specifically, the aforementioned catalyst for polyolefin polymerization can be produced by reacting a transition metal compound and an internal electron donor compound at a predetermined temperature. When it is fixed to a carrier to be selectively used, the temperature may be gradually increased from -30 ° C to 50 ° C, and the reaction temperature at the step of reacting the transition metal compound with the internal electron donor may be 80 ° C or higher.

또한, 상기 폴리올레핀 중합용 촉매의 제조방법은 상기 반응물을 마그네슘 화합물, 실리카, 알루미나, 제올라이트, 이들의 혼합물 또는 이들의 혼성 담치체에 담지시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for preparing a catalyst for polyolefin polymerization may further comprise the step of supporting the reactant on a magnesium compound, silica, alumina, zeolite, a mixture thereof, or a hybrid sludge thereof.

상기 반응물을 담지체에 담지시키는 단계에서, 담지체에 담지시키는 순서는 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 전이금속 화합물 및 2종의 내부전자공여체를 동시에 담지체에 담지시킬 수도 있고, 상기 3개의 성분을 순차적으로 담지체에 담지 시킬 수 있다. For example, the transition metal compound and the two internal electron donors may be carried on the carrier at the same time. In the step of supporting the reactants on the support, the three components Can be sequentially carried on the carrier.

상기 반응물을 담지체에 담지시키는 단계는 상기 담지체와 상기 전이금속 화합물을 반응시키는 단계 및 상기 전이금속 화합물이 담지된 담지체와 상기 전이금속 화합물을 반응시키는 단계에서, 전이금속 화합물 10 분 내지 2 시간에 걸쳐 서서히 투입하는 것이 바람직하다. 이와 같이 담지체와 전이금속 화합물을 먼저 반응시키고, 내부전자공여체를 반응시키면, 담지체와 전이금속 화합물이 반응을 통해 활성점을 가진 촉매가 만들어 진 후, 내부전자공여체가 투입되어 활성이 증가된 촉매를 만들 수 있고, 생성되는 폴리올레핀의 입체규칙성의 향상도 가져 올 수 있어 바람직하다. 상기 담지체와 전이금속 화합물을 반응시키는 단계는 -30 ℃ 내지 50 ℃, 바람직하게는 -25 ℃ 내지 -10 ℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 온도가 -30 ℃ 미만이면 반응 온도가 너무 낮아 반응이 완결되기 어렵고, 50 ℃를 초과하면 촉매의 입자형상이 파괴되어 공정안정성이 낮아 질 수 있다.The step of supporting the reactant on the carrier includes a step of reacting the carrier and the transition metal compound, and a step of reacting the transition metal compound with the carrier on which the transition metal compound is supported, It is preferable to gradually add the solution over time. When the carrier and the transition metal compound are first reacted and the inner electron donor is reacted, a catalyst having an active site through the reaction of the carrier and the transition metal compound is produced, and then the inner electron donor is added to increase the activity The catalyst can be produced and the stereoregularity of the produced polyolefin can be improved, which is preferable. The step of reacting the carrier with the transition metal compound is preferably performed at -30 캜 to 50 캜, preferably -25 캜 to -10 캜. If the temperature is lower than -30 ° C, the reaction temperature is too low to complete the reaction. If the temperature is higher than 50 ° C, the particle shape of the catalyst may be destroyed and the process stability may be lowered.

그리고, 상기 전이금속 화합물이 담지된 담지체를 상기 내부전자공여체와 반응시키는 단계는 -20 ℃ 내지 150 ℃에서 수행되는 것이 바람직하며, 좀더 바람직하게는 60 ℃ 내지 135 ℃에서 수행할 수 있다. 상기 온도가 -20 ℃ 미만이면 반응이 완결되기 어렵고, 150 ℃를 초과하면 부반응에 의해 결과물인 촉매의 중합활성 및 입체규칙성이 낮아질 수 있어 바람직하지 못하다. The step of reacting the carrier bearing the transition metal compound with the internal electron donor is preferably performed at -20 ° C to 150 ° C, more preferably 60 ° C to 135 ° C. If the temperature is lower than -20 ° C, the reaction is difficult to complete. If the temperature is higher than 150 ° C, the polymerization activity and stereoregularity of the resultant catalyst may be lowered due to side reactions, which is not preferable.

상기 내부전자공여체는 상기 담지체와 전이금속 화합물을 반응시키는 단계의 반응 온도로부터 전이금속 화합물이 담지된 담지체를 상기 내부전자공여체와 반응시키는 단계의 온도로 승온시키는 과정 동안, 또는 승온 시킨 후 투입할 수 있다. 이때의 투입온도, 투입 횟수 및 투입 시간은 크게 제한되지 않는다.The internal electron donor may be heated during the step of raising the temperature of the step of reacting the carrier carrying the transition metal compound with the internal electron donor from the reaction temperature of the step of reacting the carrier and the transition metal compound, can do. At this time, the input temperature, the number of times of application, and the time of injection are not limited.

상기 전이금속 화합물과 담지체의 반응 몰비는 3 : 1 내지 30 : 1, 바람직하게는 9 : 1 내지 20 : 1일 수 있다. 상기 담지체 함량에 비하여 전이금속 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 촉매 활성을 나타내는 전이금속 화합물이 적어 촉매 성능이 저하될 수 있으며, 상기 담지체 함량에 비하여 전이금속 화합물의 함량이 너무 많은 경우에게는 담지체에 비하여 과도하게 많은 전이금속 성분이 촉매 내에 존재하게 되어 경제적이지 않을 수 있다. The reaction molar ratio of the transition metal compound and the support may be 3: 1 to 30: 1, preferably 9: 1 to 20: 1. If the content of the transition metal compound is too small as compared with the content of the carrier, the catalytic performance may be lowered because there are few transition metal compounds showing catalytic activity. If the content of the transition metal compound is too high compared to the content of the carrier, An excessive amount of transition metal component may exist in the catalyst as compared with the retardation, which may not be economical.

상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 내부전자공여체와 담지체의 반응 몰비는 0.05 : 1 내지 1 : 1, 바람직하게는 0.1 : 1 내지 0.2 : 1일 수 있다. 상기 내부전자공여체는 중합 반응에서 촉매의 활성을 높여주고, 합성되는 폴리올레핀의 입체규칙성을 향상시켜주는 역할을 하는 것으로, 상기 담지체의 함량에 비하여 내부전자공여체의 함량이 너무 적은 경우에는 입체규칙성을 조절하기 어려울 수 있고, 내부전자공여체의 함량이 너무 많은 경우에는 촉매의 활성이 낮게 나타날 수 있다.The reaction molar ratio of the internal electron donor including the compound of Formula 1 and Formula 2 to the support may be 0.05: 1 to 1: 1, preferably 0.1: 1 to 0.2: 1. The internal electron donor enhances the activity of the catalyst in the polymerization reaction and improves the stereoregularity of the polyolefin to be synthesized. When the content of the internal electron donor is too small as compared with the content of the support, It may be difficult to control the property, and if the content of the internal electron donor is too large, the activity of the catalyst may be low.

그리고, 상기 일 구현예의 폴리올레핀 합성용 고체 촉매의 제조방법은 상기 화학식 4의 화합물을 포함한 조촉매를 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 조촉매를 투입하는 시기는 크게 제한되지 않으나, 마그네슘 화합물 용액과, 전이금속 화합물 및 내부전자공여체를 반응시키는 단계 이후에 투입하는 것이 촉매의 활성도를 높일 수 있어 바람직하다. 상기 화학식 4의 화합물을 포함하는 조촉매의 구체적인 예, 함량 등은 상기 일 구현예의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서 서술한 바를 제한 없이 적용할 수 있다.The method for producing a solid catalyst for polyolefin synthesis according to one embodiment of the present invention may further comprise the step of introducing a cocatalyst containing the compound of Formula 4. The timing of introduction of the co-catalyst is not limited, but it is preferable to add the co-catalyst after the step of reacting the magnesium compound solution with the transition metal compound and the internal electron donor since the activity of the catalyst can be increased. The specific examples, content and the like of the cocatalyst containing the compound of the formula (4) can be applied without limitation to those described in the catalyst composition for polyolefin polymerization of the embodiment.

또한, 상기 폴리올레핀 합성용 고체 촉매의 제조방법은 상기 화학식 5의 화합물을 포함하는 외부전자공여체를 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 외부전자공여체를 투입하는 시기는 크게 제한되지 않으나, 조촉매와 마찬가지로 마그네슘 화합물 용액과, 전이금속 화합물 및 내부전자공여체를 반응시키는 단계 이후에 투입하는 것이 촉매의 활성도를 높일 수 있어 바람직하다. 상기 화학식 5의 화합물을 포함하는 외부전자공여체의 구체적인 예, 함량 등은 상기 일 구현예의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물에서 서술한 바를 제한 없이 적용할 수 있다.In addition, the method for preparing a solid catalyst for polyolefin synthesis may further include the step of injecting an external electron donor including the compound of formula (5). The time for introducing the external electron donor is not limited, but it is preferable to add the magnesium compound solution after the step of reacting the magnesium compound solution and the transition metal compound and the internal electron donor, as in the case of the co-catalyst, because the activity of the catalyst can be increased. The specific examples, content and the like of the external electron donor including the compound of the formula (5) can be applied without limitation to those described in the catalyst composition for polyolefin polymerization of the embodiment.

상기 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법은 상술한 단계 외에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 채용하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method for producing a catalyst composition for polyolefin polymerization may further include steps that are conventionally employed in the art to which the present invention belongs, in addition to the steps described above.

한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상술한 바와 같은 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 존재 하에, 올레핀계 단량체를 중합 반응하는 단계를 포함하는 폴리올레핀의 제조 방법이 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for producing a polyolefin comprising the step of polymerizing an olefin monomer in the presence of the catalyst composition for polyolefin polymerization as described above.

상술한 바와 같이, 전이금속 화합물과 내부전자공여체를 포함하는 고체 촉매 형태의 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 존재 하에 폴리올레핀을 합성할 수 있으며, 이러한 고체 촉매 또는 촉매계를 이용하여 합성한 폴리올레핀은 제조 공정에서 인체와 환경에 유해한 프탈레이트계 화합물을 내부전자공여체로 사용하지 않아, 고분자 내에 프탈레이트 화합물이 잔류하지 않는 친환경적이며 물성이 개선된 고분자이다.As described above, a polyolefin can be synthesized in the presence of a catalyst composition for polyolefin polymerization in the form of a solid catalyst comprising a transition metal compound and an internal electron donor. The polyolefin synthesized using such a solid catalyst or catalyst system can be synthesized, And a phthalate-based compound harmful to the environment as an internal electron donor, so that the phthalate compound does not remain in the polymer.

상기 올레핀계 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-아이토센, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보덴, 페닐노보덴, 비닐노보덴, 디시클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠, 3-클로로메틸스티렌, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The olefin-based monomer may be at least one selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, , 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-aotocene, norbornene, norbornene, ethylidenenorbornene, phenylobodene, vinylnorbornene, dicyclopentadiene, - pentadiene, 1,6-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, 3-chloromethylstyrene, or mixtures thereof.

중합반응은 기상, 액상, 또는 용액 상으로 이루어질 수 있다. 액상으로 중합 반응을 행할 때는 탄화수소 용매를 사용할 수 있고, 올레핀 자체를 용매로 사용할 수도 있다. 중합온도는 25 ℃ 내지 200 ℃일 수 있고, 30 ℃ 내지 150 ℃의 범위가 바람직하다. 중합 온도가 25 ℃ 미만이면 촉매의 활성이 좋지 않으며, 200 ℃를 초과하면 입체 규칙성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다. The polymerization reaction may be carried out in a gas phase, a liquid phase, or a solution phase. When the polymerization reaction is carried out in a liquid phase, a hydrocarbon solvent can be used, and the olefin itself can be used as a solvent. The polymerization temperature may be from 25 캜 to 200 캜, and preferably from 30 캜 to 150 캜. If the polymerization temperature is less than 25 ° C, the activity of the catalyst is not good, and if it exceeds 200 ° C, the stereoregularity becomes poor, which is not preferable.

중합 압력은 1 내지 100 bar에서 진행할 수 있고, 2 내지 50 bar 또는 5 내지 40 bar 조건에서 진행하는 것이 바람직하다. 여기서, 폴리올레핀 제조 공정의 중합 성능 및 공정 효율을 향상시키는 측면에서 상술한 바와 같은 압력 범위로 중합 공정을 수행할 수 있다. 특히, 중합 압력이 100 bar를 초과하는 경우에는 공업적, 경제적 측면에서 바람직하지 않다. The polymerization pressure can be from 1 to 100 bar, preferably from 2 to 50 bar or from 5 to 40 bar. Here, from the viewpoint of improving the polymerization performance and the process efficiency of the polyolefin production process, the polymerization process can be carried out in the pressure range as described above. Particularly, when the polymerization pressure exceeds 100 bar, it is not preferable from the industrial and economical point of view.

상기 중합반응은 회분식, 반연속식, 연속식 중의 어느 방법으로도 행할 수 있다.The polymerization reaction can be carried out by any of batch, semi-continuous and continuous processes.

또한, 상기 일 구현예의 촉매 조성물을 사용하여 제조된 폴리올레핀은 통상적으로 첨가되는 열안정제, 광안정제, 난연제, 카본블랙, 안료, 산화방지제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제조된 폴리올레핀은 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도폴리에틸렌 (HDPE), 폴리프로필렌, 폴리부텐, EP(에틸렌/프로필렌)고무 등과 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the polyolefin prepared using the catalyst composition of one embodiment may further contain additives such as heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, carbon black, pigments, antioxidants and the like which are conventionally added. The polyolefin may be mixed with linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene, polybutene, EP (ethylene / propylene) rubber and the like.

상기 폴리올레핀의 제조 방법은 상술한 단계 외에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 채용하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method for producing the polyolefin may further include a step that is conventionally employed in the art to which the present invention belongs, in addition to the steps described above.

본 발명에 따르면, 친환경적인 내부전자공여체를 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물, 고체 촉매의 제조 방법, 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조방법을 제공한다. 상기 폴리올레핀 합성용 고체 촉매는 높은 촉매 활성을 나타내어 상업적으로 사용하기에 충분하고, 입체 규칙성 등이 현저히 향상된 폴리올레핀을 제조할 수 있다.According to the present invention, there is provided a catalyst composition for polyolefin polymerization comprising an environmentally friendly internal electron donor, a method for producing a solid catalyst, and a process for producing a polyolefin using the same. The solid catalyst for polyolefin synthesis exhibits a high catalytic activity and can produce a polyolefin which is sufficient for commercial use and has significantly improved stereoregularity and the like.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 호모 폴리프로필렌의 제조 방법 및 이로부터 제조된 호모 폴리프로필렌 등에 관하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for producing homopolypropylene according to one preferred embodiment of the present invention and homopolypropylene produced therefrom will be described in more detail.

[실시예][Example]

실시예 1Example 1

1. 고체 촉매의 제조1. Preparation of solid catalyst

질소 순환되어 있는 반응기에 사염화티타늄 180 mL를 넣고, -20 ℃ 이하의 낮은 온도로 냉각한 후, 마그네슘 담체 13 g을 넣고 교반시켰다. 같은 온도에서 약 1 시간 동안 유지시킨 후, 반응기의 온도를 서서히 100 ℃로 서서히 승온시켰다. 100 ℃로 온도가 승온된 후, 메틸 2-벤조일벤조에이트 (methyl 2-benzoyl Benzoate) 1.3 g과 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판 (2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane) 1.2 g을 투입하였다. 110 ℃로 승온 후, 1 시간 동안 동일 온도에서 교반한 뒤, 교반을 멈추고 상등액을 제거하였다. 같은 온도에서 사염화티타늄 180 mL를 사용하여 2회 세척한 후, 70 ℃에서 매회 200 mL의 헥산을 사용하여 5회 세척한 다음, 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물로서 고체 촉매를 얻었다. 180 mL of titanium tetrachloride was placed in a nitrogen-circulating reactor, cooled to a low temperature of -20 DEG C or lower, 13 g of a magnesium carrier was added and stirred. After maintaining at the same temperature for about 1 hour, the temperature of the reactor was gradually raised to 100 ° C. After the temperature was raised to 100 DEG C, 1.3 g of methyl 2-benzoyl benzoate and 2 g of 2-isopropyl-2-isopentyl (2-isopropyl- -1,3-dimethoxypropane). After raising the temperature to 110 占 폚, the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour, stirring was stopped, and the supernatant liquid was removed. The flask was washed twice with 180 mL of titanium tetrachloride at the same temperature and then washed five times with 200 mL of hexane each time at 70 DEG C to obtain a solid catalyst as a catalyst composition for polyolefin polymerization.

2. 폴리프로필렌 중합2. Polymerization of polypropylene

120 ℃로 가열된 2 L의 고압반응기를 질소로 1 시간 동안 환기시켜 고압반응기의 상태를 질소분위기가 되도록 하였다. 질소분위기 하에서 반응기의 온도를 25 ℃로 낮추고 프로필렌으로 환기시켜 반응기를 프로필렌 분위기 상태로 유지하였다. 프로필렌 기체 분위기로 유지된 반응기에 1 몰 농도로 데칸 용매에 희석된 트리에틸알루미늄 2 밀리몰(mmol)을 투입하고, 데칸 용매에 희석된 시클로헥실메틸디메톡시실란 외부전자공여체를 Si/Ti 몰 비율이 30이 되게 투입하였다. 촉매 5 mg, 수소 1000 mL 그리고 프로필렌 500 g을 투입하고 교반기를 동작하여 5 분 동안 전중합을 실시하였다. 전중합 후에는 반응기의 온도를 70 ℃로 가열하여 70 ℃에서 1 시간 동안 중합하였다. A 2 L high-pressure reactor heated to 120 占 폚 was evacuated with nitrogen for 1 hour to bring the state of the high-pressure reactor to a nitrogen atmosphere. The temperature of the reactor was lowered to 25 占 폚 in a nitrogen atmosphere, and the reactor was kept in a propylene atmosphere by ventilation with propylene. To the reactor maintained in the propylene gas atmosphere, 2 mmol (mmol) of triethylaluminum diluted in the decane solvent was added in a concentration of 1 mol, and the cyclohexylmethyldimethoxysilane external electron donor diluted in the decane solvent was added to the reactor having the Si / Ti molar ratio 30. ≪ / RTI > 5 mg of catalyst, 1000 mL of hydrogen and 500 g of propylene were charged, and the polymerization was carried out for 5 minutes by operating the agitator. After the polymerization, the reactor was heated to 70 ° C and polymerized at 70 ° C for 1 hour.

실시예 2Example 2

내부전자공여체로서 메틸 2-벤조일벤조에이트 0.65 g과 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판 1.8 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 고체 촉매를 제조하고, 이를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌을 중합하였다.A solid catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.65 g of methyl 2-benzoylbenzoate and 1.8 g of 2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane were used as an internal electron donor And the polypropylene was polymerized in the same manner as in Example 1 by using this.

실시예 3Example 3

내부전자공여체로서 메틸 2-벤조일벤조에이트 1.97 g과 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판 0.59 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 고체 촉매를 제조하고, 이를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌을 중합하였다.A solid catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.97 g of methyl 2-benzoylbenzoate and 0.59 g of 2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane were used as an internal electron donor And the polypropylene was polymerized in the same manner as in Example 1 by using this.

비교예 1Comparative Example 1

내부전자공여체로서 메틸 2-벤조일벤조에이트 2.63 g만을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 고체 촉매를 제조하고, 이를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌을 중합하였다.A solid catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that only 2.63 g of methyl 2-benzoylbenzoate was used as an internal electron donor, and polypropylene was polymerized in the same manner as in Example 1 using the same.

비교예 2Comparative Example 2

내부전자공여체로서 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판 2.38 g만을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 고체 촉매를 제조하고, 이를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌을 중합하였다.A solid catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that only 2.38 g of 2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane was used as an internal electron donor, The polypropylene was polymerized in the same manner.

비교예 3Comparative Example 3

내부전자공여체로서 기존에 알려진 프탈레이트계 화합물(Diisobutyl phthalate)을 2.54 g 함량으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고체 촉매를 제조하고, 이를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌을 중합하였다.A solid catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, except that a known phthalate compound (Diisobutyl phthalate) as an internal electron donor was used in an amount of 2.54 g, and polypropylene was prepared in the same manner as in Example 1 .

실험예Experimental Example

실시예 1~3 및 비교예 1~3의 고체 촉매와 이를 이용하여 제조된 폴리프로필렌에 대한 촉매 물성 및 중합체 물성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. Catalyst properties and polymer physical properties of the solid catalysts of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 and the polypropylene produced therefrom were measured by the following methods.

a) 촉매활성a) catalytic activity

사용된 촉매의 무게(g)당 1시간 동안 제조된 중합체의 무게(Kg)를 측정하였다.The weight (Kg) of the polymer produced for one hour per weight (g) of the catalyst used was measured.

b) 입체 규칙성 측정b) Stereoregularity measurement

먼저 플라스크에 200 mL 자일렌을 준비하고, 200 mm No.4 추출 종이로 필터링 한다. 알루미늄 팬을 30 분, 150 ℃ 오븐에서 건조하고, 데시케이터(desicator)에서 냉각시키고, 질량을 측정하였다. 다음으로 여과된 o-자일렌 100 mL를 피펫으로 채취하여 알루미늄 팬에 옮기고, 145 ℃ 내지 150 ℃로 가열하여 o-자일렌을 모두 증발시켰다. 이후 알루미늄 팬을 100±5 ℃의 온도 및, 1 hr, 13.3 kPa의 압력 하에서 1 시간 동안 진공 건조시켰다. 이후 알루미늄 팬을 데시케이터에서 냉각 후 상기 과정을 2번 반복함으로써, 무게오차 0.0002 g 이내로 o-자일렌만의 공 측정(Blank test)을 마쳤다. 다음으로, 실시예 및 비교예에서 얻어진 중합체를 건조 (70 ℃, 13.3 kPa, 60 분, 진공 건조)한 후, 데시케이터에서 냉각시킨 중합체 샘플 2g±0.0001g을 500 mL의 플라스크에 넣고 여기에 200 mL o-자일렌을 투입하였다. 이 플라스크에는 질소와 냉각수를 연결하였으며 1 시간 동안 플라스크를 가열하여 o-자일렌을 계속 환류시켰다. 이후 플라스크를 5 분간 공기 중에 두어 100 ℃ 이하로 냉각시킨 후, 플라스크를 흔들고 항온조(25±0.5 ℃)에 30 분간 넣어 불용물을 침전시켰다. 침전이 형성된 결과액은 200 mm No.4 추출 종이로 깨끗해질 때까지 반복하여 여과하였다. 150 ℃에서 30 분간 건조한 후 데시케이터에서 냉각 후 미리 무게를 측정해 둔 알루미늄 팬에 깨끗이 여과된 결과액 100 mL를 가하고, 145 ℃ 내지 150 ℃로 알루미늄 팬을 가열하여 o-자일렌을 증발시켰다. 증발이 끝난 알루미늄 팬은 70±5 ℃의 온도 및 13.3 kP의 압력 하에서 1 시간 동안 진공 건조시키고, 데시케이터에서 냉각시키는 과정을 2번 반복하여 오차 0.0002 g 이내로 무게를 측정하였다.First, 200 mL xylene is prepared in the flask and filtered with 200 mm No.4 extraction paper. The aluminum pan was dried in an oven at 150 DEG C for 30 minutes, cooled in a desiccator, and the mass was measured. Next, 100 mL of the filtered o-xylene was picked with a pipette, transferred to an aluminum pan, and heated at 145 ° C to 150 ° C to evaporate all o-xylene. The aluminum pan was then vacuum dried for 1 hour at a temperature of 100 ± 5 ° C and a pressure of 1 hr, 13.3 kPa. The aluminum pan was then cooled in a desiccator and the above procedure was repeated twice to complete a blank test of o-xylene only within a weight error of 0.0002 g. Next, the polymer obtained in Examples and Comparative Examples was dried (70 ° C, 13.3 kPa, 60 minutes, vacuum drying), and 2 g ± 0.0001 g of a polymer sample cooled in a desiccator was placed in a 500 mL flask 200 mL o-xylene was added. The flask was connected to nitrogen and cooling water, and o-xylene was continuously refluxed by heating the flask for 1 hour. Thereafter, the flask was placed in the air for 5 minutes to cool it to 100 ° C or lower, and the flask was shaken and placed in a thermostatic chamber (25 ± 0.5 ° C) for 30 minutes to precipitate insolubles. The resulting precipitate was repeatedly filtered until it was clean with 200 mm No.4 extraction paper. After drying at 150 ° C for 30 minutes, the aluminum pan was cleaned in a desiccator and then filtered thoroughly with an aluminum pan. The aluminum pan was heated at 145 ° C to 150 ° C to evaporate o-xylene . The evaporated aluminum pan was vacuum dried for 1 hour at a temperature of 70 ± 5 ° C and a pressure of 13.3 kP, and the process of cooling in a desiccator was repeated twice to measure the weight within an error of 0.0002 g.

하기 계산식 1에 나타낸 바와 같이, 생성된 중합체 중 o-자일렌에 녹은 부분의 중량%(Xs)를 구하고, 이로부터 o-자일렌에 추출되지 않은 중합체의 무게 비(=100-Xs)를 구한 뒤, 이를 입체 규칙도(XI)라 하였다.As shown in the following equation 1, the weight% (Xs) of the portion of the produced polymer dissolved in o-xylene was determined, and the weight ratio (= 100-Xs) of the polymer not extracted to o- Later, it was referred to as a stereoscopic diagram (XI).

[계산식 1][Equation 1]

입체규칙도(XI) = 100 - XsThe stereoregularity diagram (XI) = 100 - Xs

c) 용융지수의 측정방법c) Method of measuring the melt index

ASTM1238에 의해, 230 ℃, 2.16 kg에서 10분간 압출되는 수지의 양을 측정하였다.The amount of the resin extruded at 230 DEG C and 2.16 kg for 10 minutes was measured by ASTM1238.

실시예 1~3 및 비교예 1~3의 고체 촉매의 촉매활성, 촉매 크기 및 제조된 중합체의 입체규칙성은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. The catalyst activity, catalyst size, and stereoregularity of the prepared polymer of the solid catalysts of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are as shown in Table 1 below.

활성
(kg-PP/g-cat,hr)
activation
(kg-PP / g-cat, hr)
입체규칙성
(wt%)
Stereoregularity
(wt%)
용융지수
(g/10 min)
Melt Index
(g / 10 min)
실시예 1Example 1 4141 2.82.8 1212 실시예 2Example 2 4848 2.12.1 1515 실시예 3Example 3 4040 3.03.0 8.58.5 비교예 1Comparative Example 1 3838 3.63.6 7.57.5 비교예 2Comparative Example 2 5252 1.41.4 1818 비교예 3Comparative Example 3 3535 2.62.6 8.78.7

상기 실시예 1~3에서 케토에스테르계와 디에테르계 내부전자공여체를 사용하여 폴리올레핀 중합용 고체 촉매를 제조하였고, 이를 이용하여 폴리올레핀을 중합하였다. 중합한 폴리올레핀의 활성, 입체규칙성 및 용융지수는 상기 표 1에 나타내었다. In Examples 1 to 3, a solid catalyst for polyolefin polymerization was prepared using a keto ester-based and diether-based internal electron donor, and polyolefin was polymerized using the same. The activity, stereoregularity and melt index of the polymerized polyolefin are shown in Table 1 above.

상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예 1~3의 고체 촉매는 단독으로 내부전자공여체를 사용한 비교예 1~2의 고체 촉매에 비하여 동등 수준 이상의 활성, 입체규칙성 및 수소 반응성을 보여 올레핀 중합 시 효율적으로 중합체를 형성할 수 있음을 확인하였고, 기존의 프탈레이트계 화합물을 사용한 비교예 3과 동등 또는 그 이상의 물성을 갖는 폴리올레핀을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the solid catalysts of Examples 1 to 3 exhibited activity, stereoregularity and hydrogen reactivity equal to or higher than those of the solid catalysts of Comparative Examples 1 and 2 using an inner electron donor alone, It is confirmed that a polymer can be efficiently formed and a polyolefin having physical properties equal to or higher than those of Comparative Example 3 using a conventional phthalate compound can be produced.

특히, 본 발명의 촉매의 경우, 프탈레이트계 촉매보다 높은 활성, 우수한 입체 규칙성 및 우수한 용융 지수를 갖는 특징을 보이며, 이러한 우수한 용융 지수는 다양한 중합품 제조가 가능하고, 중합품 성형 및 가공 과정에서 생산 원가를 낮출 있는 장점이 된다. 또한, 본 발명은 환경 유해물질인 프탈레이트계 내부전자공여체를 사용하지 않으면서도, 그와 동등 이상의 우수한 촉매 활성으로 입체규칙성과 용융지수 등이 우수한 폴리올레핀을 제조할 수 있다.In particular, the catalyst of the present invention exhibits a higher activity than the phthalate-based catalyst, excellent stereoregularity, and excellent melt index. Such an excellent melt index makes it possible to produce various polymer products, It is advantageous to lower production cost. Further, the present invention can produce a polyolefin having excellent stereoregularity and a good melt index with excellent catalytic activity equal to or higher than that of a phthalate type internal electron donor which is an environmentally harmful substance.

Claims (17)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 내부전자공여체 및 전이금속 화합물을 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00007

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기, 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기이고,
[화학식 2]
Figure pat00008

상기 화학식 2에서,
R4 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기이고,
R6 내지 R7는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기, 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기이다.
A catalyst composition for polyolefin polymerization comprising an internal electron donor and a transition metal compound comprising a compound represented by the following formula (1) and a compound represented by the following formula (2)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00007

In Formula 1,
R 1 to R 3 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, C 2 -C 20 arylalkyl groups, C 7 -C 20 alkylaryl groups, S, N, O, Si, P, and B, which is substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Or a heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms and substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, and B,
(2)
Figure pat00008

In Formula 2,
R 4 to R 5 are each independently hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
R 6 to R 7 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, C 2 -C 20 arylalkyl groups, C 7 -C 20 alkylaryl groups, S, N, O, Si, P, and B, which is substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Or a heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms and substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, and B;
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 메틸 2-벤조일벤조에이트, 에틸 2-벤조일벤조에이트, 프로필 2-벤조일벤조에이트, 이소프로필 2-벤조일벤조에이트, 부틸 2-벤조일벤조에이트, 이소부틸 2-벤조일벤조에이트, 펜틸 2-벤조일벤조에이트, 이소펜틸 2-벤조일벤조에이트, 헥실 2-벤조일벤조에이트, 에틸 2-(4'-메틸벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(2',4'-디메틸벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(2',4',6'-트리메틸벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(4'-클로로벤조일)벤조에이트, 에틸 2-(4'-이소부틸)벤조에이트, 메틸 3-벤조일프로피오네이트, 에틸 3-벤조일프로피오네이트, 부틸 3-벤조일프로피오네이트, 이소부틸 3-벤조일프로피오네이트, 펜틸 3-벤조일프로피오네이트, 이소펜틸 3-벤조일프로피오네이트, 메틸 3-벤조일부틸레이트, 에틸 3-벤조일부틸레이트, 프로필 3-벤조일부틸레이트, 이소프로필 3-벤조일부틸레이트, 부틸 3-벤조일부틸레이트, 이소부틸 3-벤조일부틸레이트, 펜틸 3-벤조일부틸레이트, 이소펜틸 3-벤조일부틸레이트, 메틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 에틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 이소부틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 이소펜틸-4-옥소-4-페닐-2-부테노에이트, 에틸 2-(1-옥소프로필) 벤조에이트, 이소부틸 2-(1-옥소프로필) 벤조에이트, 이소펜틸 2-(1-옥소프로필) 벤조에이트, 에틸 2-(2-메틸-1-옥소프로필) 벤조에이트, 이소부틸 2-(2-메틸-1-옥소프로필) 벤조에이트, 및 이소펜틸 2-(2-메틸-1-옥소프로필) 벤조에이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Benzoyl benzoate, isopropyl 2-benzoyl benzoate, butyl 2-benzoyl benzoate, isobutyl 2-benzoyl benzoate, ethyl 2-benzoyl benzoate, Benzoyl benzoate, ethyl 2- (4'-methylbenzoyl) benzoate, ethyl 2- (2 ', 4'-dimethylbenzoyl) benzoate, isopentyl 2-benzoyl benzoate, Benzoate, ethyl 2- (4'-isobutyl) benzoate, methyl 3 (4'-chlorobenzoyl) benzoate, ethyl 2- Benzoyl propionate, ethyl 3-benzoyl propionate, butyl 3-benzoyl propionate, isobutyl 3-benzoyl propionate, pentyl 3-benzoyl propionate, isopentyl 3-benzoyl propionate, methyl 3 Benzoylbutylate, ethyl 3-benzoylbutylate, propyl 3-benzoylbutylate, Butyl 3-benzoyl butyrate, isobutyl 3-benzoyl butyrate, isopentyl 3-benzoyl butyrate, methyl-4-oxo- 4-oxo-4-phenyl-2-butenoate, isobutyl-4-oxo- (1-oxopropyl) benzoate, isobutyl 2- (1-oxopropyl) benzoate, ethyl 2- (2-methyl- 1-oxopropyl) benzoate, isobutyl 2- (2-methyl-1-oxopropyl) benzoate, and isopentyl 2- By weight based on the total weight of the polyolefin.
제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 2,2-디시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디페닐-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디벤질-1, 3-디메톡시프로판, 2,2-비스(시클로헥실메틸) 1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-에톡시프로판, 2-에틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-에틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-이소프로필-1, 3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-이소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소프로필-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2- 이소부틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소부틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-부틸-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-벤질-1,3-디메톡시프로판, 2-이소펜틸-2-시클로펜틸-1,3-디메톡시프로판, 및 2-이소펜틸-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
The compound represented by the general formula (2) is preferably selected from the group consisting of 2,2-dicyclopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-dicyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2- 3-dimethoxypropane, 2,2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-diisopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2- Propane, 2,2-dibenzyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-bis (cyclohexylmethyl) 1,3-dimethoxypropane, 2,2-diisobutyl-1,3-dimethoxypropane , 2,2-diisobutyl-1,3-ethoxypropane, 2-ethyl-2-butyl-1,3-dimethoxypropane, 2- Ethyl-2-isopropenyl-1,3-dimethoxypropane, 2-ethyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2-ethyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2-ethyl-2- Methyl-2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-butyl- Methyl-2-phenyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-benzyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-cyclopentyl-1,3-dimethoxypropane Methyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane, Isopropyl-2-isopropyl-1, 3-dimethoxypropane, 2-isopropyl-2-isobutyl-1 3-dimethoxypropane, 2-isopropyl-2-phenyl-1,3-dimethoxypropane, Isopropyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isobutyl-2-butyl-1,3-dimethoxypropane, 2- Isobutyl-2-phenyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isobutyl-2-benzyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isobutyl Cyclopentyl-1,3-dimethoxypropane Isobutyl-2-cyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopentyl-2-butyl-1,3-dimethoxypropane, Isopentyl-2-benzyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopentyl-2-cyclopentyl-1,3-dimethoxypropane and 2-isopentyl-2-cyclohexyl- 1,3-dimethoxypropane. ≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 내부전자공여체는 화학식 1로 표시되는 화합물 1 몰을 기준으로 화학식 2의 화합물을 0.1 내지 10 몰로 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the internal electron donor comprises 0.1 to 10 moles of the compound of formula (2) based on 1 mole of the compound of formula (1).
제1항에 있어서,
상기 전이금속화합물은 하기 화학식 3의 화합물을 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물:
[화학식 3]
MXn(OR8)4 -n
상기 화학식 3에서,
M은 주기율표 IVB, VB및 VIB족의 전이금속 원소로 이루어진 군에서 선택되고, X는 할로겐이고, R8은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, n은 0 내지 4이다.
The method according to claim 1,
Wherein the transition metal compound comprises a compound represented by the following general formula (3): < EMI ID =
(3)
MX n (OR 8 ) 4 -n
In Formula 3,
M is selected from the group consisting of transition metal elements of groups IVB, VB and VIB of the periodic table, X is halogen, R 8 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is 0 to 4.
제1항에 있어서,
마그네슘 화합물, 실리카, 알루미나, 제올라이트, 및 이들의 혼성 담지체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 담지체를 추가로 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the catalyst composition further comprises at least one carrier selected from the group consisting of a magnesium compound, silica, alumina, zeolite, and a hybrid carrier thereof.
제6항에 있어서,
상기 마그네슘 화합물은 디알콕시 마그네슘, 디할로겐화 마그네슘, 알킬마그네슘 할라이드, 알콕시마그네슘 할라이드 및 아릴옥시마그네슘 할라이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the magnesium compound is at least one selected from the group consisting of dialkoxymagnesium, dihalogenated magnesium, alkylmagnesium halide, alkoxymagnesium halide, and aryloxymagnesium halide.
제1항에 있어서,
하기 화학식 4의 화합물을 포함하는 조촉매를 추가로 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물:
[화학식 4]
R9 nAlX3 -n
상기 화학식 4에서,
R9는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, X는 할로겐이며, n은 0 내지 3이다.
The method according to claim 1,
A catalyst composition for polyolefin polymerization, further comprising a cocatalyst comprising a compound of the following formula:
[Chemical Formula 4]
R 9 n AlX 3 -n
In Formula 4,
R 9 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, X is halogen, and n is 0 to 3.
제1항에 있어서,
하기 화학식 5의 화합물을 포함하는 외부전자공여체를 추가로 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물:
[화학식 5]
R10 nSi(OR11)4 -n
상기 화학식 5에서,
R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기, 및 탄소수 2 내지 10의 알콕시알킬기로 이루어진 군에서 선택된 작용기이다.
The method according to claim 1,
A catalyst composition for polyolefin polymerization further comprising an external electron donor comprising a compound of formula (5): < EMI ID =
[Chemical Formula 5]
R 10 n Si (OR 11 ) 4 -n
In Formula 5,
R 10 and R 11 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, To 10 alkoxyalkyl groups.
전이금속 화합물과, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 내부전자공여체를 반응시키는 단계를 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure pat00009

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기, 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기이고,
[화학식 2]
Figure pat00010

상기 화학식 2에서,
R4 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기이고,
R6 내지 R7는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로원자로 치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로알킬기, 또는 S, N, O, Si, P, 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자로 치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기이다.
A method for preparing a catalyst composition for polyolefin polymerization comprising reacting an internal electron donor comprising a transition metal compound, a compound represented by the following formula (1) and a compound represented by the following formula (2)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00009

In Formula 1,
R 1 to R 3 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, C 2 -C 20 arylalkyl groups, C 7 -C 20 alkylaryl groups, S, N, O, Si, P, and B, which is substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Or a heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms and substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, and B,
(2)
Figure pat00010

In Formula 2,
R 4 to R 5 are each independently hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
R 6 to R 7 are each independently hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, C 2 -C 20 arylalkyl groups, C 7 -C 20 alkylaryl groups, S, N, O, Si, P, and B, which is substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of Or a heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms and substituted with at least one heteroatom selected from the group consisting of S, N, O, Si, P, and B;
제10항에 있어서,
상기 반응물을 마그네슘 화합물, 실리카, 알루미나, 제올라이트 및 이들의 혼성 담지체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 담지체에 담지시키는 단계를 더 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Further comprising the step of supporting the reactant on at least one carrier selected from the group consisting of a magnesium compound, silica, alumina, zeolite and a hybrid carrier thereof.
제11항에 있어서,
상기 반응물을 담지체에 담지시키는 단계는,
상기 담지체와 상기 전이금속 화합물을 반응시키는 단계
상기 전이금속 화합물이 담지된 담지체를 상기 내부전자공여체와 반응시키는 단계를 포함하는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The step of supporting the reactant on the carrier includes:
Reacting the carrier with the transition metal compound
And a step of reacting the carrier carrying the transition metal compound with the internal electron donor.
제12항에 있어서,
상기 담지체와 전이금속 화합물을 반응시키는 단계는 -30 내지 50 ℃에서 수행되는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of reacting the carrier with the transition metal compound is carried out at -30 to 50 캜.
제12항에 있어서,
상기 전이금속 화합물이 담지된 담지체를 상기 내부전자공여체와 반응시키는 단계는 -20 내지 150 ℃에서 수행되는 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of reacting the carrier having the transition metal compound carried thereon with the internal electron donor is carried out at -20 to 150 캜.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물의 존재 하에, 올레핀계 단량체를 중합 반응하는 단계를 포함하는 폴리올레핀의 제조 방법.
A process for producing a polyolefin comprising the step of polymerizing an olefin monomer in the presence of the catalyst composition for polyolefin polymerization according to any one of claims 1 to 9.
제15항에 있어서,
상기 올레핀계 단량체를 중합 반응하는 단계는 25 내지 200 ℃의 온도 및 1 내지 100 bar의 압력 하에서 수행되는 폴리올레핀의 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the step of polymerizing the olefin monomer is carried out at a temperature of 25 to 200 DEG C and a pressure of 1 to 100 bar.
제15항에 있어서,
상기 올레핀계 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-아이토센, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보덴, 페닐노보덴, 비닐노보덴, 디시클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠, 및 3-클로로메틸스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 폴리올레핀의 제조 방법.
16. The method of claim 15,
The olefin-based monomer may be at least one selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, , 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-aotocene, norbornene, norbornene, ethylidenenorbornene, phenylobodene, vinylnorbornene, dicyclopentadiene, Wherein the polyolefin is at least one selected from the group consisting of pentadiene, 1,6-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, and 3-chloromethylstyrene.
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