KR20210072267A - Process for Preparing a Polyolefin by Gas-phase Polymerization - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for producing an olefin-based polymer by gas phase polymerization, and specifically, to a method for producing an olefin-based polymer by gas phase polymerization of an olefin-based monomer in a semi-batch stirred reactor. The method for producing the olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention can produce the olefin-based polymer, which prevents agglomeration of a polymer due to local overreaction and has excellent physical properties while maintaining high catalytic activity during the gas phase polymerization of olefin-based monomers.

Description

기상 중합에 의한 올레핀계 중합체의 제조방법 {Process for Preparing a Polyolefin by Gas-phase Polymerization}Method for preparing an olefin-based polymer by gas-phase polymerization {Process for Preparing a Polyolefin by Gas-phase Polymerization}

본 발명은 기상 중합에 의한 올레핀계 중합체의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 반-회분식(semi-batch) 교반형 반응기 내에서 올레핀계 단량체를 기상 중합하여 올레핀계 중합체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an olefin-based polymer by gas phase polymerization. Specifically, the present invention relates to a method for preparing an olefin-based polymer by gas-phase polymerization of an olefin-based monomer in a semi-batch stirred reactor.

올레핀계 단량체, 특히 에틸렌의 기상 중합은 슬러리 중합이나 용액 중합에 비해 중합에 의해 발생하는 반응열을 제거하기가 매우 어렵다. 따라서, 올레핀 단량체의 기상 중합 시 촉매의 중합 활성을 정밀하게 제어하지 못하면, 반응기 내에서 국부적으로 과다한 반응열이 발생하여 생성된 중합체가 용융되어 뭉치는 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 중합 공정의 운전을 일시적으로 중단해야 할 수도 있다.Gas phase polymerization of olefinic monomers, particularly ethylene, is very difficult to remove reaction heat generated by polymerization compared to slurry polymerization or solution polymerization. Therefore, if the polymerization activity of the catalyst is not precisely controlled during gas phase polymerization of the olefin monomer, excessive heat of reaction may be generated locally in the reactor, and the resulting polymer may be melted and agglomerated. In this case, it may be necessary to temporarily stop the operation of the polymerization process.

특히, 고활성 촉매를 이용하여 올레핀 단량체, 특히 에틸렌을 기상 중합할 경우, 중합 초기에 촉매의 활성이 급상승하여 최대 활성을 보이다가 시간이 경과함에 때라 감소하는 경향을 보이게 되는데, 이때 중합 전체의 촉매 평균 활성에 비해 초기 단계의 최대 활성이 너무 높으면 국부적인 과반응에 의한 중합체 뭉침 현상이 심하게 발생하는 경향이 있다.In particular, when gas-phase polymerization of olefin monomers, particularly ethylene, using a high-activity catalyst, the activity of the catalyst rapidly rises at the beginning of polymerization to show maximum activity, and then tends to decrease as time elapses. At this time, the catalyst for the entire polymerization If the maximum activity in the initial stage is too high compared to the average activity, polymer agglomeration due to local overreaction tends to occur severely.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 미국 특허 제4,438,019호는 산화수가 4가 이상인 IV, V, VI족의 전이금속, 예를 들면, Ti(OR)mCln(R은 알킬기, m+n=4)의 구조를 갖는 티타늄 화합물과 마그네슘(Mg) 및 알킬염화물로 만들어진 RMgCl 구조의 그리냐드 화합물의 환원 반응에 의해 제조되는 에틸렌 중합용 고체 촉매 조성물을 개시하였다. 미국 특허 제4,894,424호는 위 특허에서 예시된 고체 촉매 조성물에 소량의 물을 첨가함으로써 고체 촉매 내에 존재하는 미세한 촉매 입자의 활성을 제거하고, 전체 활성을 제어함으로써 보다 안정된 에틸렌의 기상 중합 방법을 제시하였다. 그러나, 촉매 고유 특성인 중합 속도 프로파일을 제어하는 것은 곤란하였다.In order to solve this problem, US Patent No. 4,438,019 discloses a transition metal of groups IV, V, and VI having an oxidation number of tetravalent or higher, for example, Ti(OR) m Cl n (R is an alkyl group, m+n=4) Disclosed is a solid catalyst composition for polymerization of ethylene prepared by a reduction reaction of a titanium compound having the structure of and a Grignard compound having a RMgCl structure made of magnesium (Mg) and alkyl chloride. U.S. Patent No. 4,894,424 proposes a more stable gas phase polymerization method of ethylene by adding a small amount of water to the solid catalyst composition exemplified in the above patent, thereby removing the activity of fine catalyst particles present in the solid catalyst, and controlling the overall activity. . However, it has been difficult to control the polymerization rate profile, which is an intrinsic property of the catalyst.

또한, 미국 특허 제5,863,995호와 제5,990,251호는 메틸포름아미드와 같은 전자공여체 물질을 고체 촉매에 첨가하여 촉매 활성 프로파일을 제어하는 효과를 얻고 있다. 그러나, 이러한 전자공여체 물질이 최종 폴리에틸렌 중합체에 잔류하는 문제가 있다.In addition, US Patent Nos. 5,863,995 and 5,990,251 have an effect of controlling the catalytic activity and profile by adding an electron donor material such as methylformamide to the solid catalyst. However, there is a problem that such an electron donor material remains in the final polyethylene polymer.

따라서, 올레핀 단량체의 기상 중합 시에 높은 촉매 활성을 유지하면서도 국부적인 과반응에 의한 중합체 뭉침 현상을 방지하고 우수한 물성을 갖는 올레핀계 중합체를 제조할 수 있는 방법이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a method capable of producing an olefin-based polymer having excellent physical properties while maintaining high catalytic activity during gas phase polymerization of an olefin monomer, preventing agglomeration of the polymer due to local overreaction and having excellent physical properties.

미국 특허 제4,438,019호U.S. Patent No. 4,438,019 미국 특허 제4,894,424호U.S. Patent No. 4,894,424 미국 특허 제5,863,995호U.S. Patent No. 5,863,995 미국 특허 제5,990,251호U.S. Patent No. 5,990,251

본 발명의 목적은 올레핀계 단량체의 기상 중합 시에 높은 촉매 활성을 유지하면서도 국부적인 과반응에 의한 중합체 뭉침 현상을 방지하고 우수한 물성을 갖는 올레핀계 중합체를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method capable of producing an olefin-based polymer having excellent physical properties while maintaining high catalytic activity during gas phase polymerization of an olefin-based monomer, preventing aggregation of the polymer due to local overreaction and having excellent physical properties.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구체예에 따라서, (1) 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체를 포함하는 촉매 혼합물을 제조하는 단계; (2) 제1 반응기 내에서 단계 (1)에서 얻은 촉매 혼합물의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 1차 중합하는 단계; (3) 동일한 제1 반응기 내에서, 또는 단계 (2)에서 얻은 올레핀계 중합체를 제2 반응기로 이송하여, 단계 (2)에서 얻은 중합체의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 2차 중합하는 단계를 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention for achieving this object, (1) preparing a catalyst mixture comprising a catalyst for olefin polymerization, a co-catalyst and an external electron donor; (2) primary polymerization of an olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms in the presence of the catalyst mixture obtained in step (1) in a first reactor; (3) in the same first reactor, or by transferring the olefinic polymer obtained in step (2) to a second reactor, secondary polymerization of the olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms in the presence of the polymer obtained in step (2) There is provided a method for producing an olefin-based polymer comprising the step of:

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 위 단계 (1)에서 올레핀 중합용 촉매는 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매일 수 있다. 구체적으로, 올레핀 중합용 촉매가 염화마그네슘(MgCl2) 담체에 염화티타늄 화합물(바람직하게는, 사염화 티타늄(TiCl4))과 프탈레이트계 내부 전자공여체를 담지하여 제조되는 지글러-나타 촉매일 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the catalyst for olefin polymerization in step (1) may be a Ziegler-Natta catalyst. Specifically, the catalyst for olefin polymerization is a Ziegler-Natta catalyst prepared by supporting a titanium chloride compound (preferably titanium tetrachloride (TiCl 4 )) and a phthalate-based internal electron donor on a magnesium chloride (MgCl 2 ) carrier.

조촉매는 알킬알루미늄 화합물로서, 트리에틸알루미늄, 디에틸클로로알루미늄, 트리부틸알루미늄, 트리스이소부틸알루미늄 및 트리옥틸알루미늄으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 올레핀 중합용 촉매의 조촉매가 트리에틸알루미늄일 수 있다.The promoter is an alkylaluminum compound, and may include at least one selected from the group consisting of triethylaluminum, diethylchloroaluminum, tributylaluminum, trisisobutylaluminum and trioctylaluminum. Preferably, the cocatalyst of the catalyst for olefin polymerization may be triethylaluminum.

외부 전자공여체는 알콕시실란계 화합물로서, 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸트디메톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 디비닐디메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 디프로필디메톡시실란, 트리프로필메톡시실란, 이소프로필트리메톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 트리이소프로필메톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 디부틸디메톡시실란, 트리부틸메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 디이소부틸디메톡시실란, 트리이소부틸메톡시실란, 시클로펜틸트리메톡시실란, 디시클로펜틸디메톡시실란, 시클로펜틸메틸디메톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 디시클로헥실디메톡시실란, 시클로헥실메틸디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 디비닐디에톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 디프로필디에톡시실란, 트리프로필에톡시실란, 이소프로필트리에톡시실란, 디이소프로필디에톡시실란, 트리이소프로필에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 디부틸디에톡시실란, 트리부틸에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 디이소부틸디에톡시실란, 트리이소부틸에톡시실란, 시클로펜틸트리에톡시실란, 디시클로펜틸디에톡시실란, 시클로펜틸메틸디에톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 디시클로헥실디에톡시실란, 시클로헥실메틸디에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 메틸트리프로폭시실란, 디메틸디프로폭시실란, 트리메틸프로폭시실란, 에틸트리프로폭시실란, 디에틸디프로폭시실란, 비닐트리프로폭시실란, 디비닐디프로폭시실란, 프로필트리프로폭시실란, 디프로필디프로폭시실란, 이소프로필트리프로폭시실란, 디이소프로필디프로폭시실란, 부틸트리프로폭시실란, 디부틸디프로폭시실란, 이소부틸트리프로폭시실란, 디이소부틸디프로폭시실란, 시클로펜틸트리프로폭시실란, 디시클로펜틸디프로폭시실란, 시클로펜틸메틸디프로폭시실란, 시클로헥실트리프로폭시실란, 디시클로헥실디프로폭시실란, 시클로헥실메틸디프로폭시실란으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 올레핀 중합용 촉매의 외부 전자공여체가 시클로헥실메틸디메톡시실란일 수 있다.The external electron donor is an alkoxysilane-based compound, including tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyltdimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, triethylmethoxysilane, Vinyltrimethoxysilane, divinyldimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, dipropyldimethoxysilane, tripropylmethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, triisopropylmethoxysilane , butyltrimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, tributylmethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, triisobutylmethoxysilane, cyclopentyltrimethoxysilane, dicyclopentyl Dimethoxysilane, cyclopentylmethyldimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, dicyclohexyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethyleth Toxysilane, ethyltriethoxysilane, diethyldiethoxysilane, triethylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, divinyldiethoxysilane, propyltriethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, tripropylethoxysilane , isopropyltriethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, triisopropylethoxysilane, butyltriethoxysilane, dibutyldiethoxysilane, tributylethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, diisobutyldie Toxysilane, triisobutylethoxysilane, cyclopentyltriethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, cyclopentylmethyldiethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, dicyclohexyldiethoxysilane, cyclohexylmethyldiethoxy Silane, tetrapropoxysilane, methyltripropoxysilane, dimethyldipropoxysilane, trimethylpropoxysilane, ethyltripropoxysilane, diethyldipropoxysilane, vinyltripropoxysilane, divinyldipropoxysilane, Propyltripropoxysilane, dipropyldipropoxysilane, isopropyltripropoxysilane, diisopropyldipropoxysilane, butyltripropoxysilane, dibutyldipropoxysilane, isobutyltripropoxysilane, diiso Butyldipropoxysilane, cyclopentyltripropoxysilane, dicyclopentyldipropoxysilane, cyclopentylmethyldipropoxysilane, cyclohexyltripropoxysilane, dicyclohexyldipropoxysilane, cyclohexylmethyldiprop from the group consisting of oxysilane It may include at least one selected. Preferably, the external electron donor of the catalyst for olefin polymerization may be cyclohexylmethyldimethoxysilane.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 단계 (2)에서 올레핀계 단량체의 1차 중합은 용매의 존재하에 슬러리 중합으로 수행될 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the primary polymerization of the olefinic monomer in step (2) may be performed by slurry polymerization in the presence of a solvent.

단계 (2)에서 1차 중합되는 올레핀계 단량체는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 바람직하게는, 단계 (2)의 올레핀계 단량체가 프로필렌일 수 있다.The olefinic monomer primarily polymerized in step (2) includes at least one selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and 1-hexene. Preferably, the olefinic monomer of step (2) may be propylene.

단계 (2)에서 중합 온도는 15~60℃이고, 중합 시간은 30~180분일 수 있다.In step (2), the polymerization temperature may be 15 to 60° C., and the polymerization time may be 30 to 180 minutes.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 제2 반응기에서 기상 중합으로 수행될 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be performed in a gas phase polymerization in the second reactor.

단계 (3)에서 2차 중합되는 올레핀계 단량체는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 바람직하게는, 단계 (3)의 올레핀계 단량체가 에틸렌일 수 있다.The olefinic monomer to be secondary polymerized in step (3) includes at least one selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and 1-hexene. Preferably, the olefinic monomer of step (3) may be ethylene.

단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 올레핀계 공단량체의 존재하에 수행되는 공중합일 수 있다. 바람직하게는, 올레핀계 공단량체가 1-부텐일 수 있다.The secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be a copolymerization performed in the presence of an olefinic comonomer. Preferably, the olefinic comonomer may be 1-butene.

단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 분자량 조절제의 존재하에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 분자량 조절제가 수소일 수 있다.The secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be performed in the presence of a molecular weight modifier. Preferably, the molecular weight modifier may be hydrogen.

단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 유동 매질의 존재하에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 유동 매질이 염화나트륨(NaCl), 염화칼슘(CaCl2) 및 염화칼륨(KCl)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속 염일 수 있다.The secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be carried out in the presence of a fluidizing medium. Preferably, the flow medium may be at least one metal salt selected from the group consisting of sodium chloride (NaCl), calcium chloride (CaCl 2 ) and potassium chloride (KCl).

단계 (3)에서 중합 온도는 65~100℃이고, 중합 시간은 30~180분일 수 있다.In step (3), the polymerization temperature may be 65-100° C., and the polymerization time may be 30-180 minutes.

본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법이 (4) 단계 (3)에서 얻은 올레핀계 중합체를 분리, 세척 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention may further include (4) separating, washing and drying the olefin-based polymer obtained in step (3).

본 발명의 다른 구체예에 따라서, 위 올레핀계 중합체의 제조방법에 의해 제조되며, 0.900~0.952 g/㎤의 밀도를 갖는 올레핀계 중합체가 제공된다. 바람직하게는, 올레핀계 중합체가 폴리에틸렌일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an olefin-based polymer prepared by the above method for preparing an olefin-based polymer and having a density of 0.900 to 0.952 g/cm 3 is provided. Preferably, the olefinic polymer may be polyethylene.

본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법은 올레핀계 단량체의 기상 중합 시에 높은 촉매 활성을 유지하면서도 국부적인 과반응에 의한 중합체 뭉침 현상을 방지하고 우수한 물성을 갖는 올레핀계 중합체를 제조할 수 있다.The method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention is capable of producing an olefin-based polymer having excellent physical properties while maintaining high catalytic activity during gas phase polymerization of an olefin-based monomer and preventing agglomeration of the polymer due to local overreaction. can

도 1 내지 3은 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조된 폴리에틸렌의 슐츠-플로리 분포(Schulz-Flory distribution)에 따른 분자량 분포의 그래프이다. 각 도면에서 점선은 촉매 내 각각의 활성 사이트에서 얻어지는 올레핀계 중합체 성분의 분자량 분포를 나타내고, 실선은 전체 올레핀계 중합체의 분자량 분포를 나타낸다.
도 4는 실시예 1 내지 7에서 공단량체 함량에 대한 폴리에틸렌의 밀도의 상관 관계를 나타낸 그래프이다.
1 to 3 are graphs of molecular weight distribution according to Schulz-Flory distribution of polyethylene prepared in Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2; In each figure, the dotted line represents the molecular weight distribution of the olefinic polymer component obtained at each active site in the catalyst, and the solid line represents the molecular weight distribution of the entire olefinic polymer.
4 is a graph showing the correlation of the density of polyethylene with respect to the comonomer content in Examples 1 to 7.

이하, 본 발명에 관하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법은 (1) 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체를 포함하는 촉매 혼합물을 제조하는 단계; (2) 제1 반응기 내에서 단계 (1)에서 얻은 촉매 혼합물의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 1차 중합하는 단계; (3) 동일한 제1 반응기 내에서, 또는 단계 (2)에서 얻은 올레핀계 중합체를 제2 반응기로 이송하여, 단계 (2)에서 얻은 중합체의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 2차 중합하는 단계를 포함한다.A method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention comprises the steps of (1) preparing a catalyst mixture comprising a catalyst for olefin polymerization, a cocatalyst, and an external electron donor; (2) primary polymerization of an olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms in the presence of the catalyst mixture obtained in step (1) in a first reactor; (3) in the same first reactor, or by transferring the olefinic polymer obtained in step (2) to a second reactor, secondary polymerization of the olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms in the presence of the polymer obtained in step (2) including the steps of

단계 (1)Step (1)

위 단계 (1)에서, 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체를 포함하는 촉매 혼합물을 제조한다. 구체적으로, 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체로 이루어진 촉매 혼합물을 제조할 수 있다.In the above step (1), a catalyst mixture including a catalyst for olefin polymerization, a cocatalyst and an external electron donor is prepared. Specifically, a catalyst mixture consisting of a catalyst for olefin polymerization, a cocatalyst, and an external electron donor may be prepared.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 위 단계 (1)에서 올레핀 중합용 촉매는 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매일 수 있다. 이때, 지글러-나타 촉매는 올레핀계 단량체를 중합하는 데 통상적으로 사용되는 것이면, 그 구체적인 종류가 특별히 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 올레핀 중합용 촉매가 염화마그네슘(MgCl2) 담체에 염화티타늄 화합물과 프탈레이트계 내부 전자공여체를 담지하여 제조되는 지글러-나타 촉매일 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the catalyst for olefin polymerization in step (1) may be a Ziegler-Natta catalyst. In this case, the specific type of the Ziegler-Natta catalyst is not particularly limited as long as it is commonly used to polymerize the olefinic monomer. Preferably, the catalyst for olefin polymerization may be a Ziegler-Natta catalyst prepared by supporting a titanium chloride compound and a phthalate-based internal electron donor on a magnesium chloride (MgCl 2 ) support.

여기서, 예를 들어, 염화티타늄 화합물은 삼염화 티타늄(TiCl3) 또는 사염화 티타늄(TiCl4)일 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다.Here, for example, the titanium chloride compound may be titanium trichloride (TiCl 3 ) or titanium tetrachloride (TiCl 4 ), but is not particularly limited thereto.

또한, 내부 전자공여체인 프탈레이트 화합물은 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디노말프로필프탈레이트, 디이소프로필프탈레이트, 디노말부틸프탈레이트, 디이소부틸프탈레이트 디노말펜틸프탈레이트, 디(2-메틸부틸)프탈레이트, 디(3-메틸부틸)프탈레이트, 디(3-메틸펜틸)프탈레이트, 디이소헥실프탈레이트, 디네오헥실프탈레이트, 디(2,3-디메틸부틸)프탈레이트, 디노말헵틸프탈레이트, 디(2-메틸헥실)프탈레이트, 디(2-에틸펜틸)프탈레이트, 디이소헵틸프탈레이트, 디네오헵틸프탈레이트, 디노말옥틸프탈레이트, 디(2-메틸헵틸)프탈레이트, 디이소옥틸프탈레이트, 디(3-에틸헥실)프탈레이트, 디네오옥틸프탈레이트, 디노말노닐프탈레이트, 디이소노닐프탈레이트, 디노말데실프탈레이트 및 디이소데실프탈레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다.In addition, the phthalate compound which is an internal electron donor is dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dinormal propyl phthalate, diisopropyl phthalate, dinormal butyl phthalate, diisobutyl phthalate dinomalpentyl phthalate, di(2-methylbutyl) phthalate, di (3-methylbutyl)phthalate, di(3-methylpentyl)phthalate, diisohexylphthalate, dineohexylphthalate, di(2,3-dimethylbutyl)phthalate, dinormalheptylphthalate, di(2-methylhexyl) Phthalate, di(2-ethylpentyl)phthalate, diisoheptylphthalate, dineheptylphthalate, dinomaloctylphthalate, di(2-methylheptyl)phthalate, diisooctylphthalate, di(3-ethylhexyl)phthalate, di It may include at least one selected from the group consisting of neooctyl phthalate, dinormal nonyl phthalate, diisononyl phthalate, dinormal decyl phthalate and diisodecyl phthalate, but is not particularly limited thereto.

한편, 올레핀 중합용 촉매의 조촉매로는 알킬알루미늄 화합물이 사용될 수 있다. 구체적으로, 올레핀 중합용 촉매의 조촉매는 트리에틸알루미늄, 디에틸클로로알루미늄, 트리부틸알루미늄, 트리스이소부틸알루미늄 및 트리옥틸알루미늄으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 올레핀 중합용 촉매의 조촉매가 트리에틸알루미늄일 수 있다.Meanwhile, an alkylaluminum compound may be used as a co-catalyst of the catalyst for olefin polymerization. Specifically, the cocatalyst of the catalyst for olefin polymerization may include at least one selected from the group consisting of triethylaluminum, diethylchloroaluminum, tributylaluminum, trisisobutylaluminum and trioctylaluminum, but these are particularly It is not limited. Preferably, the cocatalyst of the catalyst for olefin polymerization may be triethylaluminum.

올레핀 중합용 촉매의 외부 전자공여체로는 알콕시실란계 화합물이 사용될 수 있다. 구체적으로, 올레핀 중합용 촉매의 외부 전자공여체는 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸트디메톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 디비닐디메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 디프로필디메톡시실란, 트리프로필메톡시실란, 이소프로필트리메톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 트리이소프로필메톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 디부틸디메톡시실란, 트리부틸메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 디이소부틸디메톡시실란, 트리이소부틸메톡시실란, 시클로펜틸트리메톡시실란, 디시클로펜틸디메톡시실란, 시클로펜틸메틸디메톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 디시클로헥실디메톡시실란, 시클로헥실메틸디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 디비닐디에톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 디프로필디에톡시실란, 트리프로필에톡시실란, 이소프로필트리에톡시실란, 디이소프로필디에톡시실란, 트리이소프로필에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 디부틸디에톡시실란, 트리부틸에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 디이소부틸디에톡시실란, 트리이소부틸에톡시실란, 시클로펜틸트리에톡시실란, 디시클로펜틸디에톡시실란, 시클로펜틸메틸디에톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 디시클로헥실디에톡시실란, 시클로헥실메틸디에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 메틸트리프로폭시실란, 디메틸디프로폭시실란, 트리메틸프로폭시실란, 에틸트리프로폭시실란, 디에틸디프로폭시실란, 비닐트리프로폭시실란, 디비닐디프로폭시실란, 프로필트리프로폭시실란, 디프로필디프로폭시실란, 이소프로필트리프로폭시실란, 디이소프로필디프로폭시실란, 부틸트리프로폭시실란, 디부틸디프로폭시실란, 이소부틸트리프로폭시실란, 디이소부틸디프로폭시실란, 시클로펜틸트리프로폭시실란, 디시클로펜틸디프로폭시실란, 시클로펜틸메틸디프로폭시실란, 시클로헥실트리프로폭시실란, 디시클로헥실디프로폭시실란, 시클로헥실메틸디프로폭시실란으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 올레핀 중합용 촉매의 외부 전자공여체가 시클로헥실메틸디메톡시실란일 수 있다.As an external electron donor of the catalyst for olefin polymerization, an alkoxysilane-based compound may be used. Specifically, the external electron donor of the catalyst for olefin polymerization is tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyltdimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, triethylmethoxy Silane, vinyltrimethoxysilane, divinyldimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, dipropyldimethoxysilane, tripropylmethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, triisopropylme Toxysilane, butyltrimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, tributylmethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, triisobutylmethoxysilane, cyclopentyltrimethoxysilane, dixy Clopentyldimethoxysilane, cyclopentylmethyldimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, dicyclohexyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, Trimethylethoxysilane, ethyltriethoxysilane, diethyldiethoxysilane, triethylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, divinyldiethoxysilane, propyltriethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, tripropyl Toxysilane, isopropyltriethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, triisopropylethoxysilane, butyltriethoxysilane, dibutyldiethoxysilane, tributylethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, diiso Butyldiethoxysilane, triisobutylethoxysilane, cyclopentyltriethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, cyclopentylmethyldiethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, dicyclohexyldiethoxysilane, cyclohexylmethyl diethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltripropoxysilane, dimethyldipropoxysilane, trimethylpropoxysilane, ethyltripropoxysilane, diethyldipropoxysilane, vinyltripropoxysilane, divinyldipropoxy Silane, propyltripropoxysilane, dipropyldipropoxysilane, isopropyltripropoxysilane, diisopropyldipropoxysilane, butyltripropoxysilane, dibutyldipropoxysilane, isobutyltripropoxysilane, Diisobutyldipropoxysilane, cyclopentyltripropoxysilane, dicyclopentyldipropoxysilane, cyclopentylmethyldipropoxysilane, cyclohexyltripropoxysilane, dicyclohexyldipropoxysilane, cyclohexylmethyl group consisting of dipropoxysilane It may include at least one selected from, but is not particularly limited thereto. Preferably, the external electron donor of the catalyst for olefin polymerization may be cyclohexylmethyldimethoxysilane.

여기서, 올레핀 중합용 촉매 1 mole에 대한 조촉매의 함량은 35~150 mole일 수 있다. 또한, 올레핀 중합용 촉매 1 mole에 대한 외부 전자공여체의 함량은 3~15 mole일 수 있다.Here, the content of the cocatalyst with respect to 1 mole of the catalyst for olefin polymerization may be 35 to 150 moles. In addition, the content of the external electron donor with respect to 1 mole of the catalyst for olefin polymerization may be 3 to 15 moles.

단계 (1)에서 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체의 혼합은 후술하는 단계 (2)에서 사용될 제1 반응기 내에서 수행될 수 있다. 또는, 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체를 별도의 용기에서 혼합하고, 얻어진 촉매 혼합물을 제1 반응기로 이송할 수도 있다.The mixing of the catalyst for olefin polymerization, the cocatalyst, and the external electron donor in step (1) may be performed in the first reactor to be used in step (2) to be described later. Alternatively, the catalyst for olefin polymerization, the cocatalyst, and the external electron donor may be mixed in a separate container, and the resulting catalyst mixture may be transferred to the first reactor.

올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체의 혼합은 용매의 존재하에서 수행될 수 있다. 이때, 용매는 프로판, 헥산, 펜탄 또는 케로센과 같은 유기 용매일 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 용매가 프로판일 수 있다.The mixing of the catalyst for olefin polymerization, the cocatalyst and the external electron donor may be carried out in the presence of a solvent. In this case, the solvent may be an organic solvent such as propane, hexane, pentane or kerosene, but is not particularly limited thereto. Preferably, the solvent may be propane.

단계 (1)에서 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체의 혼합은 0~30℃의 온도, 바람직하게는 10~20℃의 온도에서 수행될 수 있다.The mixing of the catalyst for olefin polymerization, the cocatalyst, and the external electron donor in step (1) may be carried out at a temperature of 0 to 30 °C, preferably at a temperature of 10 to 20 °C.

또한, 단계 (1)에서 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체의 혼합 시 5분~1시간, 바람직하게는 10~20분 동안 이들을 충분히 교반하는 것이 바람직하다.In addition, when mixing the catalyst for olefin polymerization, the cocatalyst and the external electron donor in step (1), it is preferable to sufficiently stir them for 5 minutes to 1 hour, preferably 10 to 20 minutes.

단계 (2)Step (2)

위 단계 (2)에서, 제1 반응기 내에서 단계 (1)에서 얻은 혼합물의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 1차 중합한다.In the above step (2), the olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms is first polymerized in the presence of the mixture obtained in step (1) in the first reactor.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 단계 (2)에서 올레핀계 단량체의 1차 중합은 용매의 존재하에 슬러리 중합으로 수행될 수 있다. 이때, 용매는 위 단계 (1)에서 기술한 용매와 실질적으로 동일하다.In a specific embodiment of the present invention, the primary polymerization of the olefinic monomer in step (2) may be performed by slurry polymerization in the presence of a solvent. At this time, the solvent is substantially the same as the solvent described in step (1) above.

올레핀계 단량체의 1차 중합에 사용되는 제1 반응기는 용매의 존재하에 올레핀계 단량체를 슬러리 중합할 수 있는 것이라면, 그 종류가 특별히 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 제1 반응기가 헬리칼 리본형(helical ribbon type) 교반기 또는 앵커형(anchor type) 교반기가 구비된 교반형-탱크 반응기(stirred-tank reactor)일 수 있다.The type of the first reactor used for the primary polymerization of the olefinic monomer is not particularly limited as long as it can slurry-polymerize the olefinic monomer in the presence of a solvent. Preferably, the first reactor may be a stirred-tank reactor equipped with a helical ribbon type stirrer or an anchor type stirrer.

단계 (2)에서 1차 중합되는 올레핀계 단량체는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 바람직하게는, 단계 (2)의 올레핀계 단량체가 프로필렌일 수 있다. 예를 들어, 단계 (2)에서 프로필렌이 슬러리 중합되면, 생성되는 폴리프로필렌이 지글러-나타 촉매 주위를 캡핑(capping)하여 후속하는 단계 (3)에서 올레핀계 단량체, 특히 에틸렌의 중합 시 촉매의 활성을 적절한 수준으로 유지할 수 있다.The olefinic monomer primarily polymerized in step (2) includes at least one selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and 1-hexene. Preferably, the olefinic monomer of step (2) may be propylene. For example, when propylene is slurry-polymerized in step (2), the resulting polypropylene is capped around the Ziegler-Natta catalyst, and the activity of the catalyst during polymerization of olefinic monomers, particularly ethylene, in the subsequent step (3) can be maintained at an appropriate level.

단계 (2)에서 중합 온도는 15~60℃이고, 바람직하게는 20~55℃일 수 있다. 이때, 올레핀계 단량체의 1차 중합은 일정한 온도에서 수행될 수도 있고, 2개 이상의 일정한 중합 온도에서 순차적으로 수행될 수도 있다.The polymerization temperature in step (2) may be 15 to 60 ℃, preferably 20 to 55 ℃. In this case, the primary polymerization of the olefinic monomer may be performed at a constant temperature, or may be sequentially performed at two or more constant polymerization temperatures.

또한, 단계 (2)에서, 중합 시간은 30~180분이고, 바람직하게는 100~160분일 수 있다.Further, in step (2), the polymerization time may be 30 to 180 minutes, preferably 100 to 160 minutes.

단계 (3)Step (3)

위 단계 (3)에서, 단계 (2)에서 얻은 중합체의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 2차 중합한다.In the above step (3), secondary polymerization of the olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms is carried out in the presence of the polymer obtained in step (2).

단계 (3)의 2차 중합은 단계 (2)의 제1 반응기 내에서 단계 (2)에서 얻은 올레핀계 중합체의 존재하에 수행될 수 있다. 또는, 단계 (2)에서 얻은 올레핀계 중합체를 제2 반응기로 이송하고, 제2 반응기 내에서 단계 (2)에서 얻은 중합체의 존재하에 수행될 수도 있다.The secondary polymerization of step (3) may be carried out in the presence of the olefinic polymer obtained in step (2) in the first reactor of step (2). Alternatively, the olefinic polymer obtained in step (2) may be transferred to a second reactor, and may be carried out in the presence of the polymer obtained in step (2) in the second reactor.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 제2 반응기에서 수행될 수 있다. 또한, 단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 기상 중합으로 수행될 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be performed in the second reactor. In addition, the secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be carried out by gas phase polymerization.

단계 (3)에서 올레핀계 중합체의 2차 중합을 수행하기 전에 반응기를 해압하여 배기시킨 후, 질소를 이용하여 2~5 bar의 압력으로 반응기를 퍼지(purge)하여 올레핀계 중합체에 잔류하는 용매를 제거하는 것이 바람직하다.Before performing the secondary polymerization of the olefin-based polymer in step (3), the reactor is depressurized and exhausted, and then the reactor is purged at a pressure of 2 to 5 bar using nitrogen to remove the solvent remaining in the olefin-based polymer. It is preferable to remove

단계 (3)에서, 필요한 경우 올레핀 중합용 촉매의 조촉매를 더 추가할 수 있다. 이때, 조촉매는 위 단계 (1)에서 기술한 것과 실질적으로 동일하다. 올레핀 중합용 촉매 1 mole에 대한 조촉매의 함량은 35~150 mole일 수 있다.In step (3), if necessary, a cocatalyst of the catalyst for olefin polymerization may be further added. At this time, the promoter is substantially the same as described in step (1) above. The content of the cocatalyst per mole of the catalyst for olefin polymerization may be 35 to 150 moles.

올레핀계 단량체의 2차 중합에 사용되는 제2 반응기는 올레핀계 단량체를 기상 중합할 수 있는 것이라면, 그 종류가 특별히 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 제2 반응기가 구형(spherical type) 교반기 또는 반구형(hemispherical type) 교반기가 구비된 반-회분식(semi-batch) 교반형-탱크 반응기(stirred-tank reactor)일 수 있다.The type of the second reactor used for secondary polymerization of the olefinic monomer is not particularly limited as long as it is capable of gas-phase polymerization of the olefinic monomer. Preferably, the second reactor may be a spherical type stirrer or a semi-batch stirred-tank reactor equipped with a hemispherical type stirrer.

단계 (3)에서 2차 중합되는 올레핀계 단량체는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 바람직하게는, 단계 (3)의 올레핀계 단량체가 에틸렌일 수 있다.The olefinic monomer to be secondary polymerized in step (3) includes at least one selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and 1-hexene. Preferably, the olefinic monomer of step (3) may be ethylene.

단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 올레핀계 공단량체의 존재하에 수행되는 공중합일 수 있다. 구체적으로, 올레핀계 단량체가 에틸렌이고, 올레핀계 공단량체가 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 올레핀계 단량체가 에틸렌이고, 올레핀계 공단량체가 1-부텐일 수 있으며, 이 경우 단계 (3)에서 얻어지는 올레핀계 중합체는 폴리에틸렌일 수 있다.The secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be a copolymerization performed in the presence of an olefinic comonomer. Specifically, the olefinic monomer is ethylene, and the olefinic comonomer may include at least one selected from the group consisting of propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, and 1-hexene. . Preferably, the olefinic monomer is ethylene, and the olefinic comonomer may be 1-butene, and in this case, the olefinic polymer obtained in step (3) may be polyethylene.

단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 분자량 조절제의 존재하에 수행될 수 있다. 구체적으로, 분자량 조절제가 수소일 수 있다.The secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) may be performed in the presence of a molecular weight modifier. Specifically, the molecular weight modifier may be hydrogen.

단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합은 유동 매질로서 수용성 금속 염, 다른 올레핀 중합체 또는 탈수 실리카 겔의 존재하에 수행될 수 있다. 이때, 유동 매질은 올레핀계 단량체의 균일한 교반을 가능하게 하며, 중합 시 발생하는 중합열을 조절하는 역할을 한다. 구체적으로, 금속 염이 염화나트륨(NaCl), 염화칼슘(CaCl2) 및 염화칼륨(KCl)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 금속 염이 염화나트륨일 수 있다. 올레핀계 단량체의 2차 중합 시 수용성 금속 염은 탈수된 상태로 사용된다.The secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) can be carried out in the presence of a water-soluble metal salt, another olefinic polymer or dehydrated silica gel as a fluidizing medium. At this time, the fluidization medium enables uniform stirring of the olefinic monomer, and serves to control the heat of polymerization generated during polymerization. Specifically, the metal salt may include at least one selected from the group consisting of sodium chloride (NaCl), calcium chloride (CaCl 2 ), and potassium chloride (KCl). Preferably, the metal salt may be sodium chloride. During secondary polymerization of the olefinic monomer, the water-soluble metal salt is used in a dehydrated state.

단계 (3)에서 중합 온도는 65~100℃이고, 바람직하게는 75~90℃일 수 있다.The polymerization temperature in step (3) may be 65 ~ 100 ℃, preferably 75 ~ 90 ℃.

또한, 단계 (3)에서 중합 시간은 30~180분이고, 바람직하게는 60~120분일 수 있다.In addition, the polymerization time in step (3) may be 30 to 180 minutes, preferably 60 to 120 minutes.

단계 (4)Step (4)

본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법은 (4) 단계 (3)에서 얻은 올레핀계 중합체를 분리, 세척 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention may further include (4) separating, washing and drying the olefin-based polymer obtained in step (3).

구체적으로, 단계 (3)에서 얻어진 올레핀계 중합체를 물로 세척하여 올레핀계 중합체에 잔류하는 금속 염을 제거한 후 건조하여 올레핀계 중합체를 얻는다. 구체적으로, 올레핀계 중합체를 물에 녹여 금속 염을 제거한 후, Mesh #120, I.S.0. 125 ㎜의 체를 이용하여 탈수하고, 60~100℃, 바람직하게는 70~90℃에서 120~300분 동안 진공 건조시켜 최종 올레핀계 중합체를 얻을 수 있다.Specifically, the olefin-based polymer obtained in step (3) is washed with water to remove metal salts remaining in the olefin-based polymer, and then dried to obtain an olefin-based polymer. Specifically, after removing the metal salt by dissolving the olefin-based polymer in water, Mesh #120, I.S.0. The final olefin-based polymer can be obtained by dehydration using a 125 mm sieve, and vacuum drying at 60 to 100° C., preferably 70 to 90° C. for 120 to 300 minutes.

본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법의 경우, 촉매 활성 사이트가 균일한 활성도를 나타내어 분자량 분포가 상대적으로 넓은 올레핀계 중합체, 특히 폴리에틸렌의 제조가 가능하다.In the case of the method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention, the catalytically active sites exhibit uniform activity, so that an olefin-based polymer having a relatively wide molecular weight distribution, particularly polyethylene, can be prepared.

특히, 본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법은 공단량체의 양을 조절하는 것만으로도 초저밀도 폴리올레핀으로부터 고밀도 폴리올레핀까지 넓은 밀도 분포의 폴리올레핀을 생산하는 것이 가능하다. 구체적으로, 본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법에 의해 제조되는 올레핀계 중합체는 0.900~0.952 g/㎤의 밀도를 갖는 폴리올레핀일 수 있다.In particular, in the method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention, it is possible to produce polyolefins having a wide density distribution from ultra-low-density polyolefins to high-density polyolefins only by controlling the amount of comonomer. Specifically, the olefin-based polymer prepared by the method for preparing the olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention may be a polyolefin having a density of 0.900 to 0.952 g/cm 3 .

실시예Example

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1 One

앵커형 교반기가 구비된 1.5 리터 크기의 탱크형 반응기(제1 반응기)에 프로판 500 ㎖를 주입하였다. 트리에틸알루미늄 1.2 mM(1 M 헥산 용액 1.2 ㎖)과 시클로헥실메틸디메톡시실란 0.1 mM(0.1 M 헥산 용액 1 ㎖)을 250 ㎖의 프로판을 이용하여 주입하였다. 지글러-나타 촉매(Basell사의 Z-216, 평균 입자 크기 79 ㎛, 스팬 1.0, Ti 함량 2.1 중량%) 20 ㎎을 250 ㎖의 프로판을 이용하여 주입하였다. 이들을 15℃에서 200 rpm으로 10분간 교반하였다. 반응기 내의 촉매 혼합물의 온도를 55℃로 올리고, 프로필렌 7 g을 주입하였다. 이들을 300 rpm으로 150분간 교반하여 1차 중합을 진행하였다.500 ml of propane was injected into a 1.5 liter tank-type reactor (first reactor) equipped with an anchor-type stirrer. 1.2 mM triethylaluminum (1.2 ml of 1 M hexane solution) and 0.1 mM of cyclohexylmethyldimethoxysilane (1 ml of 0.1 M hexane solution) were injected using 250 ml of propane. 20 mg of Ziegler-Natta catalyst (Z-216 from Basell, average particle size 79 μm, span 1.0, Ti content 2.1 wt%) was injected using 250 ml of propane. These were stirred at 15° C. at 200 rpm for 10 minutes. The temperature of the catalyst mixture in the reactor was raised to 55° C., and 7 g of propylene was injected. These were stirred at 300 rpm for 150 minutes to proceed with primary polymerization.

구형 교반기가 구비된 2.3 리터 크기의 탱크형 반응기(제2 반응기)에 탈수된 염화나트륨 500 g을 투입하고, 트리에틸알루미늄 1.2 mM(1 M 헥산 용액 1.2 ㎖)을 주입한 후, 78℃에서 30분간 교반하였다. 교반이 완료된 후, Atmer 대전방지제 287.41 ㎎을 주입하였다.500 g of dehydrated sodium chloride was put into a 2.3 liter tank-type reactor (second reactor) equipped with a spherical stirrer, and 1.2 mM triethylaluminum (1.2 ml of 1 M hexane solution) was injected, and then at 78° C. for 30 minutes. stirred. After the stirring was completed, 287.41 mg of Atmer antistatic agent was injected.

1차 중합으로 얻은 중합체를 제2 반응기로 이송하고, 프로판을 2~5 bar 압력의 질소로 퍼지(purge)하였다. 수소를 1 bar의 압력(또는 수소/에틸렌 몰비 0.3)으로 주입하고, 1-부텐 3 g을 초기 주입한 후, 1-부텐을 8 g/100분의 유량(혹은 1-부텐/에틸렌 몰비 0.2)으로 연속 주입하였다. 제2 반응기 내 에틸렌의 분압을 3.4 bar로 일정하게 유지하였다. 이들을 78℃에서 300 rpm으로 100분간 교반하여 2차 중합을 진행하였다.The polymer obtained by the primary polymerization was transferred to the second reactor, and propane was purged with nitrogen at a pressure of 2-5 bar. Hydrogen is injected at a pressure of 1 bar (or hydrogen/ethylene molar ratio 0.3), 1-butene 3 g is initially injected, and 1-butene is injected at a flow rate of 8 g/100 min (or 1-butene/ethylene molar ratio 0.2) was continuously injected. The partial pressure of ethylene in the second reactor was kept constant at 3.4 bar. They were stirred at 78°C at 300 rpm for 100 minutes to proceed with secondary polymerization.

얻어진 폴리에틸렌을 물에 녹여 금속 염을 제거한 후, Mesh #120, I.S.0. 125 ㎜의 체를 이용하여 탈수하고, 70~90℃에서 120~300분 동안 진공 건조시켜 최종 올레핀계 중합체를 얻었다.After removing the metal salt by dissolving the obtained polyethylene in water, Mesh #120, I.S.0. It was dehydrated using a 125 mm sieve, and vacuum dried at 70 to 90° C. for 120 to 300 minutes to obtain a final olefinic polymer.

실시예Example 2 2

2차 중합 시 1-부텐을 전혀 주입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다.Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1-butene was not injected at all during the secondary polymerization.

실시예Example 3 3

2차 중합 시 초기 1-부텐 주입 없이 1-부텐/에틸렌 몰비를 0.15로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다.Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1, except that the 1-butene/ethylene molar ratio was maintained at 0.15 without the initial 1-butene injection during the secondary polymerization.

실시예Example 4 4

2차 중합 시 에틸렌의 분압을 6.4 bar로 일정하게 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다.Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1, except that the partial pressure of ethylene was kept constant at 6.4 bar during the secondary polymerization.

실시예Example 5 5

2차 중합 시 수소/에틸렌의 몰비를 0.6으로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다.Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1, except that the molar ratio of hydrogen/ethylene was maintained at 0.6 during the secondary polymerization.

실시예Example 6 6

2차 중합 시 초기 1-부텐 주입량을 5 g으로 하고 1-부텐/에틸렌 몰비를 0.35로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다.Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1, except that the initial 1-butene injection amount during the secondary polymerization was 5 g and the 1-butene/ethylene molar ratio was maintained at 0.35.

실시예Example 7 7

2차 중합 시 초기 1-부텐 주입량을 5 g으로 하고 1-부텐/에틸렌 몰비를 0.25로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌을 제조하였다.Polyethylene was prepared in the same manner as in Example 1, except that the initial 1-butene injection amount during the secondary polymerization was 5 g and the 1-butene/ethylene molar ratio was maintained at 0.25.

비교예comparative example 1 One

파일럿(pilot) 규모의 기상 유동층 반응기에서 실시예 1과 동일한 지글러-나타 촉매를 이용하여 1-부텐/에틸렌 몰비 0.34, 수소/에틸렌 몰비 0.25, 에틸렌 분압 6.5 bar의 조건하에서 4시간 동안 중합하였다.Polymerization was carried out for 4 hours in a pilot scale gas phase fluidized bed reactor using the same Ziegler-Natta catalyst as in Example 1 under conditions of 1-butene/ethylene molar ratio 0.34, hydrogen/ethylene molar ratio 0.25, and ethylene partial pressure 6.5 bar.

비교예comparative example 2 2

상업 규모의 기상 유동층 반응기에서 실시예 1과 동일한 지글러-나타 촉매를 이용하여 1-부텐/에틸렌 몰비 0.25, 수소/에틸렌 몰비 0.35, 에틸렌 분압 3.4 bar의 조건하에서 100분 동안 중합하였다.Polymerization was carried out for 100 minutes in a commercial scale gas phase fluidized bed reactor using the same Ziegler-Natta catalyst as in Example 1 under conditions of 1-butene/ethylene molar ratio 0.25, hydrogen/ethylene molar ratio 0.35, and ethylene partial pressure 3.4 bar.

실시예와 비교예의 중합 조건을 아래 표 1에 정리하였다.The polymerization conditions of Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.

수소/에틸렌
몰비
hydrogen/ethylene
molar ratio
초기 1-부텐
(g)
Initial 1-butene
(g)
1-부텐/에틸렌
몰비
1-Butene/Ethylene
molar ratio
촉매 활성
(gPE/gCat-hr)
catalytic activity
(gPE/gCat-hr)
실시예 1Example 1 0.30.3 33 0.200.20 4,1604,160 실시예 2Example 2 0.30.3 00 00 4,6004,600 실시예 3Example 3 0.30.3 00 0.150.15 4,1404,140 실시예 4Example 4 0.30.3 33 0.200.20 6,1706,170 실시예 5Example 5 0.60.6 33 0.200.20 3,0103,010 실시예 6Example 6 0.30.3 55 0.350.35 2,8302,830 실시예 7Example 7 0.30.3 55 0.250.25 1,8001,800 비교예 1Comparative Example 1 0.250.25 -- 0.340.34 9,2009,200 비교예 2Comparative Example 2 0.350.35 -- 0.250.25 4,0004,000

시험예test example

위 실시예 및 비교예에서 얻어진 수지의 물성을 아래와 같은 방법 및 기준에 따라서 측정하였다. 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다.The physical properties of the resins obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured according to the following methods and standards. The results are shown in Table 2 below.

(1) 용융지수(melt index) 및 용융지수비(melt flow ratio; MFR)(1) melt index and melt flow ratio (MFR)

ASTM D 1238에 의거하여 21.6 kg의 하중과 2.16 kg의 하중으로 190℃에서 각각 용융지수를 측정하고 그 비(MI21.6/MI2.16)를 구하였다.According to ASTM D 1238, the melt index was measured at 190°C under a load of 21.6 kg and a load of 2.16 kg, and the ratio (MI 21.6 /MI 2.16 ) was obtained.

(2) 밀도(density)(2) density

ASTM D1505에 의거하여 측정하였다.It was measured according to ASTM D1505.

MI2.16 MI 2.16 MFRMFR 밀도(g/cc)Density (g/cc) 실시예 1Example 1 1.21.2 2626 0.9220.922 실시예 2Example 2 0.820.82 3636 0.9520.952 실시예 3Example 3 1.21.2 2828 0.9300.930 실시예 4Example 4 1.31.3 2929 0.9160.916 실시예 5Example 5 9.49.4 3030 0.9200.920 실시예 6Example 6 3.33.3 5757 0.9000.900 실시예 7Example 7 3.93.9 5757 0.9160.916 비교예 1Comparative Example 1 1.01.0 2525 0.9210.921 비교예 2Comparative Example 2 1.11.1 2424 0.9210.921

실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 얻은 수지의 분자량과 분자량 분포를 겔투과 크로마토그래피-에프티아이알(GPC-FTIR)을 이용하여 측정하였다. 측정 결과를 아래 표 2와 도 1~3에 나타내었다.The molecular weight and molecular weight distribution of the resins obtained in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were measured using gel permeation chromatography-FTIR (GPC-FTIR). The measurement results are shown in Table 2 and FIGS. 1 to 3 below.

중량 평균 분자량
(Mw, g/mole)
weight average molecular weight
(Mw, g/mole)
수 평균 분자량
(Mn, g/mole)
number average molecular weight
(Mn, g/mole)
분자량 분포
(Mw/Mn)
molecular weight distribution
(Mw/Mn)
실시예 1Example 1 119,080119,080 21,71321,713 5.485.48 비교예 1Comparative Example 1 133,327133,327 27,69527,695 4.814.81 비교예 2Comparative Example 2 116,639116,639 35,28935,289 3.303.30

위 표 2로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법은 상대적으로 적은 양의 분자량 조절제와 공단량체를 사용하면서도, 생성되는 올레핀계 중합체, 특히 폴리에틸렌의 물성을 다양하게 조절할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 공단량체의 양을 조절하는 것만으로도 초저밀도 폴리에틸렌으로부터 고밀도 폴리에틸렌까지 넓은 밀도 분포의 폴리에틸렌을 생산하는 것이 가능하다.As can be seen from Table 2 above, the method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention uses a relatively small amount of a molecular weight modifier and a comonomer, while various physical properties of the resulting olefin-based polymer, particularly polyethylene, are varied. can be adjusted Specifically, as shown in FIG. 4 , it is possible to produce polyethylene having a wide density distribution from ultra-low-density polyethylene to high-density polyethylene just by controlling the amount of comonomer.

또한, 표 3과 도 1~3으로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법에 의해 제조되는 올레핀계 단량체, 특히 폴리에틸렌은 촉매 활성 사이트가 균일한 활성도를 나타내어 분자량 분포가 상대적으로 넓다. 이에 반해, 기상 유동층 반응기에서 생산되는 비교예의 폴리에틸렌은 촉매 활성 사이트가 고분자량 쪽으로 치우쳐져 있어서 상대적으로 분자량 분포가 좁다.In addition, as can be seen from Table 3 and FIGS. 1 to 3, the olefinic monomer, especially polyethylene, produced by the method for producing an olefinic polymer according to an embodiment of the present invention has a catalytically active site exhibiting uniform activity and molecular weight distribution is relatively wide. In contrast, the polyethylene of Comparative Example produced in the gas phase fluidized bed reactor has a relatively narrow molecular weight distribution because the catalyst active sites are biased toward high molecular weight.

따라서, 본 발명의 구체예에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법은 올레핀계 단량체의 기상 중합 시에 높은 촉매 활성을 유지하면서도 국부적인 과반응에 의한 중합체 뭉침 현상을 방지하고 우수한 물성을 갖는 올레핀계 중합체를 제조할 수 있다.Therefore, the method for producing an olefin-based polymer according to an embodiment of the present invention prevents agglomeration of the polymer due to local overreaction while maintaining high catalytic activity during gas phase polymerization of the olefin-based monomer and produces an olefin-based polymer having excellent physical properties. can be manufactured.

Claims (21)

(1) 올레핀 중합용 촉매, 조촉매 및 외부 전자공여체를 포함하는 촉매 혼합물을 제조하는 단계; (2) 제1 반응기 내에서 단계 (1)에서 얻은 촉매 혼합물의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 1차 중합하는 단계; (3) 동일한 제1 반응기 내에서, 또는 단계 (2)에서 얻은 올레핀계 중합체를 제2 반응기로 이송하여, 단계 (2)에서 얻은 중합체의 존재하에 탄소수 2~6개의 올레핀계 단량체를 2차 중합하는 단계를 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법.(1) preparing a catalyst mixture comprising a catalyst for olefin polymerization, a cocatalyst, and an external electron donor; (2) primary polymerization of an olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms in the presence of the catalyst mixture obtained in step (1) in a first reactor; (3) in the same first reactor or by transferring the olefinic polymer obtained in step (2) to a second reactor, secondary polymerization of the olefinic monomer having 2 to 6 carbon atoms in the presence of the polymer obtained in step (2) A method for producing an olefin-based polymer comprising the step 제1항에 있어서, 단계 (1)에서 올레핀 중합용 촉매가 염화마그네슘(MgCl2) 담체에 염화티타늄 화합물과 프탈레이트계 내부 전자공여체를 담지하여 제조되는 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매인 올레핀계 중합체의 제조방법.The olefinic catalyst according to claim 1, wherein the catalyst for olefin polymerization in step (1) is a magnesium chloride (MgCl 2 ) catalyst prepared by supporting a titanium chloride compound and a phthalate-based internal electron donor on a magnesium chloride (MgCl 2 ) support. A method for producing a polymer. 제1항에 있어서, 단계 (1)에서 조촉매가 알킬알루미늄 화합물로서, 트리에틸알루미늄, 디에틸클로로알루미늄, 트리부틸알루미늄, 트리스이소부틸알루미늄 및 트리옥틸알루미늄으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법.The method according to claim 1, wherein in step (1), the cocatalyst is an alkylaluminum compound, comprising at least one selected from the group consisting of triethylaluminum, diethylchloroaluminum, tributylaluminum, trisisobutylaluminum and trioctylaluminum. A method for producing an olefin-based polymer comprising 제1항에 있어서, 단계 (1)에서 외부 전자공여체가 알콕시실란계 화합물로서, 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸트디메톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 디비닐디메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 디프로필디메톡시실란, 트리프로필메톡시실란, 이소프로필트리메톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 트리이소프로필메톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 디부틸디메톡시실란, 트리부틸메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 디이소부틸디메톡시실란, 트리이소부틸메톡시실란, 시클로펜틸트리메톡시실란, 디시클로펜틸디메톡시실란, 시클로펜틸메틸디메톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 디시클로헥실디메톡시실란, 시클로헥실메틸디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 디비닐디에톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 디프로필디에톡시실란, 트리프로필에톡시실란, 이소프로필트리에톡시실란, 디이소프로필디에톡시실란, 트리이소프로필에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 디부틸디에톡시실란, 트리부틸에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 디이소부틸디에톡시실란, 트리이소부틸에톡시실란, 시클로펜틸트리에톡시실란, 디시클로펜틸디에톡시실란, 시클로펜틸메틸디에톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 디시클로헥실디에톡시실란, 시클로헥실메틸디에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 메틸트리프로폭시실란, 디메틸디프로폭시실란, 트리메틸프로폭시실란, 에틸트리프로폭시실란, 디에틸디프로폭시실란, 비닐트리프로폭시실란, 디비닐디프로폭시실란, 프로필트리프로폭시실란, 디프로필디프로폭시실란, 이소프로필트리프로폭시실란, 디이소프로필디프로폭시실란, 부틸트리프로폭시실란, 디부틸디프로폭시실란, 이소부틸트리프로폭시실란, 디이소부틸디프로폭시실란, 시클로펜틸트리프로폭시실란, 디시클로펜틸디프로폭시실란, 시클로펜틸메틸디프로폭시실란, 시클로헥실트리프로폭시실란, 디시클로헥실디프로폭시실란, 시클로헥실메틸디프로폭시실란으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the external electron donor in step (1) is an alkoxysilane-based compound, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyltdimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, di Ethyldimethoxysilane, triethylmethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, divinyldimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, dipropyldimethoxysilane, tripropylmethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, diiso Propyldimethoxysilane, triisopropylmethoxysilane, butyltrimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, tributylmethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, triisobutylmethoxysilane , cyclopentyltrimethoxysilane, dicyclopentyldimethoxysilane, cyclopentylmethyldimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, dicyclohexyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltri ethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylethoxysilane, ethyltriethoxysilane, diethyldiethoxysilane, triethylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, divinyldiethoxysilane, propyltriethoxysilane, Dipropyldiethoxysilane, tripropylethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, triisopropylethoxysilane, butyltriethoxysilane, dibutyldiethoxysilane, tributylethoxysilane , isobutyltriethoxysilane, diisobutyldiethoxysilane, triisobutylethoxysilane, cyclopentyltriethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, cyclopentylmethyldiethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, dicy Chlohexyldiethoxysilane, cyclohexylmethyldiethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltripropoxysilane, dimethyldipropoxysilane, trimethylpropoxysilane, ethyltripropoxysilane, diethyldipropoxysilane, vinyl tri Propoxysilane, divinyldipropoxysilane, propyltripropoxysilane, dipropyldipropoxysilane, isopropyltripropoxysilane, diisopropyldipropoxysilane, butyltripropoxysilane, dibutyldipropoxysilane Silane, isobutyltripropoxysilane, diisobutyldipropoxysilane, cyclopentyltripropoxysilane, dicyclopentyldipropoxysilane, cyclopentylmethyldipropoxysilane, cyclohexyltripropoxysilane, dicyclo Hexyldipropoxysilane, Cyclohexylmethyldiph A method for producing an olefin-based polymer comprising at least one selected from the group consisting of ropoxysilane. 제1항에 있어서, 단계 (2)에서 올레핀계 단량체의 1차 중합이 용매의 존재하에 슬러리 중합으로 수행되는 올레핀계 중합체의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the primary polymerization of the olefinic monomer in step (2) is carried out by slurry polymerization in the presence of a solvent. 제5항에 있어서, 단계 (2)에서 1차 중합되는 올레핀계 단량체가 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법.6. The method according to claim 5, wherein the olefinic monomer to be primary polymerized in step (2) is at least selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and 1-hexene. A method for producing an olefin-based polymer comprising one. 제6항에 있어서, 올레핀계 단량체가 프로필렌인 올레핀계 중합체의 제조방법.The method for producing an olefin-based polymer according to claim 6, wherein the olefin-based monomer is propylene. 제5항에 있어서, 단계 (2)에서 중합 온도가 15~60℃이고, 중합 시간이 30~180분인 올레핀계 중합체의 제조방법.The method according to claim 5, wherein in step (2), the polymerization temperature is 15 to 60° C. and the polymerization time is 30 to 180 minutes. 제1항에 있어서, 단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합이 제2 반응기에서 기상 중합으로 수행되는 올레핀계 중합체의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) is carried out by gas phase polymerization in the second reactor. 제9항에 있어서, 단계 (3)에서 2차 중합되는 올레핀계 단량체가 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법.10. The method according to claim 9, wherein the olefinic monomer to be secondary polymerized in step (3) is at least selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and 1-hexene. A method for producing an olefin-based polymer comprising one. 제10항에 있어서, 올레핀계 단량체가 에틸렌인 올레핀계 중합체의 제조방법.The method for producing an olefin-based polymer according to claim 10, wherein the olefin-based monomer is ethylene. 제9항에 있어서, 단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합이 올레핀계 공단량체의 존재하에 수행되는 공중합인 올레핀계 중합체의 제조방법.The method for producing an olefin-based polymer according to claim 9, wherein the secondary polymerization of the olefin-based monomer in step (3) is a copolymerization performed in the presence of an olefin-based comonomer. 제12항에 있어서, 올레핀계 단량체가 에틸렌이고, 올레핀계 공단량체가 1-부텐인 올레핀계 중합체의 제조방법.The method according to claim 12, wherein the olefinic monomer is ethylene and the olefinic comonomer is 1-butene. 제9항에 있어서, 단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합이 분자량 조절제의 존재하에 수행되는 올레핀계 중합체의 제조방법.The method according to claim 9, wherein the secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) is carried out in the presence of a molecular weight modifier. 제14항에 있어서, 분자량 조절제가 수소인 올레핀계 중합체의 제조방법.15. The method according to claim 14, wherein the molecular weight modifier is hydrogen. 제9항에 있어서, 단계 (3)에서 올레핀계 단량체의 2차 중합이 유동 매질의 존재하에 수행되는 올레핀계 중합체의 제조방법.10. The method according to claim 9, wherein the secondary polymerization of the olefinic monomer in step (3) is carried out in the presence of a fluidizing medium. 제16항에 있어서, 유동 매질이 염화나트륨(NaCl), 염화칼슘(CaCl2) 및 염화칼륨(KCl)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속 염인 올레핀계 중합체의 제조방법.17. The method of claim 16, wherein the flow medium is at least one metal salt selected from the group consisting of sodium chloride (NaCl), calcium chloride (CaCl 2 ) and potassium chloride (KCl). 제9항에 있어서, 단계 (3)에서 중합 온도가 65~100℃이고, 중합 시간이 30~180분인 올레핀계 중합체의 제조방법.The method according to claim 9, wherein the polymerization temperature in step (3) is 65-100° C. and the polymerization time is 30-180 minutes. 제1항에 있어서, (4) 단계 (3)에서 얻은 올레핀계 중합체를 분리, 세척 및 건조하는 단계를 더 포함하는 올레핀계 중합체의 제조방법.The method of claim 1, further comprising (4) separating, washing and drying the olefin-based polymer obtained in step (3). 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 올레핀계 중합체의 제조방법에 의해 제조되며, 0.900~0.952 g/㎤의 밀도를 갖는 올레핀계 중합체.An olefin-based polymer prepared by the method for producing an olefin-based polymer according to any one of claims 1 to 19, and having a density of 0.900 to 0.952 g/cm 3 . 제20항에 있어서, 폴리에틸렌인 올레핀계 중합체.21. The olefinic polymer of claim 20, which is polyethylene.
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4438019A (en) 1972-05-25 1984-03-20 Bp Chimie Catalyst for the polymerization of olefins based upon magnesium and transition metal
US4894424A (en) 1985-10-11 1990-01-16 Bp Chemicals Limited Polymerisation of olefins using modified ziegler-natta catalyst
US5863995A (en) 1991-08-30 1999-01-26 Bp Chemicals Limited Ethylene polymerisation process
US5990251A (en) 1993-07-13 1999-11-23 Bp Chemicals Limited Process for polymerising olefin with a Ziegler-Natta catalyst
KR20060018849A (en) * 2003-05-12 2006-03-02 유니온 카바이드 케미칼즈 앤드 플라스틱스 테크날러지 코포레이션 Process for control of polymer fines in a gas-phase polymerization
JP2006316158A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Japan Polypropylene Corp Polymerization apparatus for manufacturing polyolefin and manufacturing method of polyolefin using the same
KR101359287B1 (en) * 2003-12-19 2014-02-10 바젤 폴리올레핀 게엠베하 Process for the (co)polymerization of ethylene
KR20160017096A (en) * 2008-06-13 2016-02-15 더블유.알. 그레이스 앤드 캄파니-콘. High melt flow propylene impact copolymer and method
JP2017505370A (en) * 2014-02-11 2017-02-16 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー Formation of polyolefin products
KR20170070276A (en) * 2013-04-22 2017-06-21 아부 다비 폴리머스 씨오. 엘티디 (보르쥬) 엘엘씨. Two-stage process for producing polypropylene compositions
KR101771174B1 (en) * 2013-04-22 2017-08-24 보레알리스 아게 Multistage process for producing low-temperature resistant polypropylene compositions

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101236596B1 (en) * 2010-12-24 2013-02-22 삼성토탈 주식회사 Method of preparation of solid catalyst and method of gas-phase polymerization of ethylene using solid catalyst prepared by the same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4438019A (en) 1972-05-25 1984-03-20 Bp Chimie Catalyst for the polymerization of olefins based upon magnesium and transition metal
US4894424A (en) 1985-10-11 1990-01-16 Bp Chemicals Limited Polymerisation of olefins using modified ziegler-natta catalyst
US5863995A (en) 1991-08-30 1999-01-26 Bp Chemicals Limited Ethylene polymerisation process
US5990251A (en) 1993-07-13 1999-11-23 Bp Chemicals Limited Process for polymerising olefin with a Ziegler-Natta catalyst
KR20060018849A (en) * 2003-05-12 2006-03-02 유니온 카바이드 케미칼즈 앤드 플라스틱스 테크날러지 코포레이션 Process for control of polymer fines in a gas-phase polymerization
KR101359287B1 (en) * 2003-12-19 2014-02-10 바젤 폴리올레핀 게엠베하 Process for the (co)polymerization of ethylene
JP2006316158A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Japan Polypropylene Corp Polymerization apparatus for manufacturing polyolefin and manufacturing method of polyolefin using the same
KR20160017096A (en) * 2008-06-13 2016-02-15 더블유.알. 그레이스 앤드 캄파니-콘. High melt flow propylene impact copolymer and method
KR20170070276A (en) * 2013-04-22 2017-06-21 아부 다비 폴리머스 씨오. 엘티디 (보르쥬) 엘엘씨. Two-stage process for producing polypropylene compositions
KR101771174B1 (en) * 2013-04-22 2017-08-24 보레알리스 아게 Multistage process for producing low-temperature resistant polypropylene compositions
JP2017505370A (en) * 2014-02-11 2017-02-16 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー Formation of polyolefin products

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