KR20220043693A - Hybrid supported metallocene catalyst and preparing mehtod a polyolefin using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a hybrid-supported metallocene catalyst and a preparation method of a polyolefin using the same, and more specifically, to a hybrid-supported metallocene catalyst which can prepare a polyolefin without a sharp decrease in catalyst activity even during a polymerization process using a multi-stage reactor by increasing the stability of the catalyst and a preparation method of a polyolefin using the same.

Description

혼성 담지 메탈로센 촉매 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조방법{HYBRID SUPPORTED METALLOCENE CATALYST AND PREPARING MEHTOD A POLYOLEFIN USING THE SAME}Hybrid supported metallocene catalyst and method for producing polyolefin using the same

본 발명은 혼성 담지 메탈로센 촉매 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 촉매의 안정성을 증가시켜 다단 반응기를 사용하는 중합 공정에서 촉매 활성의 급격한 저하없이 폴리올레핀을 제조할 수 있는 혼성 담지 메탈로센 촉매 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid supported metallocene catalyst and a method for preparing polyolefin using the same. More specifically, it relates to a hybrid supported metallocene catalyst capable of producing polyolefin without a sharp decrease in catalytic activity in a polymerization process using a multi-stage reactor by increasing the stability of the catalyst, and a method for preparing polyolefin using the same.

상업 공정에 적용 중인 전이 금속 기반 올레핀 중합 촉매는 지글러 나타 촉매, 크로뮴 촉매 및 메탈로센 촉매로 분류할 수 있다. 이중 지글러 나타 촉매는 다활성점 촉매(multisite catalyst)이며, 공단량체의 조성 분포가 균일하지 않아 원하는 물성 확보에 한계가 있다. 메탈로센 촉매는 단일 활성점 촉매(single site catalyst)이며 분자량 분포가 좁고, 공단량체의 조성 분포가 균일한 폴리올레핀이 얻어지며, 촉매의 리간드 구조 조절에 따라 폴리올레핀의 입체 규칙도, 공중합 특성, 분자량 등을 변화시킬 수 있는 특성이 있다. Transition metal-based olefin polymerization catalysts applied in commercial processes can be classified into Ziegler-Natta catalysts, chromium catalysts and metallocene catalysts. The dual Ziegler-Natta catalyst is a multisite catalyst, and there is a limit in securing desired properties because the composition distribution of the comonomer is not uniform. A metallocene catalyst is a single site catalyst, and a polyolefin with a narrow molecular weight distribution and a uniform comonomer composition distribution is obtained. There are characteristics that can change the back.

이처럼 메탈로센 촉매는 기존 지글러 나타 촉매에 비해 폴리올레핀의 분자량 분포를 제어하기 용이하고, 공단량체 분포를 조절할 수 있어, 폴리올레핀의 기계적 물성 및 가공성을 동시에 향상시키는데 유리하다. 다만 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 폴리올레핀은 좁은 분자량 분포로 인해 가공성이 떨어지는 문제가 있다.As such, the metallocene catalyst is easier to control the molecular weight distribution of polyolefin and can control the comonomer distribution compared to the existing Ziegler-Natta catalyst, which is advantageous for simultaneously improving the mechanical properties and processability of the polyolefin. However, polyolefins prepared using a metallocene catalyst have a problem in that processability is poor due to a narrow molecular weight distribution.

메탈로센 촉매로 가공성이 개선된 넓은 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀을 얻기 위해 2개 이상의 반응기를 포함하는 다단 반응기가 사용되어 왔으며, 이러한 복수의 반응기에서의 각 중합 단계를 통해, 보다 넓은 다봉 분자량 분포를 충족하는 폴리올레핀을 얻고자 시도되어 왔다. 그러나 메탈로센 촉매를 적용할 경우, 전단의 반응기에서의 올레핀 중합 시간 지속에 따라 후단의 반응기에서 촉매 활성이 저하되어 중합이 지속되지 않는 문제가 있었고, 넓은 다봉 분자량 분포를 지니는 폴리올레핀을 안정적으로 제조하는데 한계가 있었다. A multi-stage reactor including two or more reactors has been used to obtain a polyolefin having a broad molecular weight distribution with improved processability with a metallocene catalyst, and through each polymerization step in such a plurality of reactors, a wider multimodal molecular weight distribution Attempts have been made to obtain polyolefins that are satisfactory. However, when a metallocene catalyst is applied, there was a problem that polymerization did not continue due to a decrease in catalytic activity in the latter reactor according to the duration of the olefin polymerization time in the reactor in the front stage, and polyolefin having a wide multimodal molecular weight distribution was stably produced. There were limits to

그리하여 다봉 분자량 분포를 가져 기계적 물성 및 가공성 등을 동시에 충족할 수 있는 폴리올레핀을 보다 효과적으로 제조할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technology capable of more effectively producing polyolefins that have multimodal molecular weight distribution and can satisfy mechanical properties and processability at the same time.

본 발명은 다단 반응기를 사용하는 중합 공정 시에도 촉매 활성의 저하없이 폴리올레핀을 제조할 수 있는, 혼성 담지 메탈로센 촉매 및 이를 이용하는 폴리올레핀의 제조방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a hybrid supported metallocene catalyst capable of producing polyolefin without deterioration of catalytic activity even during a polymerization process using a multi-stage reactor, and a method for producing polyolefin using the same.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 제1메탈로센 화합물; 제2메탈로센 화합물; 조촉매 화합물; 에틸렌; 및 디엔 화합물이 담체에 담지된, 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, the first metallocene compound; a second metallocene compound; cocatalyst compounds; ethylene; and a diene compound supported on a carrier, to provide a hybrid supported metallocene catalyst.

또한, 본 발명은 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매의 존재 하에 올레핀계 단량체를 중합하는, 폴리올레핀의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for producing a polyolefin by polymerizing an olefinic monomer in the presence of the hybrid supported metallocene catalyst.

본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매는 다단 반응기를 사용하는 중합 공정 시에도 촉매 활성의 저하가 거의 없이 폴리올레핀을 제조할 수 있다. 이에 따라, 다양한 용도에 적용되는 우수한 물성 및 가공성의 폴리올레핀을 제조하는 데에 유용하게 적용할 수 있다. The hybrid supported metallocene catalyst according to the present invention can produce polyolefin with little decrease in catalytic activity even during a polymerization process using a multi-stage reactor. Accordingly, it can be usefully applied to the preparation of polyolefins having excellent physical properties and processability applied to various uses.

본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In the present invention, terms such as first and second are used to describe various components, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the terminology used herein is used only to describe exemplary embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise", "comprising" or "have" are intended to designate the existence of an embodied feature, number, step, element, or a combination thereof, but one or more other features or It should be understood that the existence or addition of numbers, steps, elements, or combinations thereof, is not precluded in advance.

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

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

발명의 일 구현예에 따르면, 제1메탈로센 화합물; 제2메탈로센 화합물; 조촉매 화합물; 에틸렌; 및 디엔 화합물이 담체에 담지된, 혼성 담지 메탈로센 촉매가 제공된다. According to one embodiment of the invention, the first metallocene compound; a second metallocene compound; cocatalyst compounds; ethylene; and a diene compound supported on a carrier, a hybrid supported metallocene catalyst is provided.

고밀도 폴리에틸렌은 우수한 기계적 강도를 지녀 블로운 성형체, 필름, 파이프(pipe), 사출 성형체 등의 다양한 용도로 적용될 수 있다. 이러한 고밀도 폴리에틸렌을 제조할 때 단일 CSTR/슬러리 루프/용액 중합 반응기와 다단 CSTR/슬러리 루프/용액 중합 반응기를 사용할 수 있다. 이 중에서 다단 CSTR 반응기를 이용하여 중합을 수행하는 경우, 일반적으로 촉매는 첫 번째 반응기에만 투입된다. 그런데 2단 이후의 반응기에서는 첫 번째 반응기에 투입된 촉매의 활성이 급격히 저하되어 반응기 압력이 상승하여 공정 운전이 어렵고 원하는 구조의 폴리에틸렌을 수득하지 못하게 되는 문제가 있다. 이러한 촉매 활성의 저하를 방지하기 위하여 두 번째 반응기에도 촉매를 투입하는 등의 방법을 적용할 수 있으나, 상기 방법들의 경우 제품 균일성이 떨어지고 촉매 비용이 상승하는 단점이 있다. High-density polyethylene has excellent mechanical strength and can be applied to various uses such as blown molded articles, films, pipes, and injection molded articles. A single CSTR/slurry loop/solution polymerization reactor and a multi-stage CSTR/slurry loop/solution polymerization reactor can be used to produce such high density polyethylene. Among them, when polymerization is performed using a multi-stage CSTR reactor, the catalyst is generally introduced into only the first reactor. However, in the reactor after the second stage, the activity of the catalyst injected into the first reactor is rapidly reduced, and the reactor pressure rises, making it difficult to operate the process and there is a problem in that polyethylene having a desired structure cannot be obtained. In order to prevent the deterioration of the catalyst activity, a method such as introducing a catalyst to the second reactor may be applied, but in the case of the above methods, product uniformity is deteriorated and catalyst cost is increased.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 메탈로센 화합물 및 조촉매 화합물과 함께 에틸렌 및 디엔 화합물을 담지한 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용하여 올레핀계 중합체를 중합한다. The present invention is to solve the above problems, and according to one embodiment of the present invention, an olefinic supported metallocene catalyst in which ethylene and a diene compound are supported together with a metallocene compound and a cocatalyst compound Polymerize the polymer.

이와 같이 혼성 담지 메탈로센 촉매에 저압의 에틸렌과 디엔 화합물을 투입하여 예비 중합(prepolymerization)을 먼저 진행할 경우, 담체에 담지된 메탈로센 화합물 사이에 적절한 간격이 유지되어 안정적으로 담지 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 2단 이상의 다단-CSTR 반응기를 이용하여 중합 공정을 수행하는 경우에도 촉매 활성 저하가 거의 없이 폴리올레핀을 제조할 수 있다. In this way, when prepolymerization is first performed by introducing low-pressure ethylene and diene compounds to the hybrid supported metallocene catalyst, an appropriate gap is maintained between the metallocene compounds supported on the support, so that the supported state can be stably maintained. there is. Therefore, even when the polymerization process is performed using a multi-stage CSTR reactor of two or more stages, polyolefin can be produced with little decrease in catalytic activity.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 에틸렌은 상기 담체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 500 중량부로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 에틸렌은 상기 담체 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상, 또는 1 중량부 이상, 또는 2 중량부 이상이면서, 500 중량부 이하, 또는 250 중량부 이하, 또는 100 중량부 이하로 포함될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the ethylene may be included in an amount of 0.5 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the carrier. More specifically, the ethylene is included in an amount of 0.5 parts by weight or more, or 1 part by weight or more, or 2 parts by weight or more, and 500 parts by weight or less, or 250 parts by weight or less, or 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the carrier. can

상기 에틸렌의 함량이 너무 낮으면, 에틸렌 담지에 따른 촉매 활성 향상 효과가 미비하고, 너무 높으면, 촉매 입자 형상 제어가 안될 수 있어서 이러한 관점에서 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다. If the content of ethylene is too low, the effect of improving the catalyst activity according to the ethylene support is insufficient, and if it is too high, the catalyst particle shape control may not be possible.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 디엔 화합물은 탄소수 5 내지 10의 선형 디엔 화합물일 수 있다. 예를 들어, 1,4-펜타디엔, 1,5-헥사디엔, 1,6-헵타디엔, 1,7-옥타디엔, 1,8-노나디엔, 및 1,9-데카디엔으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 디엔 화합물의 탄소수가 5 미만이거나 10 초과일 경우 탄소 사슬의 길이가 너무 짧거나 길어 메탈로센 화합물 사이의 적절한 간격이 형성되지 못하여 안정적인 담지 상태가 유지되지 못할 수 있다. 안정적인 촉매 활성 유지와 비용의 측면에서 바람직하게는 1,5-헥사디엔을 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the diene compound may be a linear diene compound having 5 to 10 carbon atoms. For example, from the group consisting of 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, 1,8-nonadiene, and 1,9-decadiene It may be one or more selected. When the number of carbon atoms of the diene compound is less than 5 or more than 10, a stable supported state may not be maintained because an appropriate gap between the metallocene compounds may not be formed because the length of the carbon chain is too short or too long. In terms of maintaining stable catalytic activity and cost, 1,5-hexadiene may be preferably used.

또한, 에틸렌만으로 예비 중합을 하거나, 디엔 화합물만으로 예비 중합을 할 경우에도 반응 초반에는 촉매 활성을 유지할 수 있으나, 중합 시간이 지속됨에 따라 촉매 활성이 저하되어 다단 반응기를 이용한 중합 시 두 번째 반응기 이후에는 중합이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다. In addition, even when the prepolymerization is performed only with ethylene or only with the diene compound, the catalyst activity can be maintained at the beginning of the reaction, but as the polymerization time continues, the catalyst activity decreases, There is a problem that polymerization is not performed properly.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 디엔 화합물은 상기 담체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 500 중량부로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 디엔 화합물은 상기 담체 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상, 또는 1 중량부 이상, 또는 2 중량부 이상이면서, 500 중량부 이하, 또는 250 중량부 이하, 또는 100 중량부 이하로 포함될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the diene compound may be included in an amount of 0.5 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the carrier. More specifically, the diene compound is included in an amount of 0.5 parts by weight or more, or 1 part by weight or more, or 2 parts by weight or more, and 500 parts by weight or less, or 250 parts by weight or less, or 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the carrier. can

상기 디엔 화합물의 함량이 너무 낮으면, 디엔 화합물 담지에 따른 촉매 활성 향상 효과가 미비하고, 너무 높으면, 고압의 에틸렌이 침투할 공간이 부족하여 촉매 활성이 급격이 저하할 우려가 있어 이러한 관점에서 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다. If the content of the diene compound is too low, the effect of improving the catalytic activity according to the support of the diene compound is insufficient. It is preferable to be included in the range.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 에틸렌 및 디엔 화합물은 1:10 내지 10:1의 중량비로, 바람직하게는 1:5 내지 5:1 의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 디엔 화합물의 함량이 에틸렌에 비해 상대적으로 너무 낮으면, 촉매 안정성 향상 효과가 미비하고, 반대로 상기 디엔 화합물의 함량이 에틸렌에 비해 상대적으로 너무 높으면, 촉매 활성이 급격이 저하할 수 있어 이러한 관점에서 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다. According to one embodiment of the present invention, the ethylene and diene compound may be included in a weight ratio of 1:10 to 10:1, preferably 1:5 to 5:1 by weight. When the content of the diene compound is too low relative to ethylene, the effect of improving catalyst stability is insignificant. It is preferable to be included in the above range.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매에 담지되는 제1 및 제2메탈로센 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 폴리올레핀, 특히 고밀도 폴리에틸렌의 중합시 사용 가능한 것으로 알려진 메탈로센 화합물이라면 제한없이 사용될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 제1메탈로센 화합물은 고분자량의 폴리올레핀을 중합하는데 적합한 화합물이고, 상기 제2메탈로센 화합물은 상대적으로 저분자량의 폴리올레핀을 중합하는데 적합한 화합물일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the types of the first and second metallocene compounds supported on the hybrid supported metallocene catalyst are not particularly limited, and are known to be usable in polymerization of polyolefin, particularly high-density polyethylene. As long as it is a strong compound, it can be used without limitation. According to one embodiment, the first metallocene compound may be a compound suitable for polymerizing a polyolefin having a high molecular weight, and the second metallocene compound may be a compound suitable for polymerizing a polyolefin having a relatively low molecular weight.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 에틸렌 및 디엔 화합물은 담체에 메탈로센 화합물, 및 조촉매 화합물이 담지된 후 마지막 단계에서 담지할 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, the ethylene and diene compound may be supported in the last step after the metallocene compound and the cocatalyst compound are supported on the carrier.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1메탈로센 화합물은 하기 화학식 1 로 표시되고, 상기 제2메탈로센 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다:According to one embodiment of the present invention, the first metallocene compound may be represented by Formula 1 below, and the second metallocene compound may be represented by Formula 2 below:

[화학식 1] [Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식 2][Formula 2]

[Cp1(R11)u][Cp2(R12)v]M2X3X4 [Cp 1 (R 11 ) u ][Cp 2 (R 12 ) v ]M 2 X 3 X 4

상기 화학식 1 및 2에서,In Formulas 1 and 2,

C1은 하기 화학식 3 내지 6으로 표시되는 리간드 중 어느 하나이고, C 1 is any one of the ligands represented by the following formulas 3 to 6,

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00003
Figure pat00003

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00005
Figure pat00005

R1 내지 R6은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기 및 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기 중 어느 하나이고, R 1 to R 6 are the same as or different from each other, and each independently represent any one of hydrogen, a C 1 to C 30 hydrocarbyl group, and a C 1 to C 30 hydrocarbyloxy group;

Z는 -O-, -S-, -NR7- 또는 -PR7-이며, Z is -O-, -S-, -NR 7 - or -PR 7 -;

R7은 수소, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기 및 탄소수 1 내지 20의 실릴하이드로카빌기 중 어느 하나이고, R 7 is hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a silylhydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms,

M1 및 M2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 Ti, Zr 또는 Hf이고,M 1 and M 2 are the same as or different from each other, and are each independently Ti, Zr or Hf,

X1 내지 X4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 할로겐, 니트로기, 아미도기, 포스파인기, 포스파이드기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기, -SiH3, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기, 탄소수 1 내지 30의 술포네이트기 및 탄소수 1 내지 30의 술폰기 중 어느 하나이고, X 1 to X 4 are the same as or different from each other, and each independently a halogen, a nitro group, an amido group, a phosphine group, a phosphide group, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms, -SiH 3 , a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms, a sulfonate group having 1 to 30 carbon atoms, and a sulfone group having 1 to 30 carbon atoms,

T는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,

Figure pat00006
또는
Figure pat00007
이며, T is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms,
Figure pat00006
or
Figure pat00007
is,

T1은 C, Si, Ge, Sn 또는 Pb이고, T 1 is C, Si, Ge, Sn or Pb,

Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기, -SiH3, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기, 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 및 -NR9R10 중 어느 하나이며, Y 1 and Y 2 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms, -SiH 3 , a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms substituted with a halogen, and -NR 9 R 10 any one of,

R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기 중 어느 하나이거나, 혹은 서로 연결되어 지방족 또는 방향족 고리를 형성하는 것이고, R 9 and R 10 are each independently any one of hydrogen and a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, or are connected to each other to form an aliphatic or aromatic ring,

Cp1 및 Cp2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 사이클로펜타다이에닐기, 인데닐기, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐기 중 어느 하나이며,Cp 1 and Cp 2 are the same as or different from each other, and each independently represents any one of a cyclopentadienyl group, an indenyl group, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and a fluorenyl group,

R11 및 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기, -SiH3, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기 중 어느 하나이며, R 11 and R 12 are the same as or different from each other, and each independently represents hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms, -SiH 3 , a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms and a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms substituted with halogen,

u 및 v는 각각 독립적으로 0 내지 5 사이의 정수이다.u and v are each independently an integer between 0 and 5;

구체적으로, 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 화학식 3 내지 6의 R1 내지 R4가 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고, R5 및 R6이 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나인 제 1 메탈로센 화합물을 포함할 수 있다. Specifically, in the hybrid supported metallocene catalyst, R 1 to R 4 of Formulas 3 to 6 are the same or different from each other and each independently represent any one of hydrogen and a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 5 and R 6 The first metallocene compound may be the same or different from each other and each independently include any one of a C 1 to C 10 hydrocarbyl group.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 Z가 -NR7-이며, 상기 R7이 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나인 제 1 메탈로센 화합물을 포함할 수 있다. The hybrid supported metallocene catalyst may include a first metallocene compound in which Z is -NR 7 - and R 7 is any one of a C 1 to C 10 hydrocarbyl group.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 T가

Figure pat00008
이고, 상기 T1이 C 또는 Si이며, Y1 및 Y2가 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기 중 어느 하나인 제 1 메탈로센 화합물을 포함할 수 있다. The hybrid supported metallocene catalyst is T
Figure pat00008
, wherein T 1 is C or Si, and Y 1 and Y 2 are the same as or different from each other and each independently a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms. The first metallocene compound which is any one of carbyloxyhydrocarbyl groups may be included.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 X1 및 X2가 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐 중 어느 하나인 제 1 메탈로센 화합물을 포함할 수 있다. The hybrid supported metallocene catalyst may include a first metallocene compound in which X 1 and X 2 are the same as or different from each other and each independently any one of halogen.

본 명세서에서 특별한 제한이 없는 한 다음 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다. Unless otherwise limited herein, the following terms may be defined as follows.

하이드로카빌기는 하이드로카본으로부터 수소 원자를 제거한 형태의 1가 작용기로서, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 아르알킬기, 아르알케닐기, 아르알키닐기, 알킬아릴기, 알케닐아릴기 및 알키닐아릴기 등을 포함할 수 있다. 그리고, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기는 탄소수 1 내지 20 또는 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, 사이클로헥실기 등의 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬기; 또는 페닐기, 나프틸기, 또는 안트라세닐기 등의 아릴기일 수 있다. The hydrocarbyl group is a monovalent functional group in which a hydrogen atom is removed from hydrocarbon, and is an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an aralkyl group, an aralkenyl group, an aralkynyl group, an alkylaryl group, an alkenylaryl group, and an alkyl group. It may include a nylaryl group and the like. The hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms may be a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms or 1 to 10 carbon atoms. Specifically, the hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and a n-hexyl group. , a straight-chain, branched-chain or cyclic alkyl group such as n-heptyl group and cyclohexyl group; Or it may be an aryl group such as a phenyl group, a naphthyl group, or an anthracenyl group.

하이드로카빌옥시기는 하이드로카빌기가 산소에 결합한 작용기이다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기는 탄소수 1 내지 20 또는 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌옥시기일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, n-부톡시기, iso-부톡시기, tert-부톡시기, n-펜톡시기, n-헥톡시기, n-헵톡시기, 사이클로헥톡시기 등의 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알콕시기; 또는 페녹시기 또는 나프탈렌옥시(naphthalenoxy)기 등의 아릴옥시기일 수 있다. The hydrocarbyloxy group is a functional group in which a hydrocarbyl group is bonded to oxygen. Specifically, the hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms may be a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms or 1 to 10 carbon atoms. More specifically, the hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms is a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, iso-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group , a straight-chain, branched-chain or cyclic alkoxy group such as n-hexoxy group, n-heptoxy group, and cyclohexoxy group; Alternatively, it may be an aryloxy group such as a phenoxy group or a naphthalenoxy group.

하이드로카빌옥시하이드로카빌기는 하이드로카빌기의 1개 이상의 수소가 1개 이상의 하이드로카빌옥시기로 치환된 작용기이다. 구체적으로, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기는 탄소수 2 내지 20 또는 탄소수 2 내지 15의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기는 메톡시메틸기, 메톡시에틸기, 에톡시메틸기, iso-프로폭시메틸기, iso-프로폭시에틸기, iso-프로폭시헥실기, tert-부톡시메틸기, tert-부톡시에틸기, tert-부톡시헥실기 또는 페녹시헥실기 등일 수 있다.A hydrocarbyloxyhydrocarbyl group is a functional group in which one or more hydrogens of a hydrocarbyl group are substituted with one or more hydrocarbyloxy groups. Specifically, the hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms may be a hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 20 carbon atoms or 2 to 15 carbon atoms. More specifically, the hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms is a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxymethyl group, an iso-propoxymethyl group, an iso-propoxyethyl group, an iso-propoxyhexyl group, a tert- part It may be a oxymethyl group, a tert-butoxyethyl group, a tert-butoxyhexyl group, or a phenoxyhexyl group.

하이드로카빌(옥시)실릴기는 -SiH3의 1 내지 3개의 수소가 1 내지 3개의 하이드로카빌기 또는 하이드로카빌옥시기로 치환된 작용기이다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 15, 탄소수 1 내지 10 또는 탄소수 1 내지 5의 하이드로카빌(옥시)실릴기일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기는 메틸실릴기, 다이메틸실릴기, 트라이메틸실릴기, 다이메틸에틸실릴기, 다이에틸메틸실릴기 및 다이메틸프로필실릴기 등의 알킬실릴기; 메톡시실릴기, 다이메톡시실릴기, 트라이메톡시실릴기 및 다이메톡시에톡시실릴기 등의 알콕시실릴기; 메톡시다이메틸실릴기, 다이에톡시메틸실릴기 및 다이메톡시프로필실릴기 등의 알콕시알킬실릴기 등일 수 있다. The hydrocarbyl(oxy)silyl group is a functional group in which 1 to 3 hydrogens of -SiH 3 are substituted with 1 to 3 hydrocarbyl groups or hydrocarbyloxy groups. Specifically, the hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms may be a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 15 carbon atoms, 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. More specifically, the hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms is an alkyl group such as a methylsilyl group, a dimethylsilyl group, a trimethylsilyl group, a dimethylethylsilyl group, a diethylmethylsilyl group, and a dimethylpropylsilyl group. silyl group; alkoxysilyl groups such as a methoxysilyl group, a dimethoxysilyl group, a trimethoxysilyl group and a dimethoxyethoxysilyl group; It may be an alkoxyalkylsilyl group such as a methoxydimethylsilyl group, a diethoxymethylsilyl group, and a dimethoxypropylsilyl group.

탄소수 1 내지 20의 실릴하이드로카빌기는 하이드로카빌기의 1 이상의 수소가 실릴기로 치환된 작용기이다. 상기 실릴기는 -SiH3 또는 하이드로카빌(옥시)실릴기일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 실릴하이드로카빌기는 탄소수 1 내지 15 또는 탄소수 1 내지 10의 실릴하이드로카빌기일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 실릴하이드로카빌기는 -CH2-SiH3, 메틸실릴메틸기 또는 다이메틸에톡시실릴프로필기 등일 수 있다. The silylhydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms is a functional group in which at least one hydrogen of the hydrocarbyl group is substituted with a silyl group. The silyl group may be -SiH 3 or a hydrocarbyl (oxy)silyl group. Specifically, the silylhydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms may be a silylhydrocarbyl group having 1 to 15 carbon atoms or 1 to 10 carbon atoms. More specifically, the silylhydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms may be -CH 2 -SiH 3 , a methylsilylmethyl group, or a dimethylethoxysilylpropyl group.

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

술포네이트기는 -O-SO2-Ra의 구조로 Ra는 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 30의 술포네이트기는 메탄설포네이트기 또는 페닐설포네이트기 등일 수 있다. The sulfonate group has a structure of -O-SO 2 -R a , and R a may be a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms. Specifically, the sulfonate group having 1 to 30 carbon atoms may be a methanesulfonate group or a phenylsulfonate group.

탄소수 1 내지 30의 술폰기는 -Rb'-SO2-Rb"의 구조로 여기서 Rb' 및 Rb"는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기 중 어느 하나일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 30의 술폰기는 메틸설포닐메틸기, 메틸설포닐프로필기, 메틸설포닐부틸기 또는 페닐설포닐프로필기 등일 수 있다.A sulfone group having 1 to 30 carbon atoms has a structure of -R b' -SO 2 -R b" , wherein R b' and R b" are the same as or different from each other and each independently any one of a C 1 to C 30 hydrocarbyl group can Specifically, the sulfone group having 1 to 30 carbon atoms may be a methylsulfonylmethyl group, a methylsulfonylpropyl group, a methylsulfonylbutyl group, or a phenylsulfonylpropyl group.

알킬렌기는 알케인(alkane)으로부터 2개의 수소 원자를 제거한 형태의 2가 작용기이다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기 또는 펜틸렌기일 수 있다.The alkylene group is a divalent functional group in which two hydrogen atoms are removed from an alkane. Specifically, the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms may be a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, or a pentylene group.

본 명세서에서 서로 인접하는 2 개의 치환기가 서로 연결되어 지방족 또는 방향족 고리를 형성한다는 것은 2개의 치환기의 원자(들) 및 상기 2개의 치환기가 결합된 원자가(원자들이) 서로 연결되어 고리를 이루는 것을 의미한다. 구체적으로, -NR9R10의 R9 및 R10이 서로 연결되어 지방족 고리를 형성한 예로는 피페리디닐(piperidinyl)기 등을 들 수 있고, -NR9R10의 R9 및 R10이 서로 연결되어 방향족 고리를 형성한 예로는 피롤릴(pyrrolyl)기 등을 예시할 수 있다.In the present specification, that two substituents adjacent to each other are connected to each other to form an aliphatic or aromatic ring means that the atom(s) of the two substituents and the valences (atoms) to which the two substituents are bonded are connected to each other to form a ring do. Specifically, examples in which R 9 and R 10 of -NR 9 R 10 are connected to each other to form an aliphatic ring include a piperidinyl group, and R 9 and R 10 of -NR 9 R 10 are Examples of the aromatic ring connected to each other may be exemplified by a pyrrolyl group.

상술한 치환기들은 목적하는 효과와 동일 내지 유사한 효과를 발휘하는 범위 내에서 임의적으로 하이드록시기; 할로겐; 하이드로카빌기; 하이드로카빌옥시기; 14족 내지 16족의 헤테로 원자들 중 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 하이드로카빌기 또는 하이드로카빌옥시기; -SiH3; 하이드로카빌(옥시)실릴기; 포스파인기; 포스파이드기; 술포네이트기; 및 술폰기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환될 수 있다.The above-mentioned substituents are optionally a hydroxyl group within the range of exhibiting the same or similar effect as the desired effect; halogen; hydrocarbyl group; hydrocarbyloxy group; a hydrocarbyl group or a hydrocarbyloxy group containing at least one hetero atom among the heteroatoms of Groups 14 to 16; -SiH 3 ; hydrocarbyl (oxy) silyl group; phosphine group; phosphide group; sulfonate group; And it may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a sulfone group.

상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물은 서로 다른 리간드로 싸이오펜(thiophene)을 포함하는 방향족 고리 화합물과 14족 또는 15족 원자를 포함하는 베이스 화합물을 포함하며, 서로 다른 리간드는 -T-에 의하여 가교되어 있고, 서로 다른 리간드 사이에 M1(X1)(X2)가 존재하는 구조를 가진다. 이러한 특정 구조를 가지는 제 1 메탈로센 화합물은 우수한 담지 안정성을 가지며, 올레핀 중합시 높은 활성을 나타내고, 고분자량의 폴리올레핀을 제공할 수 있다. The first metallocene compound represented by Formula 1 includes an aromatic ring compound including thiophene as different ligands and a base compound including Group 14 or 15 atoms, and the different ligands are -T It is crosslinked by - and has a structure in which M 1 (X 1 )(X 2 ) exists between different ligands. The first metallocene compound having such a specific structure has excellent loading stability, exhibits high activity during olefin polymerization, and can provide a high molecular weight polyolefin.

구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물의 구조 내에서 C1의 리간드는, 예를 들면, 올레핀 중합 활성과 올레핀의 공중합 특성에 영향을 미칠 수 있다. Specifically, the ligand of C 1 in the structure of the first metallocene compound represented by Chemical Formula 1 may affect, for example, olefin polymerization activity and olefin copolymerization properties.

특히, C1의 리간드로, 화학식 3 내지 6의 R1 내지 R4가 수소 및 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고, R5 및 R6이 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나인 리간드를 포함하는 화학식 1의 제 1 메탈로센 화합물은 올레핀 중합 공정에서 매우 높은 활성과 높은 공단량체 전환율을 나타내는 촉매를 제공할 수 있다. In particular, as a C 1 ligand, in Formulas 3 to 6, R 1 to R 4 is any one of hydrogen and a C 1 to C 10 hydrocarbyl group, and R 5 and R 6 are any of a C 1 to C 10 hydrocarbyl group The first metallocene compound of Formula 1 including one ligand may provide a catalyst exhibiting very high activity and high comonomer conversion in an olefin polymerization process.

그리고, 상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물의 구조 내에서 Z 리간드는, 예를 들면, 올레핀 중합 활성에 영향을 미칠 수 있다. In addition, the Z ligand in the structure of the first metallocene compound represented by Formula 1 may affect, for example, olefin polymerization activity.

특히, 화학식 1의 Z가 -NR7- 이며, 상기 R7은 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나인 경우 올레핀 중합 공성에서 매우 높은 활성을 나타내는 촉매를 제공할 수 있다.In particular, when Z in Formula 1 is -NR 7 - and R 7 is any one of a C 1 to C 10 hydrocarbyl group, a catalyst exhibiting very high activity in olefin polymerization can be provided.

상기 C1의 리간드 및 Z의 리간드는 -T-에 의하여 가교되어 우수한 담지 안정성을 나타낼 수 있다. 이러한 효과를 위하여, 상기 -T-는

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의 구조를 가질 수 있으며, 여기서 T1은 C 또는 Si이고, Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기 중 어느 하나일 수 있다. The C 1 ligand and the Z ligand may be cross-linked by -T- to exhibit excellent loading stability. For this effect, the -T- is
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where T 1 is C or Si, Y 1 and Y 2 are the same as or different from each other and each independently a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, and a carbon number It may be any one of 2 to 30 hydrocarbyloxyhydrocarbyl groups.

한편, 가교된 사이클로펜타다이에닐 리간드와 테트라하이드로인데닐 리간드 사이에는 M1(X1)(X2)이 존재하는데, M1(X1)(X2)는 금속 착물의 보관 안정성에 영향을 미칠 수 있다. On the other hand, M 1 (X 1 )(X 2 ) exists between the cross-linked cyclopentadienyl ligand and the tetrahydroindenyl ligand, and M 1 (X 1 )(X 2 ) affects the storage stability of the metal complex. can affect

이러한 효과를 더욱 효과적으로 담보하기 위하여 X1 및 X2가 각각 독립적으로 할로겐 중 어느 하나인 메탈로센 화합물을 사용할 수 있다. In order to ensure this effect more effectively, a metallocene compound in which X 1 and X 2 are each independently any one of halogen may be used.

하나의 예시로 올레핀 중합시 보다 우수한 활성을 나타내고, 고분자량의 폴리올레핀을 제공하기 위한 제 1 메탈로센 화합물로서, 하기 화학식 7 내지 10로 표시되는 화합물을 예시할 수 있다. As an example, as the first metallocene compound for providing a polyolefin having a higher molecular weight and exhibiting superior activity during olefin polymerization, compounds represented by the following Chemical Formulas 7 to 10 may be exemplified.

[화학식 7][Formula 7]

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[화학식 8][Formula 8]

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[화학식 9][Formula 9]

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[화학식 10][Formula 10]

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상기 화학식 7 내지 10에서, 상기 R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고, In Formulas 7 to 10, R 1 To R 4 Are the same as or different from each other, and each independently represent any one of hydrogen and a C 1 to C 10 hydrocarbyl group,

R5 내지 R7은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고, R 5 To R 7 Are the same as or different from each other, and each independently represent any one of a C 1 to C 10 hydrocarbyl group,

M1은 Ti, Zr 또는 Hf이며, M 1 is Ti, Zr or Hf,

X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐 중 어느 하나이며, X 1 and X 2 are the same as or different from each other, and each independently any one of halogen,

T1은 C 또는 Si이고, T 1 is C or Si,

Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기 중 어느 하나이다.Y 1 and Y 2 are the same as or different from each other and each independently any one of a C 1 to C 30 hydrocarbyl group, a C 1 to C 30 hydrocarbyloxy group, and a C 2 to C 30 hydrocarbyloxy hydrocarbyl group.

상기 화학식 1로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물은 공지의 반응들을 응용하여 합성될 수 있으며, 보다 상세한 합성 방법은 실시예를 참고할 수 있다.The first metallocene compound represented by Formula 1 may be synthesized by applying known reactions, and more detailed synthesis methods may refer to Examples.

상기 제 1 메탈로센 화합물과는 달리 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물을 적절한 방법으로 활성화시켜 올레핀 중합 반응의 촉매로 이용하면, 저분자량의 폴리올레핀을 제공할 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물을 포함하는 혼성 담지 메탈로센 촉매는 넓은 분자량 분포를 가지는 폴리올레핀을 제공할 수 있다.Unlike the first metallocene compound, when the second metallocene compound represented by Chemical Formula 2 is activated by an appropriate method and used as a catalyst for olefin polymerization, a low molecular weight polyolefin can be provided. Accordingly, the hybrid supported metallocene catalyst including the first and second metallocene compounds may provide a polyolefin having a broad molecular weight distribution.

구체적으로, 화학식 2의 Cp1 및 Cp2는 사이클로펜타다이에닐기일 수 있다. Cp1 및 Cp2가 사이클로펜타다이에닐기이고, 사이클로펜타다이에틸기가 가교되어(bridged) 있지 않은 제 2 메탈로센 화합물은 올레핀 중합 시에 알파-올레핀에 대한 낮은 공중합성을 보이며, 저분자량의 폴리올레핀을 우세하게 생성한다. 따라서, 이러한 제 2 메탈로센 화합물을 화학식 1의 제 1 메탈로센 화합물과 동일 담체에 혼성 담지하여 사용하면, 폴리올레핀의 분자량 분포, 폴리올레핀 사슬 내에 공중합된 단량체의 분포 및 올레핀의 공중합 특성을 용이하게 조절하여 목적하는 폴리올레핀의 물성을 보다 용이하게 구현할 수 있다. Specifically, Cp 1 and Cp 2 of Formula 2 may be a cyclopentadienyl group. Cp 1 and Cp 2 are cyclopentadienyl groups, and the second metallocene compound in which the cyclopentadiethyl group is not bridged shows low copolymerizability with respect to alpha-olefin during olefin polymerization, and has a low molecular weight. It produces predominantly polyolefins. Therefore, when this second metallocene compound is mixed and supported on the same carrier as the first metallocene compound of Formula 1, the molecular weight distribution of the polyolefin, the distribution of the copolymerized monomer in the polyolefin chain, and the copolymerization characteristics of the olefin are easily improved. By adjusting the desired physical properties of the polyolefin can be more easily realized.

상기 Cp1는 1 내지 5개의 R11에 의하여 치환될 수 있고, 상기 Cp2는 1 내지 5개의 R12에 의하여 치환될 수 있다. 상기 화학식 2에서 u가 2 이상의 정수일 때, 복수의 R11은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 화학식 2에서 v가 2 이상의 정수일 때, 복수의 R12도 서로 동일하거나 상이할 수 있다. The Cp 1 may be substituted with 1 to 5 R 11 , and Cp 2 may be substituted with 1 to 5 R 12 . When u is an integer of 2 or more in Formula 2, a plurality of R 11 may be the same as or different from each other. In addition, when v in Formula 2 is an integer of 2 or more, a plurality of R 12 may also be the same as or different from each other.

이러한 R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 2 내지 20의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기 중 어느 하나일 수 있다. R11 및 R12가 상기와 같은 치환기를 가지는 제 2 메탈로센 화합물은 우수한 담지 안정성을 가질 수 있다. R 11 and R 12 may each independently be any one of hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, and a hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 20 carbon atoms. The second metallocene compound in which R 11 and R 12 has the substituents as described above may have excellent loading stability.

또한, 화학식 2의 X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐 중 어느 하나일 수 있다. X3 및 X4가 상기와 같은 치환기를 가지는 제 2 메탈로센 화합물은 조촉매인 알킬 메탈 또는 메틸알루미녹산과의 반응에 의해 할로겐 기가 알킬기로 용이하게 치환될 수 있다. 또한, 이어지는 알킬 추출(alkyl abstraction)에 의해 상기 제 2 메탈로센 화합물이 상기 조촉매와 이온 중간체(ionic intermediate)를 형성함으로써 올레핀 중합 반응의 활성 종인 양이온 형태(cationic form)를 보다 용이하게 제공할 수 있다. In addition, X 3 and X 4 of Formula 2 may be the same as or different from each other and may each independently be any one of halogen. In the second metallocene compound in which X 3 and X 4 have the above substituents, a halogen group may be easily substituted with an alkyl group by reaction with an alkyl metal or methylaluminoxane as a promoter. In addition, the second metallocene compound forms an ionic intermediate with the cocatalyst by subsequent alkyl abstraction to more easily provide a cationic form, which is an active species of the olefin polymerization reaction. can

하나의 예시로 상기 제 1 메탈로센 화합물과 조합되어 넓은 분자량 분포를 가지는 폴리올레핀을 제공하기 위한 제 2 메탈로센 화합물로서, 하기 화합물 들을 예시할 수 있다. As an example, as a second metallocene compound for providing a polyolefin having a broad molecular weight distribution by combining with the first metallocene compound, the following compounds may be exemplified.

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상기 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물은 제조하고자 하는 폴리올레핀의 물성에 따라 적절한 함량으로 조합될 수 있다. 일 예로, 넓은 분자량 분포 및 고분자량의 폴리올레핀을 제공하기 위하여, 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물은 1:0.5 내지 1:5의 몰비로 사용될 수 있다. 이에 따라, 폴리올레핀의 분자량 분포 및 고분자 사슬 내의 공중합된 단량체의 분포와 올레핀의 공중합 특성을 용이하게 조절하여 목적하는 물성을 보다 용이하게 구현할 수 있다. The first and second metallocene compounds may be combined in an appropriate amount according to the physical properties of the polyolefin to be prepared. For example, in order to provide a polyolefin having a broad molecular weight distribution and a high molecular weight, the first and second metallocene compounds may be used in a molar ratio of 1:0.5 to 1:5. Accordingly, desired physical properties can be more easily realized by easily controlling the molecular weight distribution of the polyolefin, the distribution of the copolymerized monomer in the polymer chain, and the copolymerization characteristics of the olefin.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 Cp1 및 Cp2가 사이클로펜타다이에닐기인 제 2 메탈로센 화합물을 포함할 수 있다. The hybrid supported metallocene catalyst may include a second metallocene compound in which Cp 1 and Cp 2 are cyclopentadienyl groups.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 R11 및 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 10의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 2 내지 20의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기 중 어느 하나인 제 2 메탈로센 화합물을 포함할 수 있다. In the hybrid supported metallocene catalyst, R 11 and R 12 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 2 to 20 carbon atoms. It may include a second metallocene compound that is any one of the carbyloxyhydrocarbyl groups.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 X3 및 X4가 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 할로겐 중 어느 하나인 제 2 메탈로센 화합물을 포함할 수 있다. The hybrid supported metallocene catalyst may include a second metallocene compound in which X 3 and X 4 are the same as or different from each other and each independently any one of halogen.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매는 촉매 전구체인 메탈로센 화합물들을 활성화시키기 위하여 조촉매 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 상기 조촉매 화합물로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용하는 것이 특별한 제한 없이 적용될 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 조촉매 화합물은 하기 화학식 11 내지 13으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.The hybrid supported metallocene catalyst may further include a co-catalyst compound to activate the metallocene compounds serving as catalyst precursors. As the co-catalyst compound, those commonly used in the art to which the present invention pertains may be applied without particular limitation. As a non-limiting example, the promoter compound may be at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas 11 to 13.

[화학식 11][Formula 11]

R20-[Al(R19)-O]n-R21 R 20 -[Al(R 19 )-O] n -R 21

상기 화학식 11에서, In the above formula (11),

R19, R20 및 R21은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고, R 19 , R 20 and R 21 are each independently any one of hydrogen, halogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with a halogen;

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

[화학식 12][Formula 12]

D(R22)3 D(R 22 ) 3

상기 화학식 12에서, In the above formula (12),

D는 알루미늄 또는 보론이고,D is aluminum or boron,

R22는 각각 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이며,R 22 is each independently any one of halogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen;

[화학식 13][Formula 13]

[L-H]+[W(A)4]- 또는 [L]+[W(A)4]- [LH] + [W(A) 4 ] - or [L] + [W(A) 4 ] -

상기 화학식 13에서,In Formula 13,

L은 중성 또는 양이온성 루이스 염기이며, H는 수소 원자이고,L is a neutral or cationic Lewis base, H is a hydrogen atom,

W는 13족 원소이며, A는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기; 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기; 및 이들 치환기의 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기 중 1 이상의 치환기로 치환된 치환기들 중 어느 하나이다.W is a group 13 element, A is each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms; a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms; and one or more of the substituents in which one or more hydrogen atoms of these substituents are substituted with one or more substituents among halogen, a C1-20 hydrocarbyloxy group, and a C1-C20 hydrocarbyl(oxy)silyl group.

상기에서 화학식 11로 표시되는 화합물의 비제한적인 예로는 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, iso-부틸알루미녹산 또는 tert-부틸알루미녹산 등을 들 수 있다. 그리고, 화학식 12로 표시되는 화합물의 비제한적인 예로는 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 트라이이소부틸알루미늄, 트라이프로필알루미늄, 트라이부틸알루미늄, 디메틸클로로알루미늄, 트라이이소프로필알루미늄, 트라이-sec-부틸알루미늄, 트라이사이클로펜틸알루미늄, 트라이펜틸알루미늄, 트라이이소펜틸알루미늄, 트라이헥실알루미늄, 트라이옥틸알루미늄, 에틸디메틸알루미늄, 메틸디에틸알루미늄, 트라이페닐알루미늄, 트라이-p-톨릴알루미늄, 디메틸알루미늄메톡시드 또는 디메틸알루미늄에톡시드 등을 들 수 있다. 마지막으로, 화학식 13으로 표시되는 화합물의 비제한적인 예로는 트라이메틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트라이에틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 n-부틸트리스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 벤질트리스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(4-(t-부틸디메틸실릴)-2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(4-(트라이이소프로필실릴)-2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 펜타플루오로페녹시트리스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸-2,4,6-트라이메틸아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트라이메틸암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 헥사데실디메틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N-메틸-N-도데실아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 또는 메틸디(도데실)암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다. Non-limiting examples of the compound represented by Formula 11 include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, iso-butylaluminoxane, or tert-butylaluminoxane. And, non-limiting examples of the compound represented by Formula 12 include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, tripropylaluminum, tributylaluminum, dimethylchloroaluminum, triisopropylaluminum, tri-sec-butylaluminum , tricyclopentylaluminum, tripentylaluminum, triisopentylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, ethyldimethylaluminum, methyldiethylaluminum, triphenylaluminum, tri-p-tolylaaluminum, dimethylaluminum methoxide or dimethylaluminum Ethoxide etc. are mentioned. Finally, non-limiting examples of the compound represented by Formula 13 include trimethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, triethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N,N-dimethylanilinium n-butyltris(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium benzyltris(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanyl Linium tetrakis(4-(t-butyldimethylsilyl)-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis(4-(triisopropylsilyl)-2, 3,5,6-tetrafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium pentafluorophenoxytris(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethyl-2,4,6-trimethylanilinium Tetrakis(pentafluorophenyl)borate, trimethylammonium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis(2,3,4,6-tetra Fluorophenyl)borate, hexadecyldimethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, N-methyl-N-dodecylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate or methyldi(dodecyl)ammonium tetrakis( pentafluorophenyl) borate and the like.

이러한 혼성 담지 메탈로센 촉매는, 예를 들면, 담체에 조촉매를 담지시키는 단계, 조촉매 담지 담체에 촉매 전구체인 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물을 담지시키는 단계에 이어서, 에틸렌, 및 디엔 화합물을 담지시키는 담지시키는 단계로 제조될 수 있다. Such a hybrid supported metallocene catalyst may be prepared by, for example, a step of supporting a promoter on a support, a step of supporting the first and second metallocene compounds that are catalyst precursors on a support supported on a promoter, followed by ethylene, and diene It can be prepared in a step of supporting the compound is supported.

상기 혼성 담지 촉매를 사용하기 위하여 사용되는 담체, 조촉매, 담체, 제 1 및 제 2 메탈로센 화합물의 함량은 목적하는 혼성 담지 촉매의 물성 또는 효과에 따라 적절하게 조절될 수 있다.The content of the carrier, the cocatalyst, the carrier, and the first and second metallocene compounds used to use the hybrid supported catalyst may be appropriately adjusted according to the desired physical properties or effects of the hybrid supported catalyst.

구체적으로, 담체에 조촉매를 담지시키는 단계에서는, 고온에서 건조된 담체 및 조촉매를 혼합하고, 이를 약 20 내지 약 120℃의 온도에서 교반하여 조촉매 담지 담체를 제조할 수 있다. Specifically, in the step of supporting the cocatalyst on the carrier, the carrier and the cocatalyst dried at a high temperature are mixed and stirred at a temperature of about 20 to about 120° C. to prepare a support for the cocatalyst.

그리고, 조촉매 담지 담체에 촉매 전구체를 담지시키는 단계에서는 조촉매 담지 담체에 제 1 메탈로센 화합물을 첨가하고, 이를 약 20 내지 약 120℃의 온도에서 교반한 후, 제 2 메탈로센 화합물을 첨가하고, 다시 이를 약 20 내지 약 120℃의 온도에서 교반하여 혼성 담지 촉매를 제조할 수 있다. And, in the step of supporting the catalyst precursor on the promoter supported carrier, the first metallocene compound is added to the promoter supported carrier, stirred at a temperature of about 20 to about 120° C., and then the second metallocene compound is prepared added, and stirred again at a temperature of about 20 to about 120° C. to prepare a hybrid supported catalyst.

다음에, 조촉매 및 제 1 및 제 2 메탈로센 촉매가 담지된 담체에 에틸렌, 및 디엔 화합물을 담지한다. 이때, 상기 에틸렌, 및 디엔 화합물은 슬러리 상태로 담지할 수 있으며, 약 25 내지 약 100 ℃의 온도에서 담체와 교반하여 담지할 수 있다. Next, ethylene and a diene compound are supported on the support on which the promoter and the first and second metallocene catalysts are supported. At this time, the ethylene and the diene compound may be supported in a slurry state, and may be supported by stirring with the carrier at a temperature of about 25 to about 100 °C.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매 제조시에 반응 용매로는 펜탄, 헥산, 헵탄 등과 같은 탄화수소 용매, 또는 벤젠, 톨루엔 등과 같은 방향족 용매가 사용될 수 있다.In preparing the hybrid supported metallocene catalyst, a hydrocarbon solvent such as pentane, hexane, or heptane, or an aromatic solvent such as benzene or toluene may be used as the reaction solvent.

상기 담지 메탈로센 촉매의 구체적인 제조 방법은 후술하는 실시예를 참고할 수 있다. 그러나, 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조 방법이 본 명세서에 기술한 내용에 한정되는 것은 아니며, 상기 제조 방법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 채용하는 단계를 추가로 채용할 수 있고, 상기 제조 방법의 단계(들)는 통상적으로 변경 가능한 단계(들)에 의하여 변경될 수 있다. For a specific method for preparing the supported metallocene catalyst, reference may be made to Examples to be described later. However, the preparation method of the hybrid supported metallocene catalyst is not limited to the content described herein, and the preparation method may additionally employ a step commonly employed in the technical field to which the present invention belongs, and the preparation The step(s) of the method can be varied by means of a step(s) that are typically variable.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매 존재 하에, 올레핀계 단량체를 중합하는 단계를 포함하는 폴리올레핀의 제조방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, in the presence of the hybrid supported metallocene catalyst, there may be provided a method for producing a polyolefin comprising the step of polymerizing an olefinic monomer.

상기 혼성 담지 메탈로센 촉매로 중합 가능한 올레핀계 단량체의 예로는 에틸렌, 알파-올레핀, 사이클릭 올레핀 등이 있으며, 이중 결합을 2개 이상 가지고 있는 다이엔 올레핀계 단량체 또는 트라이엔 올레핀계 단량체 등도 중합 가능하다. 상기 단량체의 구체적인 예로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-에이코센, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보넨, 페닐노보넨, 비닐노보넨, 디사이클로펜타디엔, 1,3-부타디엔, 1,4-펜타디엔, 1,5-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠, 3-클로로메틸스티렌 등이 있으며, 이들 단량체를 2 종 이상 혼합하여 공중합할 수도 있다. 상기 폴리올레핀이 에틸렌과 다른 공단량체의 공중합체인 경우에, 상기 공단량체는 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 공단량체인 것이 바람직하다.Examples of the olefinic monomer that can be polymerized with the hybrid supported metallocene catalyst include ethylene, alpha-olefin, and cyclic olefin, and a diene olefinic monomer or triene olefinic monomer having two or more double bonds is also polymerized. It is possible. Specific examples of the monomer include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dode cene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-eicosene, norbornene, norbornadiene, ethylidenenorbornene, phenylnorbornene, vinylnorbornene, dicyclopentadiene, 1,3-butadiene, 1, There are 4-pentadiene, 1,5-hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, 3-chloromethylstyrene, and the like, and two or more of these monomers may be mixed and copolymerized. When the polyolefin is a copolymer of ethylene and other comonomers, the comonomer is at least one comonomer selected from the group consisting of propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene and 1-octene. desirable.

상기 올레핀계 단량체의 중합 반응을 위하여, 연속식 용액 중합 공정, 벌크 중합 공정, 현탁 중합 공정, 슬러리 중합 공정 또는 유화 중합 공정 등 올레핀계 단량체의 중합 반응으로 알려진 다양한 중합 공정을 채용할 수 있다.For the polymerization reaction of the olefinic monomer, various polymerization processes known as polymerization of the olefinic monomer, such as a continuous solution polymerization process, a bulk polymerization process, a suspension polymerization process, a slurry polymerization process, or an emulsion polymerization process, may be employed.

구체적으로, 상기 중합 반응은 약 50 내지 약 110℃ 또는 약 60 내지 약 100℃의 온도와 약 1 내지 약 100kgf/cm2 또는 약 1 내지 약 50 kgf/cm2 압력 하에서 수행될 수 있다.Specifically, the polymerization reaction may be performed at a temperature of about 50 to about 110° C. or about 60 to about 100° C. and a pressure of about 1 to about 100 kgf/cm 2 or about 1 to about 50 kgf/cm 2 .

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

상기 폴리올레핀의 구체적인 제조 방법은 후술하는 실시예를 참고할 수 있다. 그러나, 폴리올레핀의 제조 방법이 본 명세서에 기술한 내용에 한정되는 것은 아니며, 상기 제조 방법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 채용하는 단계를 추가로 채용할 수 있고, 상기 제조 방법의 단계(들)는 통상적으로 변경 가능한 단계(들)에 의하여 변경될 수 있다. For a specific method of preparing the polyolefin, reference may be made to Examples to be described later. However, the production method of the polyolefin is not limited to the content described herein, and the production method may additionally employ a step commonly employed in the technical field to which the present invention belongs, and the step(s) of the production method ) can be changed by means of a usually changeable step(s).

본 발명의 일 구현예에 따르면 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매 존재 하에, 올레핀계 단량체를 중합하는 단계는, 다단-CSTR 반응기에서 수행될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of polymerizing the olefinic monomer in the presence of the hybrid supported metallocene catalyst may be performed in a multi-stage-CSTR reactor.

다단-CSTR 반응기를 사용한 폴리올레핀의 중합 방법의 일례를 각 단계별로 보다 구체적으로 설명하면 이하와 같다.An example of a polyolefin polymerization method using a multi-stage-CSTR reactor will be described in more detail for each step as follows.

제 1 반응기에 공급되는 메탈로센 촉매는 상술한 혼성 담지 메탈로센 촉매로, 에틸렌 등의 제 1 올레핀계 단량체가 공급되어 중합이 진행될 수 있다. 상기 제 1 반응기 및 제 2 반응기에는, 반응기 내의 수분을 제거하기 위한 유기 알루미늄 화합물이 더욱 투입되어, 이의 존재 하에 각 중합 반응이 진행될 수 있다. 이러한 유기 알루미늄 화합물의 구체적인 예로는, 트리알킬알루미늄, 디알킬 알루미늄 할라이드, 알킬 알루미늄 디할라이드, 알루미늄 디알킬 하이드라이드 또는 알킬 알루미늄 세스퀴 할라이드 등을 들 수 있으며, 이의 보다 구체적인 예로는, Al(C2H5)3, Al(C2H5)2H, Al(C3H7)3, Al(C3H7)2H, Al(i-C4H9)2H, Al(C8H17)3, Al(C12H25)3, Al(C2H5)(C12H25)2, Al(i-C4H9)(C12H25)2, Al(i-C4H9)2H, Al(i-C4H9)3, (C2H5)2AlCl, (i-C3H9)2AlCl 또는 (C2H5)3Al2Cl3 등을 들 수 있다. 이러한 유기 알루미늄 화합물은 각 반응기에 연속적으로 투입될 수 있고, 적절한 수분 제거를 위해 각 반응기에 투입되는 반응 매질의 1kg 당 약 0.1 내지 10몰의 비율로 투입될 수 있다.The metallocene catalyst supplied to the first reactor is the above-described hybrid supported metallocene catalyst, and polymerization may proceed by supplying a first olefin-based monomer such as ethylene. An organoaluminum compound for removing moisture in the reactor may be further added to the first and second reactors, and each polymerization reaction may proceed in the presence of the organic aluminum compound. Specific examples of the organoaluminum compound include trialkylaluminum, dialkyl aluminum halide, alkyl aluminum dihalide, aluminum dialkyl hydride or alkyl aluminum sesqui halide, and more specific examples thereof include Al (C 2 H 5 ) 3 , Al(C 2 H 5 ) 2 H, Al(C 3 H 7 ) 3 , Al(C 3 H 7 ) 2 H, Al(iC 4 H 9 ) 2 H, Al(C 8 H 17 ) ) 3 , Al(C 12 H 25 ) 3 , Al(C 2 H 5 )(C 12 H 25 ) 2 , Al(iC 4 H 9 )(C 12 H 25 ) 2 , Al(iC 4 H 9 ) 2 H, Al(iC 4 H 9 ) 3 , (C 2 H 5 ) 2 AlCl, (iC 3 H 9 ) 2 AlCl, or (C 2 H 5 ) 3 Al 2 Cl 3 , and the like. Such an organoaluminum compound may be continuously added to each reactor, and may be added in a ratio of about 0.1 to 10 moles per 1 kg of the reaction medium fed into each reactor for proper moisture removal.

또, 제 1 반응기에서, 각 원료 물질의 체류 시간은 적절한 분자량 분포 및 밀도 분포를 갖는 폴리올레핀을 형성할 수 있는 범위라면 특별한 제한 없이 선택할 수 있으나, 약 1 내지 약 3 시간으로 될 수 있다. 제 1 반응기에서의 체류 시간이 이보다 작아지면, 저분자량 폴리올레핀이 제대로 형성되지 않고 분자량 분포가 좁아져 최종 폴리올레핀의 가공성이 저하될 수 있다. 반대로, 제 1 반응기에서의 체류 시간이 지나치게 길어지면, 생산성 측면에서 바람직하지 않다.In addition, in the first reactor, the residence time of each raw material may be selected without particular limitation as long as it is within a range capable of forming a polyolefin having an appropriate molecular weight distribution and density distribution, but may be about 1 to about 3 hours. If the residence time in the first reactor is smaller than this, the low molecular weight polyolefin may not be properly formed and the molecular weight distribution may be narrowed, thereby reducing the processability of the final polyolefin. Conversely, if the residence time in the first reactor is too long, it is not preferable in terms of productivity.

그리고, 제 1 반응기에서의 중합 반응 온도는, 약 70 내지 약 90℃로 될 수 있다. 이러한 중합 반응 온도가 지나치게 낮아지면, 중합 속도 및 생산성 측면에서 적절하지 않고, 중합 반응 온도가 지나치게 높아지면, 반응기 내 파울링을 유발할 수 있다. 제 1 반응기에서의 중합 반응 압력은 안정적인 연속 공정 상태를 유지하기 위해 약 5 내지 약 10 bar로 될 수 있다.In addition, the polymerization reaction temperature in the first reactor may be about 70 to about 90 ℃. If the polymerization reaction temperature is too low, it is not appropriate in terms of polymerization rate and productivity, and if the polymerization reaction temperature is excessively high, fouling may occur in the reactor. The polymerization reaction pressure in the first reactor may be from about 5 to about 10 bar to maintain a stable continuous process condition.

상술한 제 1 올레핀계 단량체 및 혼성 담지 메탈로센 촉매를 포함하는 제 1 반응기에서의 반응 혼합물은 반응 매질 또는 희석제로 되는 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 이러한 유기 용매로는 이미 상술한 지방족 탄화수소계 용매를 사용할 수 있고, 이러한 반응 매질은 제 1 올레핀계 단량체의 함량을 고려하여 슬러리상 중합 등이 적절히 진행될 수 있는 함량으로 사용될 수 있다.The reaction mixture in the first reactor including the above-described first olefinic monomer and the hybrid supported metallocene catalyst may further include an organic solvent serving as a reaction medium or a diluent. As the organic solvent, the above-described aliphatic hydrocarbon-based solvent may be used, and the reaction medium may be used in an amount suitable for slurry-phase polymerization, etc. in consideration of the content of the first olefin-based monomer.

상술한 제 1 반응기에서 생성되는 폴리올레핀의 생성 비율은 최종 얻어지는 폴리올레핀의 총 함량에 대해, 약 30 내지 약 70 중량 %로 될 수 있다. 상기 제 1 반응기에서의 중합 반응을 진행한 후에는, 제 1 반응기에서의 슬러리 반응 혼합물이 제 2 반응기로 전달되어 제 2 단계가 수행될 수 있다. 제 1 반응기와 제 2 반응기 사이에 Flash Vessel 을 설치하여 수소 및 미반응 에틸렌을 벤트하여 제거할 수 있다.The production ratio of the polyolefin produced in the first reactor described above may be about 30 to about 70 weight % with respect to the total content of the finally obtained polyolefin. After the polymerization reaction in the first reactor is performed, the slurry reaction mixture in the first reactor may be transferred to the second reactor to perform the second step. By installing a flash vessel between the first and second reactors, hydrogen and unreacted ethylene can be removed by venting.

이 때 상기 제 2 반응기에는, 상기 제 1 반응기로부터 전달된 슬러리 반응 혼합물에 더하여, 제 2 올레핀계 단량체를 추가로 투입하여 중합 공정을 진행할 수 있다. 이때, 제 2 반응기에는, 제 2 올레핀계 단량체로 에틸렌; 및 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 노보넨, 에틸리덴노보넨, 스티렌, 알파-메틸스티렌 및 3-클로로메틸스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 공단량체가 함께 투입될 수 있다.At this time, in the second reactor, in addition to the slurry reaction mixture transferred from the first reactor, a second olefinic monomer may be additionally added to proceed with the polymerization process. At this time, in the second reactor, ethylene as the second olefinic monomer; and propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, novo At least one comonomer selected from the group consisting of nene, ethylidenenorbornene, styrene, alpha-methylstyrene and 3-chloromethylstyrene may be added together.

그리고, 이러한 제 2 반응기에는, 상기 제 1 반응기로부터 전달된 슬러리 반응 혼합물에 포함된 메탈로센 촉매의 활성의 저하가 거의 없어 넓은 분자량 분포를 갖는 폴리올레핀이 최종 제조될 수 있다.In addition, in the second reactor, there is little decrease in the activity of the metallocene catalyst included in the slurry reaction mixture transferred from the first reactor, so that polyolefin having a wide molecular weight distribution can be finally produced.

상기 제 2 반응기에서, 각 원료 물질의 체류 시간은 적절한 분자량 분포 및 밀도 분포를 갖는 폴리올레핀을 형성할 수 있는 범위라면 특별한 제한 없이 선택할 수 있으나, 약 1 내지 약 3 시간으로 될 수 있다. 제 2 반응기에서의 체류 시간이 이보다 작아지면, 고분자량 폴리올레핀이 제대로 형성되지 않고 최종 제조된 폴리올레핀의 내환경 응력 균열성이나 기계적 물성이 저하될 수 있고, 반대로, 제 2 반응기에서의 체류 시간이 지나치게 길어지면, 생산성 측면에서 바람직하지 않다.In the second reactor, the residence time of each raw material may be selected without particular limitation as long as it is within a range capable of forming a polyolefin having an appropriate molecular weight distribution and density distribution, but may be about 1 to about 3 hours. If the residence time in the second reactor is smaller than this, the high molecular weight polyolefin may not be properly formed, and the environmental stress cracking resistance or mechanical properties of the finally manufactured polyolefin may be reduced. Conversely, if the residence time in the second reactor is excessively If it is long, it is undesirable in terms of productivity.

또, 제 2 반응기에서의 중합 반응 온도는, 약 70 내지 약 90℃로 될 수 있다. 이러한 중합 반응 온도가 지나치게 낮아지면, 중합 속도 및 생산성 측면에서 적절하지 않고, 중합 반응 온도가 지나치게 높아지면, 반응기 내 파울링을 유발할 수 있다.In addition, the polymerization reaction temperature in the second reactor may be about 70 to about 90 ℃. If the polymerization reaction temperature is too low, it is not appropriate in terms of polymerization rate and productivity, and if the polymerization reaction temperature is excessively high, fouling may be caused in the reactor.

그리고, 제 1 반응기에서의 중합 반응 압력은 안정적인 연속 공정 상태를 유지하기 위해 약 5 내지 약 10 bar로 될 수 있다. 이러한 제 2 반응기에서의 중합 반응 압력은 제 1 반응기에서의 압력에 비해, 약 0 내지 약 3bar가 더 낮게 조절될 수 있다. 이를 통해, 제 1 반응기에서 제 2 반응기로의 슬러리 혼합물 전달이 용이하게 될 수 있다.In addition, the polymerization reaction pressure in the first reactor may be about 5 to about 10 bar in order to maintain a stable continuous process state. The polymerization reaction pressure in the second reactor may be adjusted to be lower than about 0 to about 3 bar compared to the pressure in the first reactor. This may facilitate transfer of the slurry mixture from the first reactor to the second reactor.

상기 제 2 반응기에서도, 제 1 반응기에서와 마찬가지로, 지방족 탄화수소계 용매 등이 반응 매질 또는 희석제로 사용될 수 있고, 슬러리상 중합 등이 적절히 진행될 수 있다.In the second reactor, as in the first reactor, an aliphatic hydrocarbon-based solvent or the like may be used as a reaction medium or a diluent, and slurry-phase polymerization may be appropriately performed.

상술한 제 2 반응기에서 형성되는 폴리올레핀 비율은 최종 얻어지는 폴리올레핀의 총 함량에 대해, 약 30 내지 약 70 중량%로 될 수 있다.The proportion of the polyolefin formed in the second reactor described above may be about 30 to about 70 wt %, based on the total content of the finally obtained polyolefin.

한편, 상술한 다단-CSTR 반응기는 제 2 반응기로부터 전달된 슬러리 반응 혼합물에서 미반응 단량체를 추가 중합하기 위한 포스트 반응기를 더 포함할 수 있고, 이를 통해 폴리올레핀을 최종 제조할 수 있다.Meanwhile, the above-described multi-stage-CSTR reactor may further include a post reactor for further polymerizing unreacted monomers in the slurry reaction mixture transferred from the second reactor, through which the polyolefin may be finally produced.

상술한 일 구현예의 제조 방법에 따라 제조된 폴리올레핀은 상술한 제 1 및 제 2 단계 중합의 작용으로 넓은 이봉 또는 다봉 분자량 분포를 가질 수 있다.The polyolefin prepared according to the manufacturing method of the above-described embodiment may have a broad bimodal or multimodal molecular weight distribution due to the action of the above-described first and second stage polymerization.

이러한 큰 분자량 및 넓은 다봉 분자량 분포로 인해, 발명의 일 구현예의 제조 방법에 따라 제조된 폴리올레핀은 우수한 기계적 물성 및 가공성을 동시에 나타낼 수 있다. 따라서, 가공에 적절한 용융 유동율비(Melt flow rate ratio, MFRR)값을 가지며, 성형성, 충격 강도, 인장 강도, 특히, 내환경 응력 균열성(ESCR)이 우수하고, 기계적 물성 및 가공성을 동시에 충족할 수 있어, 다양한 제품으로 바람직하게 사용 가능하다.Due to such a large molecular weight and a wide multimodal molecular weight distribution, the polyolefin prepared according to the production method of one embodiment of the present invention may exhibit excellent mechanical properties and processability at the same time. Therefore, it has a melt flow rate ratio (MFRR) value suitable for processing, has excellent formability, impact strength, tensile strength, especially, environmental stress cracking resistance (ESCR), and simultaneously meets mechanical properties and processability Therefore, it can be preferably used in various products.

상기와 같이 제조된 폴리올레핀을 이용하여, 본 발명이 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방법에 따라 성형품을 제조할 수 있다.Using the polyolefin prepared as described above, the present invention can be manufactured according to various methods known to those skilled in the art, molded articles.

이하, 발명의 실시예를 통해 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인하여 한정되는 식으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples of the invention. However, these embodiments may be modified in various forms, and the scope of the invention should not be construed as being limited by the embodiments described below.

<실시예><Example>

메탈로센 촉매의 합성예Synthesis example of metallocene catalyst

합성예 1Synthesis Example 1

(1) 리간드 A의 제조 (1) Preparation of Ligand A

1-벤조싸이오펜 4.0g(30mmol)을 THF에 용해시켜 1-벤조싸이오펜 용액을 준비하였다. 그리고, n-BuLi 용액 14mL(36mmol, 2.5M in hexane)와 CuCN 1.3g(15mmol)을 상기 1-벤조싸이오펜 용액에 첨가하였다. 1-benzothiophene 4.0 g (30 mmol) was dissolved in THF to prepare a 1-benzothiophene solution. Then, 14 mL (36 mmol, 2.5 M in hexane) of an n-BuLi solution and 1.3 g (15 mmol) of CuCN were added to the 1-benzothiophene solution.

이어서, -80℃에서 tigloyl chloride 3.6g(30mmol)을 상기 용액에 천천히 첨가하고, 얻어진 용액을 상온에서 약 10 시간 정도 교반하였다. Then, 3.6 g (30 mmol) of tigloyl chloride was slowly added to the solution at -80°C, and the resulting solution was stirred at room temperature for about 10 hours.

이후, 상기 용액에 10% HCl을 부어 반응을 종료(quenching)시키고, 다이클로로메탄으로 유기층을 분리하여 베이지색 고체인 (2E)-1-(1-벤조싸이엔-2-일)-2-메틸-2-부텐-1-온을 얻었다. Thereafter, 10% HCl was poured into the solution to quench the reaction, and the organic layer was separated with dichloromethane to form a beige solid (2E)-1-(1-benzothien-2-yl)-2- Methyl-2-buten-1-one was obtained.

Figure pat00019
Figure pat00019

1H NMR (CDCl3): 7.85-7.82 (m, 2H), 7.75 (m, 1H), 7.44-7.34 (m, 2H), 6.68 (m, 1H), 1.99 (m, 3H), 1.92 (m, 3H) 1 H NMR (CDCl 3 ): 7.85-7.82 (m, 2H), 7.75 (m, 1H), 7.44-7.34 (m, 2H), 6.68 (m, 1H), 1.99 (m, 3H), 1.92 (m , 3H)

클로로벤젠 5mL에 상기에서 제조한 (2E)-1-(1-벤조싸이엔-2-일)-2-메틸-2-부텐-1-온 5.0g(22mmol)을 용해시킨 용액을 격렬하게 교반하면서 상기 용액에 황산 34mL를 서서히 첨가하였다. 그리고, 상기 용액을 상온에서 약 1 시간 동안 교반하였다. 이후, 상기 용액에 얼음물을 붓고, 에테르 용매로 유기층을 분리하여 노랑색 고체인 1,2-다이메틸-1,2-다이하이드로-3H-벤조[b]사이클로펜타[d]싸이오펜-3-온 4.5g(91% yield)을 얻었다. A solution of 5.0 g (22 mmol) of (2E)-1-(1-benzothien-2-yl)-2-methyl-2-buten-1-one prepared above in 5 mL of chlorobenzene was stirred vigorously. 34 mL of sulfuric acid was slowly added to the solution. Then, the solution was stirred at room temperature for about 1 hour. Then, ice water was poured into the solution, the organic layer was separated with an ether solvent, and 1,2-dimethyl-1,2-dihydro-3H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-3-one as a yellow solid 4.5 g (91% yield) was obtained.

Figure pat00020
Figure pat00020

1H NMR (CDCl3): 7.95-7.91 (m, 2H), 7.51-7.45 (m, 2H), 3.20 (m, 1H), 2.63 (m, 1H), 1.59 (d, 3H), 1.39 (d, 3H) 1 H NMR (CDCl 3 ): 7.95-7.91 (m, 2H), 7.51-7.45 (m, 2H), 3.20 (m, 1H), 2.63 (m, 1H), 1.59 (d, 3H), 1.39 (d , 3H)

THF 20mL 및 메탄올 10mL의 혼합 용매에 1,2-다이메틸-1,2-다이하이드로-3H-벤조[b]사이클로펜타[d]싸이오펜-3-온 2.0g(9.2mmol)을 용해시킨 용액에 NaBH4 570mg(15mmol)을 0℃에서 첨가하였다. 그리고, 상기 용액을 상온에서 약 2 시간 동안 교반하였다. 이후, 상기 용액에 HCl을 첨가하여 pH를 1로 조절하고, 에테르 용매로 유기층을 분리하여 알코올 중간체를 얻었다. A solution of 2.0 g (9.2 mmol) of 1,2-dimethyl-1,2-dihydro-3H-benzo [b] cyclopenta [d] thiophen-3-one in a mixed solvent of 20 mL of THF and 10 mL of methanol 570 mg (15 mmol) of NaBH 4 was added at 0°C. Then, the solution was stirred at room temperature for about 2 hours. Then, HCl was added to the solution to adjust the pH to 1, and the organic layer was separated with an ether solvent to obtain an alcohol intermediate.

톨루엔에 상기 알코올 중간체를 용해시켜 용액을 제조하였다. 그리고, 상기 용액에 p-톨루엔설폰산 190mg(1.0mmol)을 첨가하고, 약 10 분간 환류하였다. 얻어진 반응 혼합물을 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 오렌지-브라운 색상을 띄며, 액상인 1,2-다이메틸-3H-벤조[b]사이클로펜타[d]싸이오펜(리간드 A) 1.8g(9.0mmol, 98% yield)을 얻었다.A solution was prepared by dissolving the alcohol intermediate in toluene. Then, 190 mg (1.0 mmol) of p-toluenesulfonic acid was added to the solution, and the mixture was refluxed for about 10 minutes. The obtained reaction mixture was separated by column chromatography to give an orange-brown color, and 1.8 g (9.0 mmol, 98) of liquid 1,2-dimethyl-3H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene (ligand A). % yield) was obtained.

Figure pat00021
Figure pat00021

1H NMR (CDCl3): 7.81 (d, 1H), 7.70 (d, 1H), 7.33 (t, 1H), 7.19 (t, 1H), 6.46 (s, 1H), 3.35 (q, 1H), 2.14 (s, 3H), 1.14 (d, 3H) 1 H NMR (CDCl 3 ): 7.81 (d, 1H), 7.70 (d, 1H), 7.33 (t, 1H), 7.19 (t, 1H), 6.46 (s, 1H), 3.35 (q, 1H), 2.14 (s, 3H), 1.14 (d, 3H)

(2) 리간드 B의 제조 (2) Preparation of Ligand B

250mL schlenk flask에 t-부틸아민 13mL(120mmol)와 에테르 용매 20mL를 넣고, 상기 flask와 다른 250mL schlenk flask에 (6-tert-부톡시헥실)다이클로로(메틸)실란 16g(60mmol)과 에테르 용매 40mL를 넣어 t-부틸아민 용액 및 (6-tert-부톡시헥실)다이클로로(메틸)실란 용액을 각각 준비하였다. 그리고, 상기 t-부틸아민 용액을 -78℃로 냉각한 다음, 냉각된 용액에 (6-tert-부톡시헥실)다이클로로(메틸)실란 용액을 천천히 주입하고, 이를 상온에서 약 2 시간 동안 교반하였다. 생성된 white suspension을 여과하여 아이보리(ivory) 색상을 띄며, 액상인 1-(6-(tert-부톡시)헥실)-N-(tert-부틸)-1-클로로-1-메틸실란아민(리간드 B)을 얻었다. In a 250 mL schlenk flask, add 13 mL (120 mmol) of t-butylamine and 20 mL of an ether solvent, and in another 250 mL schlenk flask from the flask, 16 g (60 mmol) of (6-tert-butoxyhexyl) dichloro (methyl) silane and 40 mL of an ether solvent was added to prepare a t-butylamine solution and a (6-tert-butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane solution, respectively. Then, the t-butylamine solution was cooled to -78°C, and a (6-tert-butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane solution was slowly injected into the cooled solution, and the solution was stirred at room temperature for about 2 hours. did. The resulting white suspension was filtered to give an ivory color, and liquid 1-(6-(tert-butoxy)hexyl)-N-(tert-butyl)-1-chloro-1-methylsilaneamine (ligand B) was obtained.

Figure pat00022
Figure pat00022

1H NMR (CDCl3): 3.29 (t, 2H), 1.52-1.29 (m, 10H), 1.20 (s, 9H), 1.16 (s, 9H), 0.40 (s, 3H) 1 H NMR (CDCl 3 ): 3.29 (t, 2H), 1.52-1.29 (m, 10H), 1.20 (s, 9H), 1.16 (s, 9H), 0.40 (s, 3H)

(3) 리간드 A 및 B의 가교 (3) crosslinking of ligands A and B

250mL schlenk flask에 1,2-다이메틸-3H-벤조[b]사이클로펜타[d]싸이오펜(리간드 A) 1.7g(8.6mmol)을 넣고, THF 30mL를 첨가하여 리간드 A 용액을 제조하였다. 상기 리간드 A 용액을 -78℃로 냉각한 후, n-BuLi 용액 3.6mL(9.1mmol, 2.5M in hexane)를 상기 리간드 A 용액에 첨가하고, 이를 상온에서 하룻밤 동안 교반하여 purple-brown의 용액을 얻었다. 상기 purple-brown 용액의 용매를 톨루엔으로 치환하고, 이 용액에 CuCN 39mg(0.43mmol)을 THF 2mL에 분산시킨 용액을 주입하여 용액 A를 제조하였다. 1.7 g (8.6 mmol) of 1,2-dimethyl-3H-benzo [b] cyclopenta [d] thiophene (ligand A) was added to a 250 mL schlenk flask, and 30 mL of THF was added to prepare a ligand A solution. After the ligand A solution was cooled to -78°C, 3.6 mL of n-BuLi solution (9.1 mmol, 2.5M in hexane) was added to the ligand A solution, and the solution was stirred at room temperature overnight to obtain a purple-brown solution. got it Solution A was prepared by replacing the solvent of the purple-brown solution with toluene, and injecting a solution in which 39 mg (0.43 mmol) of CuCN was dispersed in 2 mL of THF.

한편, 250mL schlenk flask에 1-(6-(tert-부톡시)헥실)-N-(tert-부틸)-1-클로로-1-메틸실란아민(리간드 B) 및 톨루엔을 주입하여 준비한 용액 B를 -78℃로 냉각하였다. 상기 냉각된 용액 B에 앞서 제조한 용액 A를 천천히 주입하였다. 그리고 용액 A 및 B의 혼합물을 상온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 그리고, 생성된 고체를 여과하여 제거함으로써 brown 색상을 띄며 점성이 있는 액상의 1-(6-(tert-부톡시)헥실)-N-(tert-부틸)-1-(1,2-다이메틸-3H-벤조[b]사이클로펜타[d]싸이오펜-3-일)-1-메틸실란아민(리간드 A 및 B의 가교 생성물) 4.2g(> 99% yield)을 얻었다. On the other hand, solution B prepared by injecting 1-(6-(tert-butoxy)hexyl)-N-(tert-butyl)-1-chloro-1-methylsilaneamine (ligand B) and toluene into a 250 mL schlenk flask was Cooled to -78°C. Solution A prepared above was slowly injected into the cooled solution B. And the mixture of solutions A and B was stirred at room temperature overnight. Then, by filtration and removing the resulting solid, 1-(6-(tert-butoxy)hexyl)-N-(tert-butyl)-1-(1,2-dimethyl) brown color and viscous liquid 4.2 g (>99% yield) of -3H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophen-3-yl)-1-methylsilaneamine (crosslinked product of ligands A and B) was obtained.

Figure pat00023
Figure pat00023

상기 리간드 A 및 B의 가교 생성물의 구조를 확인하기 위하여 상기 가교 생성물을 상온에서 lithiation한 후, 소량의 pyridine-D5와 CDCl3에 용해시킨 샘플을 이용하여 H-NMR 스펙트럼을 얻었다. After lithiation of the cross-linked product at room temperature to confirm the structure of the cross-linked product of ligands A and B, H-NMR spectra were obtained using a sample dissolved in a small amount of pyridine-D5 and CDCl 3 .

1H NMR (pyridine-D5 및 CDCl3): 7.81 (d, 1H), 7.67 (d, 1H), 7.82-7.08 (m, 2H), 3.59 (t, 2H), 3.15 (s, 6H), 2.23-1.73 (m, 10H), 2.15 (s, 9H), 1.91 (s, 9H), 1.68 (s, 3H) 1 H NMR (pyridine-D5 and CDCl 3 ): 7.81 (d, 1H), 7.67 (d, 1H), 7.82-7.08 (m, 2H), 3.59 (t, 2H), 3.15 (s, 6H), 2.23 -1.73 (m, 10H), 2.15 (s, 9H), 1.91 (s, 9H), 1.68 (s, 3H)

(4) 전이 금속 화합물의 제조(4) Preparation of transition metal compounds

250mL schlenk flask에 1-(6-(tert-부톡시)헥실)-N-(tert-부틸)-1-(1,2-다이메틸-3H-벤조[b]사이클로펜타[d]싸이오펜-3-일)-1-메틸실란아민(리간드 A 및 B의 가교 생성물) 4.2g(8.6mmol)을 넣고, 상기 flask에 톨루엔 14mL와 n-헥산 1.7mL를 주입하여 가교 생성물을 용해시켰다. 이 용액을 -78℃로 냉각한 후, n-BuLi 용액 7.3mL(18mmol, 2.5M in hexane)를 상기 냉각된 용액에 주입하였다. 그리고, 상기 용액을 상온에서 약 12시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 용액에 트라이메틸아민 5.3mL(38mmol)을 투입하고, 이 용액을 약 40℃에서 약 3 시간 동안 교반하여 용액 C를 준비하였다. 1-(6-(tert-butoxy)hexyl)-N-(tert-butyl)-1-(1,2-dimethyl-3H-benzo[b]cyclopenta[d]thiophene- in a 250mL schlenk flask 4.2 g (8.6 mmol) of 3-yl)-1-methylsilaneamine (crosslinked product of ligands A and B) was added, and 14 mL of toluene and 1.7 mL of n-hexane were added to the flask to dissolve the cross-linked product. After the solution was cooled to -78°C, 7.3 mL of an n-BuLi solution (18 mmol, 2.5M in hexane) was injected into the cooled solution. Then, the solution was stirred at room temperature for about 12 hours. Then, 5.3 mL (38 mmol) of trimethylamine was added to the solution, and the solution was stirred at about 40° C. for about 3 hours to prepare a solution C.

한편, 별도로 준비된 250mL schlenk flask에 TiCl4(THF)2 2.3g(8.6mmol)과 톨루엔 10mL를 첨가하여 TiCl4(THF)2를 톨루엔에 분산시킨 용액 D를 제조하였다. 상기 용액 D에 앞서 준비한 용액 C를 -78℃에서 천천히 주입하고, 용액 C 및 D의 혼합물을 상온에서 약 12 시간 동안 교반하였다. 그 후, 상기 용액을 감압하여 용매를 제거하고, 얻어진 용질은 톨루엔에 용해시켰다. 그리고, 톨루엔에 용해되지 않은 고체는 여과하여 제거하고 여과된 용액에서 용매를 제거하여 갈색 고체 형태의 전이 금속 화합물 4.2g(83% yield)를 얻었다. Meanwhile, 2.3 g (8.6 mmol) of TiCl 4 (THF) 2 and 10 mL of toluene were added to a 250 mL schlenk flask prepared separately to prepare a solution D in which TiCl 4 (THF) 2 was dispersed in toluene. Solution C prepared before solution D was slowly injected at -78°C, and the mixture of solutions C and D was stirred at room temperature for about 12 hours. Thereafter, the solution was depressurized to remove the solvent, and the resulting solute was dissolved in toluene. Then, the solid not dissolved in toluene was removed by filtration, and the solvent was removed from the filtered solution to obtain 4.2 g (83% yield) of a transition metal compound in the form of a brown solid.

Figure pat00024
Figure pat00024

1H NMR (CDCl3): 8.01 (d, 1H), 7.73 (d, 1H), 7.45-7.40 (m, 2H), 3.33 (t, 2H), 2.71 (s, 3H), 2.33 (d, 3H), 1.38 (s, 9H), 1.18 (s, 9H), 1.80-0.79 (m, 10H), 0.79 (d, 3H) 1 H NMR (CDCl 3 ): 8.01 (d, 1H), 7.73 (d, 1H), 7.45-7.40 (m, 2H), 3.33 (t, 2H), 2.71 (s, 3H), 2.33 (d, 3H) ), 1.38 (s, 9H), 1.18 (s, 9H), 1.80-0.79 (m, 10H), 0.79 (d, 3H)

합성예 2Synthesis Example 2

[tBu-O-(CH[tBu-O-(CH 22 )) 66 -C-C 55 HH 44 ]] 22 ZrClZrCl 22 의 제조manufacture of

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

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

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

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 6.28 (t, J = 2.6 Hz, 2 H), 6.19 (t, J = 2.6 Hz, 2 H), 3.31 (t, 6.6 Hz, 2 H), 2.62 (t, J = 8 Hz), 1.7 - 1.3 (m, 8 H), 1.17 (s, 9 H). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): 6.28 (t, J = 2.6 Hz, 2 H), 6.19 (t, J = 2.6 Hz, 2 H), 3.31 (t, 6.6 Hz, 2 H), 2.62 ( t, J = 8 Hz), 1.7 - 1.3 (m, 8 H), 1.17 (s, 9 H).

13C NMR (CDCl3): 135.09, 116.66, 112.28, 72.42, 61.52, 30.66, 30.61, 30.14, 29.18, 27.58, 26.00. 13 C NMR (CDCl 3 ): 135.09, 116.66, 112.28, 72.42, 61.52, 30.66, 30.61, 30.14, 29.18, 27.58, 26.00.

담지 메탈로센 촉매의 제조 실시예Preparation Example of Supported Metallocene Catalyst

제조예 1Preparation Example 1

오토클레이브 반응기에 톨루엔 4.0kg를 넣고 준비된 실리카 1kg을 투입한 후, 반응기 온도를 95℃로 올리면서 교반하였다. 실리카를 충분히 분산시킨 후, 10wt% 메틸알루미녹산(MAO)/톨루엔 용액을 5.7 kg를 투입하고, 95℃에서 200 rpm으로 16시간 교반하였다. 온도를 40℃로 낮춘 후, 충분한 양의 톨루엔으로 세척하여 반응하지 않은 알루미늄 화합물을 제거하였다. After adding 4.0 kg of toluene to the autoclave reactor and 1 kg of prepared silica, the reactor was stirred while raising the temperature of the reactor to 95°C. After the silica was sufficiently dispersed, 5.7 kg of a 10 wt% methylaluminoxane (MAO)/toluene solution was added, and the mixture was stirred at 95° C. at 200 rpm for 16 hours. After the temperature was lowered to 40° C., the unreacted aluminum compound was removed by washing with a sufficient amount of toluene.

이후, 반응기의 온도를 80℃ 로 상승시킨 후, 합성예 1의 메탈로센 화합물 70 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2 시간 교반시켰다. 이후, 합성예 2의 메탈로센 화합물 35 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2시간 동안 교반시켰다. Thereafter, after raising the temperature of the reactor to 80° C., 70 g of the metallocene compound of Synthesis Example 1 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and then added to the reactor and stirred for 2 hours. Then, 35 g of the metallocene compound of Synthesis Example 2 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and then added to the reactor and stirred for 2 hours.

이후 촉매를 가라앉히고 반응기 온도를 상온으로 내린 다음, 톨루엔 층을 분리하여 제거한 후 hexane으로 치환하였다. 반응기에 1,5-hexadiene 0.25kg 을 투입한 후 2bar 의 에틸렌을 1시간 동안 투입하여 예비중합을 수행하였다. 그 후 벤트하여 에틸렌을 제거한 후, 촉매를 가라앉히고 hexane층을 분리하여 제거한 후 감압하여 남아있는 hexane을 제거하여 혼성 담지 촉매를 제조하였다.Thereafter, the catalyst was cooled, the reactor temperature was lowered to room temperature, and the toluene layer was separated and removed, followed by replacement with hexane. After adding 0.25 kg of 1,5-hexadiene to the reactor, ethylene at 2 bar was added for 1 hour to perform pre-polymerization. After venting to remove ethylene, the catalyst was settled, the hexane layer was separated and removed, and the remaining hexane was removed under reduced pressure to prepare a hybrid supported catalyst.

비교 제조예 1Comparative Preparation Example 1

오토클레이브 반응기에 톨루엔 4.0kg를 넣고 준비된 실리카 1kg을 투입한 후, 반응기 온도를 95℃로 올리면서 교반하였다. 실리카를 충분히 분산시킨 후, 10wt% 메틸알루미녹산(MAO)/톨루엔 용액을 5.7 kg를 투입하고, 95℃에서 200 rpm으로 16시간 교반하였다. 온도를 40℃로 낮춘 후, 충분한 양의 톨루엔으로 세척하여 반응하지 않은 알루미늄 화합물을 제거하였다. After adding 4.0 kg of toluene to the autoclave reactor and 1 kg of prepared silica, the reactor was stirred while raising the temperature of the reactor to 95°C. After the silica was sufficiently dispersed, 5.7 kg of a 10wt% methylaluminoxane (MAO)/toluene solution was added, and the mixture was stirred at 95° C. at 200 rpm for 16 hours. After the temperature was lowered to 40° C., the unreacted aluminum compound was removed by washing with a sufficient amount of toluene.

이후, 반응기의 온도를 80℃ 로 상승시킨 후, 합성예 1의 메탈로센 화합물 70 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2 시간 교반시켰다. 이후, 합성예 2의 메탈로센 화합물 35 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2시간 동안 교반시켰다. Thereafter, after raising the temperature of the reactor to 80° C., 70 g of the metallocene compound of Synthesis Example 1 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and it was added to the reactor and stirred for 2 hours. Then, 35 g of the metallocene compound of Synthesis Example 2 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and then added to a reactor and stirred for 2 hours.

이후 촉매를 가라앉히고 반응기 온도를 상온으로 내린 다음, 톨루엔 층을 분리하여 제거한 후 hexane으로 치환하였다. 그 후 촉매를 가라앉히고 hexane층을 분리하여 제거한 후 감압하여 남아있는 hexane을 제거하여 혼성 담지 촉매를 제조하였다.Thereafter, the catalyst was cooled, the reactor temperature was lowered to room temperature, and the toluene layer was separated and removed, followed by replacement with hexane. After that, the catalyst was cooled, the hexane layer was separated and removed, and the remaining hexane was removed under reduced pressure to prepare a hybrid supported catalyst.

비교 제조예 2Comparative Preparation Example 2

오토클레이브 반응기에 톨루엔 4.0kg를 넣고 준비된 실리카 1kg을 투입한 후, 반응기 온도를 95℃로 올리면서 교반하였다. 실리카를 충분히 분산시킨 후, 10wt% 메틸알루미녹산(MAO)/톨루엔 용액을 5.7 kg를 투입하고, 95℃에서 200 rpm으로 16시간 교반하였다. 온도를 40℃로 낮춘 후, 충분한 양의 톨루엔으로 세척하여 반응하지 않은 알루미늄 화합물을 제거하였다. After adding 4.0 kg of toluene to the autoclave reactor and 1 kg of prepared silica, the reactor was stirred while raising the temperature of the reactor to 95°C. After the silica was sufficiently dispersed, 5.7 kg of a 10wt% methylaluminoxane (MAO)/toluene solution was added, and the mixture was stirred at 95° C. at 200 rpm for 16 hours. After the temperature was lowered to 40° C., the unreacted aluminum compound was removed by washing with a sufficient amount of toluene.

이후, 반응기의 온도를 80℃ 로 상승시킨 후, 합성예 1의 메탈로센 화합물 70 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2 시간 교반시켰다. 이후, 합성예 2의 메탈로센 화합물 35 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2시간 동안 교반시켰다. Thereafter, after raising the temperature of the reactor to 80° C., 70 g of the metallocene compound of Synthesis Example 1 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and it was added to the reactor and stirred for 2 hours. Then, 35 g of the metallocene compound of Synthesis Example 2 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and then added to a reactor and stirred for 2 hours.

이후 촉매를 가라앉히고 반응기 온도를 상온으로 내린 다음, 톨루엔 층을 분리하여 제거한 후 hexane으로 치환하였다. 반응기에 2bar 의 에틸렌을 1시간 동안 투입하여 예비 중합을 수행하였다. 그 후 벤트하여 에틸렌을 제거한 후, 촉매를 가라앉히고 hexane층을 분리하여 제거한 후 감압하여 남아있는 hexane을 제거하여 혼성 담지 촉매를 제조하였다.Thereafter, the catalyst was cooled, the reactor temperature was lowered to room temperature, and the toluene layer was separated and removed, followed by replacement with hexane. Pre-polymerization was performed by introducing 2 bar of ethylene into the reactor for 1 hour. After venting to remove ethylene, the catalyst was settled, the hexane layer was separated and removed, and the remaining hexane was removed under reduced pressure to prepare a hybrid supported catalyst.

비교 제조예 3Comparative Preparation Example 3

오토클레이브 반응기에 톨루엔 4.0kg를 넣고 준비된 실리카 1kg을 투입한 후, 반응기 온도를 95℃로 올리면서 교반하였다. 실리카를 충분히 분산시킨 후, 10wt% 메틸알루미녹산(MAO)/톨루엔 용액을 5.7 kg를 투입하고, 95℃에서 200 rpm으로 16시간 교반하였다. 온도를 40℃로 낮춘 후, 충분한 양의 톨루엔으로 세척하여 반응하지 않은 알루미늄 화합물을 제거하였다. After adding 4.0 kg of toluene to the autoclave reactor and 1 kg of prepared silica, the reactor was stirred while raising the temperature of the reactor to 95°C. After the silica was sufficiently dispersed, 5.7 kg of a 10wt% methylaluminoxane (MAO)/toluene solution was added, and the mixture was stirred at 95° C. at 200 rpm for 16 hours. After the temperature was lowered to 40° C., the unreacted aluminum compound was removed by washing with a sufficient amount of toluene.

이후, 반응기의 온도를 80℃ 로 상승시킨 후, 합성예 1의 메탈로센 화합물 70 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2 시간 교반시켰다. 이후, 합성예 2의 메탈로센 화합물 35 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2시간 동안 교반시켰다. Thereafter, after raising the temperature of the reactor to 80° C., 70 g of the metallocene compound of Synthesis Example 1 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and it was added to the reactor and stirred for 2 hours. Then, 35 g of the metallocene compound of Synthesis Example 2 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and then added to a reactor and stirred for 2 hours.

이후 촉매를 가라앉히고 반응기 온도를 상온으로 내린 다음, 톨루엔 층을 분리하여 제거한 후 hexane으로 치환하였다. 반응기에 1,5-hexadiene 0.25kg 을 투입한 후 1시간 동안 교반하여 예비중합을 수행하였다. 그 후 벤트하여 에틸렌을 제거한 후, 촉매를 가라앉히고 hexane층을 분리하여 제거한 후 감압하여 남아있는 hexane을 제거하여 혼성 담지 촉매를 제조하였다.Thereafter, the catalyst was cooled, the reactor temperature was lowered to room temperature, and the toluene layer was separated and removed, followed by replacement with hexane. After adding 0.25 kg of 1,5-hexadiene to the reactor, it was stirred for 1 hour to perform pre-polymerization. After venting to remove ethylene, the catalyst was settled, the hexane layer was separated and removed, and the remaining hexane was removed under reduced pressure to prepare a hybrid supported catalyst.

비교 제조예 4Comparative Preparation Example 4

오토클레이브 반응기에 톨루엔 4.0kg를 넣고 준비된 실리카 1kg을 투입한 후, 반응기 온도를 95℃로 올리면서 교반하였다. 실리카를 충분히 분산시킨 후, 10wt% 메틸알루미녹산(MAO)/톨루엔 용액을 5.7 kg를 투입하고, 95℃에서 200 rpm으로 16시간 교반하였다. 온도를 40℃로 낮춘 후, 충분한 양의 톨루엔으로 세척하여 반응하지 않은 알루미늄 화합물을 제거하였다. After adding 4.0 kg of toluene to the autoclave reactor and 1 kg of prepared silica, the reactor was stirred while raising the temperature of the reactor to 95°C. After the silica was sufficiently dispersed, 5.7 kg of a 10wt% methylaluminoxane (MAO)/toluene solution was added, and the mixture was stirred at 95° C. at 200 rpm for 16 hours. After the temperature was lowered to 40° C., the unreacted aluminum compound was removed by washing with a sufficient amount of toluene.

이후, 반응기의 온도를 80℃ 로 상승시킨 후, 합성예 1의 메탈로센 화합물 70 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2 시간 교반시켰다. 이후, 합성예 2의 메탈로센 화합물 35 g을 톨루엔 100 mL에 녹여 용액 상태로 만들고, 반응기에 투입한 후 2시간 동안 교반시켰다. Thereafter, after raising the temperature of the reactor to 80° C., 70 g of the metallocene compound of Synthesis Example 1 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and it was added to the reactor and stirred for 2 hours. Then, 35 g of the metallocene compound of Synthesis Example 2 was dissolved in 100 mL of toluene to make a solution, and then added to a reactor and stirred for 2 hours.

이후 촉매를 가라앉히고 반응기 온도를 상온으로 내린 다음, 톨루엔 층을 분리하여 제거한 후 hexane으로 치환하였다. 반응기에 1-hexene 0.25kg 을 투입한 후 1시간 동안 교반하여 예비중합을 수행하였다. 그 후 벤트하여 에틸렌을 제거한 후, 촉매를 가라앉히고 hexane층을 분리하여 제거한 후 감압하여 남아있는 hexane을 제거하여 혼성 담지 촉매를 제조하였다.Thereafter, the catalyst was cooled, the reactor temperature was lowered to room temperature, and the toluene layer was separated and removed, followed by replacement with hexane. After adding 0.25 kg of 1-hexene to the reactor, it was stirred for 1 hour to perform pre-polymerization. After venting to remove ethylene, the catalyst was settled, the hexane layer was separated and removed, and the remaining hexane was removed under reduced pressure to prepare a hybrid supported catalyst.

단일 중합 반응기에서의 중합 실시예Polymerization Example in Single Polymerization Reactor

실시예 1Example 1

상기 제조예 및 비교 제조예 1 내지 4에서 제조한 각각의 담지 촉매 20 mg을 드라이박스에서 정량하여 50 mL의 유리병에 각각 담은 후 고무 격막으로 밀봉하여 드라이박스에서 꺼내어 주입할 촉매를 준비하였다. 중합은 기계식 교반기가 장착된 온도 조절이 가능하고 고압에서 이용되는 2L 금속 합금 반응기에서 수행하였다. 20 mg of each supported catalyst prepared in Preparation Examples and Comparative Preparation Examples 1 to 4 was quantified in a dry box, placed in a 50 mL glass bottle, and sealed with a rubber diaphragm to prepare a catalyst to be taken out of the dry box and injected. Polymerization was carried out in a 2L metal alloy reactor equipped with a mechanical stirrer, temperature-controlled and used at high pressure.

이 반응기에 헥산 0.8kg과 Triisobutylaluminum(1 mol/L) 용액 1.5g 을 주입하고, 제조예 1의 담지 촉매를 반응기에 공기 접촉 없이 투입한 후, 80℃에서 기체 에틸렌 단량체를 10 gf/cm2의 압력으로 계속적으로 가하면서 6시간 동안 중합하였다. 중합의 종결은 먼저 교반을 멈춘 후 에틸렌을 배기시켜 제거함으로써 완료시켰다. 이로부터 얻어진 중합체는 중합 용매를 여과시켜 대부분을 제거한 후 70℃ 진공 오븐에서 4 시간 동안 건조시켰다. 0.8 kg of hexane and 1.5 g of Triisobutylaluminum (1 mol/L) solution were injected into this reactor, and the supported catalyst of Preparation Example 1 was introduced into the reactor without air contact, and then gaseous ethylene monomer was added to 10 gf/cm 2 of Polymerization was carried out for 6 hours while continuously applying pressure. The polymerization was completed by first stopping the stirring and then evacuating the ethylene to remove it. The resulting polymer was dried in a vacuum oven at 70° C. for 4 hours after most of the polymerization solvent was removed by filtration.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 1의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다. Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation Example 1 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1 in Example 1.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 2의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다. Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation Example 2 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1 in Example 1.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 3의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다. Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation 3 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1 in Example 1.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 4의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다. In Example 1, ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation Example 4 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1.

실시예 1 및 비교예 1 내지 4에서, 1시간 중합 반응 수행 후 촉매 활성 및 폴리에틸렌의 용융지수MI5와, 6시간 중합 반응 수행 후 촉매 활성 및 폴리에틸렌의 용융지수MI5를 하기 표 1에 나타내었다.In Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, catalyst activity and melt index MI 5 of polyethylene after polymerization for 1 hour, and catalyst activity and melt index MI 5 of polyethylene after polymerization for 6 hours are shown in Table 1 below. .

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 1시간 중합 후1 hour after polymerization 촉매 활성
(KgPE/g.Cat/h)
catalytic activity
(KgPE/g.Cat/h)
1313 1515 1111 1313 1212
MI5
(g/10min)
MI 5
(g/10min)
1.21.2 1.01.0 1.31.3 1.11.1 1.11.1
6시간 중합 후6 hours after polymerization 촉매 활성
(KgPE/g.Cat/h)
catalytic activity
(KgPE/g.Cat/h)
1111 33 22 33 22
MI5
(g/10min)
MI 5
(g/10min)
1.51.5 1.31.3 1.41.4 1.21.2 1.11.1

(표 1에서, 촉매 활성은 단위 시간(h)을 기준으로 사용된 담지 메탈로센 촉매 질량(g)당 생성된 중합체의 무게(kg PE)의 비로 계산하였고, (In Table 1, the catalytic activity was calculated as the ratio of the weight (kg PE) of the polymer produced per mass (g) of the supported metallocene catalyst used based on the unit time (h),

용융지수(MI5)는 ASTM D1238에 의거하여 190 ℃ 및 5 kg 하중 하에서 측정하였다.)Melt index (MI 5 ) was measured at 190° C. and a load of 5 kg according to ASTM D1238.)

표 1을 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따라 에틸렌 및 디엔 화합물이 담지된 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용하여 중합을 수행한 경우, 6시간의 중합 후에도 촉매 활성의 저하가 거의 없었다. 이에 비해 비교예 1 내지 4는 초기 1시간의 촉매 활성은 유사하였으나, 6시간 동안 중합을 수행한 후에는 촉매 활성이 현저히 하향하였다. Referring to Table 1, when polymerization was performed using a hybrid supported metallocene catalyst on which ethylene and a diene compound were supported according to an embodiment of the present invention, there was little decrease in catalyst activity even after polymerization for 6 hours. On the other hand, Comparative Examples 1 to 4 had similar catalytic activity in the initial 1 hour, but markedly lowered the catalytic activity after polymerization for 6 hours.

연속 중합 반응기에서의 중합 실시예Polymerization Examples in a Continuous Polymerization Reactor

실시예 2Example 2

hexane을 채운 180 L CSTR 슬러리 중합 반응기 2기를 이용하여 중합을 수행하였다. 첫 번째 반응기에 20 기압의 에틸렌, 수소 및 상기 제조예 1 에서 제조한 담지 촉매 용액 (5 wt% hexane 슬러리)을 연속적으로 주입하여 폴리올레핀을 중합하였다. 촉매는 반응기의 압력이 8 bar 로 유지되도록 조절하여 주입하였다. 첫 번째 반응기의 온도는 80℃를 유지하면서 반응기에 연속적으로 투입하는 hexane의 양은 30 kg/hr로 고정하였고, 에틸렌 기체의 양은 10 kg/hr 로 고정하였다.Polymerization was performed using two 180 L CSTR slurry polymerization reactors filled with hexane. Polyolefin was polymerized by continuously injecting 20 atm of ethylene, hydrogen, and the supported catalyst solution (5 wt% hexane slurry) prepared in Preparation Example 1 into the first reactor. The catalyst was injected by controlling the pressure of the reactor to be maintained at 8 bar. The amount of hexane continuously input to the reactor was fixed at 30 kg/hr while maintaining the temperature of the first reactor at 80° C., and the amount of ethylene gas was fixed at 10 kg/hr.

첫 번째 반응기 폴리올레핀 파우더의 MI2.16는 10 g/10min이 되도록 수소량을 조절하였다. 첫 번째 반응기의 반응물을 Flash Vessel 을 통하여 벤트하여 에틸렌과 미반응 에틸렌을 제거한 후 두 번째 반응기로 이송하였다. The amount of hydrogen was adjusted so that the MI 2.16 of the polyolefin powder in the first reactor was 10 g/10min. The reactant in the first reactor was vented through a flash vessel to remove ethylene and unreacted ethylene, and then transferred to the second reactor.

두 번째 반응기의 온도는 80℃를 유지하면서 반응기에 연속적으로 투입하는 hexane의 양은 30 kg/hr로 고정하였고, 에틸렌 기체의 양은 10 kg/hr 로 고정하고, 폴리올레핀 파우더의 밀도가 0.951 g/cm3가 되도록 연속적으로 투입하는 1-부텐의 양을 조절하여 맞추었고, 폴리올레핀 파우더의 MI2.16는 1.0 g/10min이 되도록 수소량을 조절하였다. While maintaining the temperature of the second reactor at 80 °C, the amount of hexane continuously input to the reactor was fixed at 30 kg/hr, the amount of ethylene gas was fixed at 10 kg/hr, and the density of polyolefin powder was 0.951 g/cm 3 The amount of 1-butene continuously input was adjusted so that MI 2.16 of the polyolefin powder was adjusted to 1.0 g/10min.

실시예 3Example 3

실시예 2 에서 두 번째 반응기의 폴리올레핀 파우더의 MI2.16가 2.0 g/10min이 되도록 수소량을 조절하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다. Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 2, except that the amount of hydrogen was adjusted so that MI 2.16 of the polyolefin powder in the second reactor in Example 2 was 2.0 g/10min.

비교예 5Comparative Example 5

실시예 2에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 1의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다.In Example 2, ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation Example 1 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1.

비교예 6Comparative Example 6

실시예 2에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 2의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다.In Example 2, ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation 2 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1.

비교예 7Comparative Example 7

실시예 2에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 3의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다.Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that in Example 2, the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation 3 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1.

비교예 8Comparative Example 8

실시예 2에서 제조예 1의 촉매 대신, 비교 제조예 4의 혼성 담지 메탈로센 촉매를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에틸렌 중합을 실시하였다.In Example 2, ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hybrid supported metallocene catalyst of Comparative Preparation Example 4 was used instead of the catalyst of Preparation Example 1.

실시예 2 내지 3및 비교예 5내지 8에서 수득된 폴리에틸렌의 물성을 다음과 같은 방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the polyethylene obtained in Examples 2 to 3 and Comparative Examples 5 to 8 were measured in the following manner and shown in Table 2 below.

1) 밀도(g/cm3)1) Density (g/cm 3 )

23℃에서 ISO 1183-2에 따라 폴리에틸렌의 밀도를 측정하였다.The density of polyethylene was measured according to ISO 1183-2 at 23°C.

2) 용융지수(MI2.16, g/10min)2) Melt index (MI 2.16 , g/10min)

ASTM D1238에 의거하여 190 ℃ 및 2.16 kg 하중 하에서 측정하였으며, 10분 동안 용융되어 나온 폴리에틸렌의 무게(g)로 나타내었다.It was measured at 190°C and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238, and it was expressed as the weight (g) of polyethylene melted for 10 minutes.

3) 분자량 분포(Mw/Mn)3) molecular weight distribution (Mw/Mn)

겔 투과 크로마토그래피(GPC, gel permeation chromatography, Agilent사 제조)를 이용하여 폴리에틸렌의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)을 측정하고, 중량평균 분자량을 수평균 분자량으로 나누어 분자량 분포(MWD)를 계산하였다. The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of polyethylene are measured using gel permeation chromatography (GPC, gel permeation chromatography, manufactured by Agilent), and the molecular weight distribution (MWD) by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight ) was calculated.

구체적으로, 겔투과 크로마토그래피(GPC) 장치로는 Agilent PL-GPC220 기기를 이용하고, Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm 길이 칼럼을 사용하였다. 이때 측정 온도는 160 ℃이며, 1,2,4-트리클로로벤젠(1,2,4-Trichlorobenzene)을 용매로서 사용하였으며, 유속은 1 mL/min로 하였다. 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리에틸렌의 샘플은 각각 GPC 분석 기기 (PL-GP220)을 이용하여 BHT 0.0125% 포함된 트리클로로벤젠(1,2,4-Trichlorobenzene)에서 160 ℃, 10 시간 동안 녹여 전처리하고, 10 mg/10mL의 농도로 조제한 다음, 200 μL의 양으로 공급하였다. 폴리스티렌 표준 시편을 이용하여 형성된 검정 곡선을 이용하여 Mw 및 Mn의 값을 유도하였다. 폴리스티렌 표준 시편의 중량평균 분자량은 2000 g/mol, 10000 g/mol, 30000 g/mol, 70000 g/mol, 200000 g/mol, 700000 g/mol, 2000000 g/mol, 4000000 g/mol, 10000000 g/mol의 9종을 사용하였다. Specifically, as a gel permeation chromatography (GPC) apparatus, an Agilent PL-GPC220 instrument was used, and a Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300 mm long column was used. At this time, the measurement temperature was 160 °C, 1,2,4-trichlorobenzene (1,2,4-Trichlorobenzene) was used as a solvent, and the flow rate was 1 mL/min. Each sample of polyethylene obtained in Examples and Comparative Examples was pretreated by dissolving it in trichlorobenzene (1,2,4-Trichlorobenzene) containing 0.0125% BHT at 160 ° C. for 10 hours using a GPC analysis device (PL-GP220). , was prepared at a concentration of 10 mg/10mL, and then supplied in an amount of 200 μL. The values of Mw and Mn were derived using a calibration curve formed using a polystyrene standard specimen. The weight average molecular weight of the polystyrene standard specimen is 2000 g/mol, 10000 g/mol, 30000 g/mol, 70000 g/mol, 200000 g/mol, 700000 g/mol, 2000000 g/mol, 400000 g/mol, 1000000 g Nine species of /mol were used.

촉매catalyst 반응기 종류Reactor type 반응기 수number of reactors 용융지수
(MI2.16) (g/10min)
melt index
(MI 2.16 ) (g/10min)
밀도
(g/cm3)
density
(g/cm 3 )
MWDMWD
실시예 2Example 2 제조예 1Preparation Example 1 다단 CSTRMulti-stage CSTR 22 1.01.0 0.9520.952 14.814.8 실시예 3Example 3 제조예 1Preparation Example 1 다단 CSTRMulti-stage CSTR 22 2.02.0 0.9520.952 12.312.3 비교예 5Comparative Example 5 비교제조예 1Comparative Preparation Example 1 다단 CSTRMulti-stage CSTR 22 두 번째 반응기에서 반응기 압력이 상승하여 중합 반응 불가In the second reactor, the reactor pressure rises and polymerization reaction is impossible 비교예 6Comparative Example 6 비교제조예 2Comparative Preparation Example 2 다단 CSTRMulti-stage CSTR 22 공단량체의 공중합성이 저하하여 원하는 밀도까지 중합 반응 불가The copolymerization of the comonomer is lowered, so the polymerization reaction is impossible to the desired density. 비교예 7Comparative Example 7 비교제조예 3Comparative Preparation Example 3 다단 CSTRMulti-stage CSTR 22 두 번째 반응기에서 반응기 압력이 상승하여 중합 반응 불가In the second reactor, the reactor pressure rises and polymerization reaction is impossible 비교예 8Comparative Example 8 비교제조예 4Comparative Preparation Example 4 다단 CSTRMulti-stage CSTR 22 두 번째 반응기에서 반응기 압력이 상승하여 중합 반응 불가In the second reactor, the reactor pressure rises and polymerization reaction is impossible

표 2를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따라 에틸렌 및 디엔 화합물이 담지된 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용하여 CSTR 반응기에서 중합을 수행한 실시예 2 및 3의 경우, 두 번째 반응기에서의 반응 압력 증가없이 원하는 수준의 물성을 갖는 폴리올레핀을 중합할 수 있었다. Referring to Table 2, in the case of Examples 2 and 3 in which polymerization was performed in a CSTR reactor using a hybrid supported metallocene catalyst on which ethylene and a diene compound were supported according to an embodiment of the present invention, in the second reactor Polyolefin having a desired level of physical properties could be polymerized without increasing the reaction pressure.

한편, 비교예 5, 7, 8의 경우 두 번째 반응기에서 반응기 압력이 비정상적으로 상승하여 중합 반응이 불가하였고, 비교예 6의 경우 두 번째 반응기에서 반응기 압력 증가 현상은 없었으나, 공단량체인 1-부텐의 공중합성이 저하하여 원하는 밀도에 이르기까지 중합 반응이 불가하였다.On the other hand, in Comparative Examples 5, 7, and 8, the polymerization reaction was impossible because the reactor pressure was abnormally increased in the second reactor. The copolymerizability of butene was lowered, and the polymerization reaction was impossible until the desired density was reached.

Claims (10)

제1메탈로센 화합물;
제2메탈로센 화합물;
조촉매 화합물;
에틸렌; 및
디엔 화합물이 담체에 담지된, 혼성 담지 메탈로센 촉매.
a first metallocene compound;
a second metallocene compound;
cocatalyst compounds;
ethylene; and
A hybrid supported metallocene catalyst in which a diene compound is supported on a carrier.
제1항에 있어서,
상기 디엔 화합물은 탄소수 5 내지 10의 선형 디엔 화합물인,
혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method of claim 1,
The diene compound is a linear diene compound having 5 to 10 carbon atoms,
Hybrid supported metallocene catalysts.
제2항에 있어서,
상기 디엔 화합물은 1,5-헥사디엔인,
혼성 담지 메탈로센 촉매.
3. The method of claim 2,
The diene compound is 1,5-hexadiene,
Hybrid supported metallocene catalysts.
제1항에 있어서,
상기 에틸렌은 상기 담체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 500 중량부로 포함되는,
혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method of claim 1,
The ethylene is included in an amount of 0.5 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the carrier,
Hybrid supported metallocene catalysts.
제1항에 있어서,
상기 디엔 화합물은 상기 담체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 500 중량부로 포함되는,
혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method of claim 1,
The diene compound is included in an amount of 0.5 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the carrier,
Hybrid supported metallocene catalysts.
제1항에 있어서,
상기 에틸렌 및 디엔 화합물은 10 : 1 내지 1 :10의 중량비로 포함되는,
혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method of claim 1,
The ethylene and diene compounds are included in a weight ratio of 10: 1 to 1:10,
Hybrid supported metallocene catalysts.
제1항에 있어서,
상기 제1메탈로센 화합물은 하기 화학식 1 로 표시되고, 상기 제2메탈로센 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인,
혼성 담지 메탈로센 촉매:
[화학식 1]
Figure pat00025

[화학식 2]
[Cp1(R11)u][Cp2(R12)v]M2X3X4
상기 화학식 1 및 2에서,
C1은 하기 화학식 3 내지 6으로 표시되는 리간드 중 어느 하나이고,
[화학식 3]
Figure pat00026

[화학식 4]
Figure pat00027

[화학식 5]
Figure pat00028

[화학식 6]
Figure pat00029

R1 내지 R6은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기 및 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기 중 어느 하나이고,
Z는 -O-, -S-, -NR7- 또는 -PR7-이며,
R7은 수소, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기 및 탄소수 1 내지 20의 실릴하이드로카빌기 중 어느 하나이고,
M1 및 M2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 Ti, Zr 또는 Hf이고,
X1 내지 X4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 할로겐, 니트로기, 아미도기, 포스파인기, 포스파이드기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기, -SiH3, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기, 탄소수 1 내지 30의 술포네이트기 및 탄소수 1 내지 30의 술폰기 중 어느 하나이고,
T는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기,
Figure pat00030
또는
Figure pat00031
이며,
T1은 C, Si, Ge, Sn 또는 Pb이고,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기, -SiH3, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기, 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 및 -NR9R10 중 어느 하나이며,
R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기 중 어느 하나이거나, 혹은 서로 연결되어 지방족 또는 방향족 고리를 형성하는 것이고,
Cp1 및 Cp2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 사이클로펜타다이에닐기, 인데닐기, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐기 중 어느 하나이며,
R11 및 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌옥시기, 탄소수 2 내지 30의 하이드로카빌옥시하이드로카빌기, -SiH3, 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌(옥시)실릴기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 30의 하이드로카빌기 중 어느 하나이며,
u 및 v는 각각 독립적으로 0 내지 5 사이의 정수이다.
The method of claim 1,
The first metallocene compound is represented by the following formula (1), the second metallocene compound is a compound represented by the following formula (2),
Hybrid supported metallocene catalysts:
[Formula 1]
Figure pat00025

[Formula 2]
[Cp 1 (R 11 ) u ][Cp 2 (R 12 ) v ]M 2 X 3 X 4
In Formulas 1 and 2,
C 1 is any one of the ligands represented by the following formulas 3 to 6,
[Formula 3]
Figure pat00026

[Formula 4]
Figure pat00027

[Formula 5]
Figure pat00028

[Formula 6]
Figure pat00029

R 1 to R 6 are the same as or different from each other, and each independently represents any one of hydrogen, a C 1 to C 30 hydrocarbyl group, and a C 1 to C 30 hydrocarbyloxy group;
Z is -O-, -S-, -NR 7 - or -PR 7 -;
R 7 is hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a silylhydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms,
M 1 and M 2 are the same as or different from each other, and are each independently Ti, Zr or Hf,
X 1 to X 4 are the same as or different from each other, and each independently a halogen, a nitro group, an amido group, a phosphine group, a phosphide group, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, A hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms, -SiH 3 , a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms, a sulfonate group having 1 to 30 carbon atoms, and a sulfone group having 1 to 30 carbon atoms,
T is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms,
Figure pat00030
or
Figure pat00031
is,
T 1 is C, Si, Ge, Sn or Pb,
Y 1 and Y 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms, -SiH 3 , a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms substituted with halogen, and -NR 9 R 10 ,
R 9 and R 10 are each independently any one of hydrogen and a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, or are connected to each other to form an aliphatic or aromatic ring,
Cp 1 and Cp 2 are the same as or different from each other, and each independently represents any one of a cyclopentadienyl group, an indenyl group, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and a fluorenyl group,
R 11 and R 12 are the same as or different from each other, and each independently represents hydrogen, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbyloxyhydrocarbyl group having 2 to 30 carbon atoms, -SiH 3 , a hydrocarbyl (oxy)silyl group having 1 to 30 carbon atoms and a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms substituted with halogen,
u and v are each independently an integer between 0 and 5;
제1항에 있어서,
상기 조촉매 화합물은 하기 화학식 11 내지 13으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물인,
혼성 담지 메탈로센 촉매:
[화학식 11]
R20-[Al(R19)-O]n-R21
상기 화학식 11에서,
R19, R20 및 R21은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이고,
n은 2 이상의 정수이며,
[화학식 12]
D(R22)3
상기 화학식 12에서,
D는 알루미늄 또는 보론이고,
R22는 각각 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기 중 어느 하나이며,
[화학식 13]
[L-H]+[W(A)4]- 또는 [L]+[W(A)4]-
상기 화학식 13에서,
L은 중성 또는 양이온성 루이스 염기이며, H는 수소 원자이고,
W는 13족 원소이며, A는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌기; 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기; 및 이들 치환기의 1 이상의 수소 원자가 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌옥시기 및 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌(옥시)실릴기 중 1 이상의 치환기로 치환된 치환기들 중 어느 하나이다.
The method of claim 1,
The promoter compound is at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas 11 to 13,
Hybrid supported metallocene catalysts:
[Formula 11]
R 20 -[Al(R 19 )-O] n -R 21
In the above formula (11),
R 19 , R 20 and R 21 are each independently any one of hydrogen, halogen, a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen,
n is an integer greater than or equal to 2,
[Formula 12]
D(R 22 ) 3
In the above formula (12),
D is aluminum or boron,
R 22 is each independently any one of halogen, a C 1 to C 20 hydrocarbyl group, a C 1 to C 20 hydrocarbyloxy group, and a halogen-substituted C 1 to C 20 hydrocarbyl group,
[Formula 13]
[LH] + [W(A) 4 ] - or [L] + [W(A) 4 ] -
In the above formula (13),
L is a neutral or cationic Lewis base, H is a hydrogen atom,
W is a group 13 element, A is each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms; a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms; and one or more of the substituents in which one or more hydrogen atoms of these substituents are substituted with one or more substituents of halogen, a C1-C20 hydrocarbyloxy group, and a C1-C20 hydrocarbyl(oxy)silyl group.
제1항의 혼성 담지 메탈로센 촉매의 존재 하에 올레핀계 단량체를 중합하는, 폴리올레핀의 제조방법.
A method for producing a polyolefin, wherein the olefinic monomer is polymerized in the presence of the hybrid supported metallocene catalyst of claim 1.
제9항에 있어서, 다단-CSTR 반응기에서 상기 올레핀계 단량체를 중합하는, 폴리올레핀의 제조방법.The method of claim 9, wherein the olefinic monomer is polymerized in a multi-stage-CSTR reactor.
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