KR20230072858A - Method for preparing polypropylene copolymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자량 폴리프로필렌 공중합체 제조에 적합한 촉매 및 이를 이용한 폴리프로필렌 공중합체 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 폴리프로필렌 공중합체는 고분자량이며 낮은 용융지수를 갖는다.
The present invention provides a catalyst suitable for preparing a high molecular weight polypropylene copolymer and a method for preparing a polypropylene copolymer using the same.
The polypropylene copolymer prepared according to the present invention has a high molecular weight and a low melt index.

Description

폴리프로필렌 공중합체 제조방법{METHOD FOR PREPARING POLYPROPYLENE COPOLYMER}Polypropylene copolymer manufacturing method {METHOD FOR PREPARING POLYPROPYLENE COPOLYMER}

본 발명은 폴리프로필렌 공중합체 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preparing a polypropylene copolymer.

올레핀 단량체를 중합 또는 공중합하여 폴리올레핀을 제조하는 과정에서는 보다 높은 반응효율을 달성하고 목표하는 물성을 갖는 고분자를 얻기 위하여 다양한 촉매 화합물이 사용되고 있다. 이러한 폴리올레핀 중합에 사용되는 촉매는 지글러-나타 촉매계 및 메탈로센 촉매계로 분류할 수 있으며, 이 두 가지의 고활성 촉매계는 각각의 특징에 맞게 발전되어 왔다.In the process of polymerizing or copolymerizing olefin monomers to produce polyolefins, various catalyst compounds are used to achieve higher reaction efficiency and to obtain polymers having desired physical properties. Catalysts used in such polyolefin polymerization can be classified into a Ziegler-Natta catalyst system and a metallocene catalyst system, and these two highly active catalyst systems have been developed according to their respective characteristics.

지글러-나타 촉매계는 일반적으로 티타늄 또는 바나듐 화합물의 주촉매 성분과 알킬알루미늄 화합물의 조촉매 성분으로 구성된다. 그런데 지글러-나타 촉매계는 활성종이 여러 개 혼재하는 다활성점 촉매로서 중합체의 분자량 분포가 넓게 나타나는 특징이 있으나, 공단량체의 조성 분포가 균일하지 않아 원하는 물성 확보에 한계가 존재한다.A Ziegler-Natta catalyst system is generally composed of a titanium or vanadium compound main catalyst component and an alkylaluminum compound cocatalyst component. However, the Ziegler-Natta catalyst system is a multi-active point catalyst in which several active species are mixed, and is characterized by a wide molecular weight distribution of the polymer, but there is a limit to securing desired physical properties because the composition distribution of the comonomer is not uniform.

또한, 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등 주기율표 4족 전이금속의 메탈로센 화합물과 조촉매인 메틸알루미녹산(methylaluminoxane)으로 구성되는 메탈로센 촉매계는 단일 종의 촉매 활성점을 갖는 균일계 촉매이기 때문에 기존의 지글러-나타 촉매계에 비하여 중합체의 분자량 분포가 좁고 공단량체의 조성 분포가 균일하고 촉매의 리간드 구조 변형 등에 따라 중합체의 특성을 변화시킬 수 있는 특징을 가지고 있다.In addition, since the metallocene catalyst system composed of metallocene compounds of transition metals of group 4 of the periodic table such as titanium, zirconium, and hafnium and methylaluminoxane as a cocatalyst is a homogeneous catalyst with a single catalytic active site, it is Compared to the Ziegler-Natta catalyst system, the molecular weight distribution of the polymer is narrow, the composition distribution of the comonomer is uniform, and the properties of the polymer can be changed according to the ligand structure modification of the catalyst.

뿐만 아니라 메탈로센 촉매는 기존의 지글러-나타 촉매계에 비해 공단량체에 대한 반응성이 좋으므로 적은 양의 공단량체의 투입으로도 공단량체 함량이 높은 중합체를 높은 활성으로 얻을 수 있는 이점이 있다. 동일한 양의 공단량체를 사용하더라도 보다 균일한 조성 분포를 가진 높은 분자량의 중합체를 만들 수 있어 이를 이용하여 좋은 물성을 가진 필름이나 탄성체로서 응용이 가능하다. 또한 공중합체 내부에 저분자량의 왁스형 추출물이 거의 생기지 않아 의료용 등 위생성이 필요한 용도에도 응용이 가능하다.In addition, since the metallocene catalyst has better reactivity to comonomers than the conventional Ziegler-Natta catalyst system, a polymer having a high comonomer content can be obtained with high activity even with a small amount of comonomer. Even if the same amount of comonomer is used, it is possible to make a high molecular weight polymer with a more uniform composition distribution, so that it can be used as a film or elastic body with good physical properties. In addition, since low molecular weight waxy extracts are hardly generated inside the copolymer, it can be applied to applications requiring hygiene such as medical use.

프로필렌 중합 시 C2 대칭(symmetry) 구조의 비스인데닐계 메탈로센 촉매를 일반적으로 사용하며 95% 이상의 높은 아이소탁틱도(isotactisity, 동일 배열지수) 특성을 보여준다. 그러나 촉매 제조 시, iso-선택성을 가지는 rac 구조와, 입체규칙성이 없는 meso 구조가 동시에 생성되어 rac과 meso 구조를 분리해야 하는 단점이 있다. C1 대칭 구조의 메탈로센 촉매는 C2 대칭 구조와 다르게 촉매 제조 시 rac과 meso 구조가 동시에 생기지 않아 촉매 제조 효율을 높일 수 있다. 그러나 에틸렌과의 공중합 시 공중합성은 개선되지만 C2 대칭 구조에 비해 높은 아이소탁틱도와 높은 분자량을 갖는 폴리프로필렌 공중합체 제조가 어려운 한계가 있다(미국특허 제9266910호).During propylene polymerization, a bisindenyl-based metallocene catalyst with a C 2 symmetry structure is generally used and exhibits a high isotactability (identity index) of 95% or more. However, when preparing the catalyst, a rac structure having iso-selectivity and a meso structure having no stereoregularity are generated at the same time, so there is a disadvantage in that the rac and meso structures must be separated. Unlike the C 2 symmetric structure, metallocene catalysts with a C 1 symmetric structure do not simultaneously form rac and meso structures during catalyst production, which can increase catalyst production efficiency. However, copolymerization with ethylene improves copolymerizability, but it is difficult to prepare a polypropylene copolymer having a high isotacticity and a high molecular weight compared to a C 2 symmetrical structure (US Patent No. 9266910).

Organometallics 2006, 25, 1217-1229Organometallics 2006, 25, 1217-1229

본 발명의 목적은 고분자량 폴리프로필렌 공중합체 제조에 적합한 촉매 및 이를 이용한 폴리프로필렌 공중합체 제조방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a catalyst suitable for preparing a high molecular weight polypropylene copolymer and a method for preparing a polypropylene copolymer using the same.

본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 하에서, 프로필렌 및 적어도 하나의 C4-C20 α-올레핀 공단량체를 중합하는 단계를 포함하는, 폴리프로필렌 공중합체 제조방법을 제공한다:One aspect of the present invention is a method for producing a polypropylene copolymer comprising the step of polymerizing propylene and at least one C 4 -C 20 α-olefin comonomer in the presence of a catalyst comprising a transition metal compound represented by Formula 1 below provides:

[화학식 1] [Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(화학식 1에서, (In Formula 1,

M은 4족 전이금속이고;M is a Group 4 transition metal;

Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬기, (C2-C20)알케닐기, (C2-C20)알키닐기, (C6-C20)아릴기, (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, (C1-C20)알킬아미도기, (C6-C20)아릴아미도기 또는 (C1-C20)알킬리덴기이고;Q 1 and Q 2 are each independently a halogen, a (C 1 -C 20 )alkyl group, a (C 2 -C 20 )alkenyl group, a (C 2 -C 20 )alkynyl group, a (C 6 -C 20 )aryl group, (C 1 -C 20 ) Alkyl (C 6 -C 20 ) Aryl group, (C 6 -C 20 ) Aryl (C 1 -C 20 ) Alkyl group, (C 1 -C 20 ) Alkylamido group, (C 6 - C 20 ) arylamido group or (C 1 -C 20 ) alkylidene group;

A는 14족 원소이고;A is a Group 14 element;

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알케닐기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, 또는 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)실릴기이며, R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 R7 중 2개 이상의 기는 서로 결합하여 지방족 고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, R8, R9, R10, R11 및 R12 중 2개 이상의 기는 서로 결합하여 지방족 고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있다).R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently substituted or unsubstituted with hydrogen, an acetal group or an ether group (C 1 -C 20 ) Alkyl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 2 -C 20 ) Alkenyl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 ) Alkyl (C 6 -C 20 )Aryl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 6 -C 20 )aryl (C 1 -C 20 )alkyl group, or acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 1 - C 20 ) A silyl group, and two or more groups of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may combine with each other to form an aliphatic ring or an aromatic ring, and R 8 , Two or more groups of R 9 , R 10 , R 11 and R 12 may combine with each other to form an aliphatic ring or an aromatic ring).

상기 A는 탄소(C), 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)이고, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 또는 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기일 수 있다. A is carbon (C), silicon (Si), or germanium (Ge), and R 2 and R 3 may each independently be hydrogen or an acetal group or an ether group-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )alkyl group. there is.

상기 R8 및 R9는 서로 결합하여 방향족 고리를 형성할 수 있다.The R 8 and R 9 may combine with each other to form an aromatic ring.

상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물은 나프틸기를 포함할 수 있다. The transition metal compound represented by Chemical Formula 1 may include a naphthyl group.

상기 촉매는 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 조촉매 화합물을 더 포함할 수 있다:The catalyst may further include a cocatalyst compound selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 2 to 4 below:

[화학식 2][Formula 2]

-[Al(Ra)-O]n--[Al(Ra)-O] n -

(상기 화학식 2에서, (In Formula 2 above,

Ra는 각각 독립적으로 할로겐; 또는 할로겐으로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)하이드로카르빌기이고,Ra are each independently halogen; Or a halogen-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group,

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

[화학식 3][Formula 3]

Q(Rb)3 Q(Rb) 3

(상기 화학식 3에서, (In Formula 3,

Q는 알루미늄 또는 보론이고, Q is aluminum or boron;

Rb는 각각 독립적으로 할로겐; 또는 할로겐으로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)하이드로카르빌기이다),Rb is each independently halogen; or a halogen-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group);

[화학식 4][Formula 4]

[W]+[Z(Rc)4]- [W] + [Z(Rc) 4 ] -

(상기 화학식 4에서, (In Chemical Formula 4,

[W]+는 양이온성 루이스 산; 또는 수소 원자가 결합한 양이온성 루이스 산이고,[W] + is a cationic Lewis acid; or a cationic Lewis acid to which a hydrogen atom is bonded;

Z는 13족 원소이고,Z is a group 13 element,

Rc는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)하이드로카르빌기, 알콕시기 및 페녹시기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 (C6-C20)아릴기; 할로겐, (C1-C20)하이드로카르빌기, 알콕시기 및 페녹시기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 (C1-C20 )알킬기이다).Rc is each independently a (C 1 -C 20 ) aryl group substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a halogen, a (C 1 -C 20 ) hydrocarbyl group, an alkoxy group, and a phenoxy group; It is a (C 1 -C 20 )alkyl group substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a halogen, a (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group, an alkoxy group, and a phenoxy group).

상기 공단량체는 1-부텐일 수 있다. The comonomer may be 1-butene.

본 발명의 다른 측면은 상기 제조방법에 따라 제조되고, 폴리프로필렌 공중합체 총 중량 대비 공단량체 단위 함량이 5~50 중량%인 폴리프로필렌 공중합체를 제공한다. Another aspect of the present invention provides a polypropylene copolymer prepared according to the above production method and having a comonomer unit content of 5 to 50% by weight based on the total weight of the polypropylene copolymer.

본 발명의 또 다른 측면은 상기 제조방법에 따라 제조되고, 용융지수(MI)가 0.1 내지 8인 폴리프로필렌 공중합체를 제공한다. Another aspect of the present invention is prepared according to the above production method, and provides a polypropylene copolymer having a melt index (MI) of 0.1 to 8.

본 발명에 따르면, 특정 촉매를 적용하여 공단량체 단위의 함량이 높은 고분자량 폴리프로필렌 공중합체를 제조할 수 있다. According to the present invention, a high molecular weight polypropylene copolymer having a high comonomer unit content can be prepared by applying a specific catalyst.

또한, 본 발명에 따라 제조된 폴리프로필렌 공중합체는 낮은 용융지수를 갖는다. In addition, the polypropylene copolymer prepared according to the present invention has a low melt index.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

본 발명에 기재된 용어 「알킬」은 탄소 및 수소 원자만으로 구성된 1가의 직쇄 또는 분쇄 포화 탄화수소 라디칼을 의미하는 것으로, 이러한 알킬 라디칼의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 도데실, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.As used herein, the term "alkyl" refers to a monovalent straight-chain or branched saturated hydrocarbon radical composed of only carbon and hydrogen atoms. Examples of such alkyl radicals include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t- butyl, pentyl, hexyl, octyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, and the like.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「알케닐」은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄의 탄화수소 라디칼을 의미하는 것으로, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.In addition, the term "alkenyl" described in the present invention refers to a straight-chain or branched-chain hydrocarbon radical containing at least one carbon-carbon double bond, and includes ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, and the like, It is not limited to this.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「알키닐」은 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄의 탄화수소 라디칼을 의미하는 것으로, 메티닐, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐, 옥티닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.In addition, the term "alkynyl" described in the present invention refers to a straight-chain or branched-chain hydrocarbon radical containing at least one carbon-carbon triple bond, and includes methynyl, ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl, and hexy. but is not limited to yl, heptynyl, octynyl, and the like.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「아릴」은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 단일 또는 융합고리계를 포함한다. 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 안트릴, 플루오레닐, 페난트릴, 트라이페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.In addition, the term "aryl" described in the present invention is an organic radical derived from an aromatic hydrocarbon by removing one hydrogen, and includes single or fused ring systems. Specific examples include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, biphenyl, anthryl, fluorenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, perylenyl, chrysenyl, naphthacenyl, fluoranthenyl, and the like.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「알킬아릴」은 아릴기의 1 이상의 수소가 알킬기에 의하여 치환된 유기기를 의미하는 것으로, 메틸페닐, 에틸페닐, n-프로필페닐, 이소프로필페닐, n-부틸페닐, 이소부틸페닐, t-부틸페닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.In addition, the term "alkylaryl" described in the present invention means an organic group in which one or more hydrogens of an aryl group are substituted with an alkyl group, and includes methylphenyl, ethylphenyl, n-propylphenyl, isopropylphenyl, n-butylphenyl, iso butylphenyl, t-butylphenyl, and the like, but are not limited thereto.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「아릴알킬」은 알킬기의 1 이상의 수소가 아릴기에 의하여 치환된 유기기를 의미하는 것으로, 페닐프로필, 페닐헥실 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.In addition, the term "arylalkyl" described in the present invention refers to an organic group in which one or more hydrogens of an alkyl group are substituted by an aryl group, and includes, but is not limited to, phenylpropyl, phenylhexyl, and the like.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「아미도」는 카르보닐기(C=O)에 결합된 아미노기(-NH2)를 의미하며, 「알킬아미도」는 아미도기의 -NH2에서 적어도 하나의 수소가 알킬기로 치환된 유기기를 의미하며, 「아릴아미도」는 아미도기의 -NH2에서 적어도 하나의 수소가 아릴기로 치환된 유기기를 의미하고, 상기 알킬아미도기에서 알킬기, 상기 아릴아미도기에서의 아릴기는 전술한 알킬기 및 아릴기의 예시와 같을 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.In addition, the term "amido" described in the present invention means an amino group (-NH 2 ) bonded to a carbonyl group (C=O), and "alkylamido" means that at least one hydrogen in -NH 2 of the amido group is an alkyl group It means an organic group substituted with, and "arylamido" means an organic group in which at least one hydrogen in -NH 2 of an amido group is substituted with an aryl group, and the alkyl group in the alkylamido group and the aryl group in the arylamido group are It may be the same as the examples of the above-described alkyl group and aryl group, but is not limited thereto.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「알킬리덴」은 알킬기의 동일한 탄소원자로부터 2개의 수소 원자가 제거된 2가의 지방족 탄화수소기를 의미하는 것으로, 에틸리덴, 프로필리덴, 이소프로필리덴, 부틸리덴, 펜틸리덴 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.In addition, the term "alkylidene" described in the present invention refers to a divalent aliphatic hydrocarbon group in which two hydrogen atoms are removed from the same carbon atom of the alkyl group, and includes ethylidene, propylidene, isopropylidene, butylidene, and pentylidene. and the like, but are not limited thereto.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「아세탈」은 알코올과 알데하이드의 결합으로 형성되는 유기기 즉, 한 개의 탄소에 두 개의 에테르(-OR)결합을 가진 치환기를 의미하며, 메톡시메톡시, 1-메톡시에톡시, 1-메톡시프로필옥시, 1-메톡시부틸옥시, 1-에톡시에톡시, 1-에톡시프로필옥시, 1-에톡시부틸옥시, 1-(n-부톡시)에톡시, 1-(이소-부톡시)에톡시, 1-(2급-부톡시)에톡시, 1-(3급-부톡시)에톡시, 1-(시클로헥실옥시)에톡시, 1-메톡시-1-메틸메톡시, 1-메톡시-1-메틸에톡시 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다In addition, the term "acetal" described in the present invention refers to an organic group formed by a bond between an alcohol and an aldehyde, that is, a substituent having two ether (-OR) bonds on one carbon, and includes methoxymethoxy, 1-methyl Toxyethoxy, 1-methoxypropyloxy, 1-methoxybutyloxy, 1-ethoxyethoxy, 1-ethoxypropyloxy, 1-ethoxybutyloxy, 1-(n-butoxy)ethoxy, 1-(iso-butoxy)ethoxy, 1-(sec-butoxy)ethoxy, 1-(tert-butoxy)ethoxy, 1-(cyclohexyloxy)ethoxy, 1-methoxy -1-methylmethoxy, 1-methoxy-1-methylethoxy, etc., but are not limited thereto

또한, 본 발명에 기재된 용어 「에테르」는 적어도 1개의 에테르 결합(-O-)을 지니는 유기기이며, 2-메톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-부톡시에틸, 2-페녹시에틸, 2-(2-메톡시에톡시)에틸, 3-메톡시프로필, 3-부톡시프로필, 3-페녹시프로필, 2-메톡시-1-메틸에틸, 2-메톡시-2-메틸에틸, 2-메톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-부톡시에틸, 2-페녹시에틸 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.In addition, the term "ether" described in the present invention is an organic group having at least one ether linkage (-O-), and includes 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, and 2-phenoxyethyl. , 2-(2-methoxyethoxy)ethyl, 3-methoxypropyl, 3-butoxypropyl, 3-phenoxypropyl, 2-methoxy-1-methylethyl, 2-methoxy-2-methylethyl , 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, 2-phenoxyethyl, and the like, but are not limited thereto.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「실릴」은 실란(silane)으로부터 유도된 -SiH3 라디칼을 의미하며, 상기 실릴기 내 수소 원자 중 적어도 하나가 알킬, 할로겐 등의 다양한 유기기로 치환될 수 있으며, 구체적으로 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, t-부틸디메틸실릴, 비닐디메틸실릴, 프로필디메틸실릴, 트리페닐실릴, 디페닐실릴, 페닐실릴, 트리메톡시실릴, 메틸디메록시실릴, 에틸디에톡시실릴, 트리에톡시실릴, 비닐디메톡시실릴, 트리페녹시실릴 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.In addition, the term "silyl" described in the present invention refers to a -SiH 3 radical derived from silane, and at least one of hydrogen atoms in the silyl group may be substituted with various organic groups such as alkyl and halogen. as trimethylsilyl, triethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, vinyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, triphenylsilyl, diphenylsilyl, phenylsilyl, trimethoxysilyl, methyldimeroxysilyl, ethyldiethoxysilyl, triethoxysilyl, vinyldimethoxysilyl, triphenoxysilyl, and the like.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「알콕시」는 -O-알킬 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '알킬'은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 알콕시 라디칼의 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, t-부톡시 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.In addition, the term "alkoxy" described in the present invention refers to an -O-alkyl radical, where 'alkyl' is as defined above. Examples of such alkoxy radicals include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, t-butoxy, and the like.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「할로겐」은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자를 의미한다.In addition, the term “halogen” described in the present invention means a fluorine, chlorine, bromine or iodine atom.

또한, 본 발명에 기재된 용어 「Cn」은 탄소수가 n개인 것을 의미한다.In addition, the term “C n ” described in the present invention means that the number of carbon atoms is n.

본 발명은 특정 촉매 하에서 프로필렌 및 적어도 하나의 C4-C20의 α-올레핀 공단량체를 중합하는 단계를 포함하는 폴리프로필렌 공중합체 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따라 제조된 폴리프로필렌 공중합체는 고분자량이며, 이에 따라 낮은 용융지수를 갖는다. The present invention provides a method for preparing a polypropylene copolymer comprising polymerizing propylene and at least one C 4 -C 20 α-olefin comonomer in the presence of a specific catalyst. Polypropylene copolymers prepared according to the present invention are of high molecular weight and thus have low melt index.

본 발명에서 촉매는 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 포함할 수 있다.In the present invention, the catalyst may include a transition metal compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 1에서, M은 4족 전이금속이고, 바람직하게는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf)일 수 있다.In Formula 1, M is a Group 4 transition metal, and preferably may be titanium (Ti), zirconium (Zr), or hafnium (Hf).

또한, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬기, (C2-C20)알케닐기, (C2-C20)알키닐기, (C6-C20)아릴기, (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, (C1-C20)알킬아미도기, (C6-C20)아릴아미도기 또는 (C1-C20)알킬리덴기이고, 바람직하게는 할로겐 또는 (C1-C20)알킬기일 수 있으며, 보다 바람직하게는 클로로기 또는 메틸기일 수 있다.In addition, Q 1 and Q 2 are each independently a halogen, a (C 1 -C 20 )alkyl group, a (C 2 -C 20 )alkenyl group, a (C 2 -C 20 )alkynyl group, and a (C 6 -C 20 )aryl group. group, (C 1 -C 20 )alkyl(C 6 -C 20 )aryl group, (C 6 -C 20 )aryl(C 1 -C 20 )alkyl group, (C 1 -C 20 )alkylamido group, (C 6 -C 20 )Arylamido group or (C 1 -C 20 )alkylidene group, preferably a halogen or (C 1 -C 20 )alkyl group, more preferably a chloro group or a methyl group.

또한, A는 14족 원소이고, 바람직하게는 탄소(C), 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)일 수 있으며, 보다 바람직하게는 실리콘(Si)일 수 있다.In addition, A is a Group 14 element, preferably carbon (C), silicon (Si) or germanium (Ge), more preferably silicon (Si).

또한, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알케닐기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, 또는 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)실릴기이며, R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 R7 중 2개 이상의 기는 서로 결합하여 지방족 고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, R8, R9, R10, R11 및 R12 중 2개 이상의 기는 서로 결합하여 지방족 고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있다.In addition, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are each independently substituted with hydrogen, an acetal group or an ether group, or Unsubstituted (C 1 -C 20 )alkyl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 2 -C 20 )alkenyl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )alkyl (C 6 -C 20 ) substituted or unsubstituted with an aryl group, acetal group or ether group (C 6 -C 20 ) aryl (C 1 -C 20 ) alkyl group, or substituted or unsubstituted with an acetal group or ether group (C 1 -C 20 ) A silyl group, and two or more groups of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may combine with each other to form an aliphatic ring or an aromatic ring, and R Two or more groups of 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 may combine with each other to form an aliphatic ring or an aromatic ring.

바람직하게는 상기 R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 또는 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기일 수 있다. Preferably, R 2 and R 3 may each independently be a hydrogen or an acetal group or an ether group-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )alkyl group.

또한, 바람직하게는 상기 R8 및 R9는 서로 결합하여 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 이로써 상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물은 나프틸기를 포함할 수 있다. Also, preferably, R 8 and R 9 may be bonded to each other to form an aromatic ring, whereby the transition metal compound represented by Chemical Formula 1 may include a naphthyl group.

본 발명에서 상기 촉매는 조촉매 화합물을 포함할 수 있다. 상기 조촉매 화합물은 촉매 화합물을 활성화시키는 것으로, 알루미녹산(Aluminoxane) 화합물, 유기알루미늄(Organo-aluminum) 화합물, 또는 촉매 화합물을 활성화시키는 벌키(Bulky)한 화합물 등을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 조촉매 화합물은 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. In the present invention, the catalyst may include a cocatalyst compound. The cocatalyst compound activates the catalyst compound, and an aluminoxane compound, an organo-aluminum compound, or a bulky compound that activates the catalyst compound may be used. Specifically, the cocatalyst compound may be selected from the group consisting of compounds represented by Chemical Formulas 2 to 4 below.

[화학식 2][Formula 2]

-[Al(Ra)-O]n--[Al(Ra)-O] n -

(상기 화학식 2에서, (In Formula 2 above,

Ra는 각각 독립적으로 할로겐; 또는 할로겐으로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)하이드로카르빌기이고,Ra are each independently halogen; Or a halogen-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group,

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

[화학식 3][Formula 3]

Q(Rb)3 Q(Rb) 3

(상기 화학식 3에서, (In Formula 3,

Q는 알루미늄 또는 보론이고, Q is aluminum or boron;

Rb는 각각 독립적으로 할로겐; 또는 할로겐으로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)하이드로카르빌기이다),Rb is each independently halogen; or a halogen-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group);

[화학식 4][Formula 4]

[W]+[Z(Rc)4]- [W] + [Z(Rc) 4 ] -

(상기 화학식 4에서, (In Chemical Formula 4,

[W]+는 양이온성 루이스 산; 또는 수소 원자가 결합한 양이온성 루이스 산이고,[W] + is a cationic Lewis acid; or a cationic Lewis acid to which a hydrogen atom is bonded;

Z는 13족 원소이고,Z is a group 13 element,

Rc는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)하이드로카르빌기, 알콕시기 및 페녹시기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 (C6-C20)아릴기; 할로겐, (C1-C20)하이드로카르빌기, 알콕시기 및 페녹시기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 (C1-C20 )알킬기이다).Rc is each independently a (C 1 -C 20 ) aryl group substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a halogen, a (C 1 -C 20 ) hydrocarbyl group, an alkoxy group, and a phenoxy group; It is a (C 1 -C 20 )alkyl group substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a halogen, a (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group, an alkoxy group, and a phenoxy group).

상기 조촉매 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 메탈로센 화합물과 함께 촉매에 포함되어 상기 메탈로센 화합물을 활성화시키는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 메탈로센 화합물이 올레핀 중합에 사용되는 활성 촉매 성분이 되기 위하여, 메탈로센 화합물 중의 리간드를 추출하여 중심금속(M1 또는 M2)을 양이온화 시키면서 약한 결합력을 가진 반대이온, 즉 음이온으로 작용할 수 있는 상기 화학식 2로 표시되는 단위를 포함하는 화합물, 화학식 3으로 표시되는 화합물 및 화학식 4로 표시되는 화합물이 조촉매로서 함께 작용한다.The cocatalyst compound is included in the catalyst together with the metallocene compound represented by Chemical Formula 1 to activate the metallocene compound. Specifically, in order for the metallocene compound to become an active catalyst component used in olefin polymerization, a ligand in the metallocene compound is extracted to cationize the central metal (M 1 or M 2 ) while counter ion having weak binding force, That is, the compound including the unit represented by Chemical Formula 2, the compound represented by Chemical Formula 3, and the compound represented by Chemical Formula 4 that can act as an anion act together as cocatalysts.

상기 화학식 2로 표시되는 '단위'는 화합물 내에서 [ ] 내의 구조가 n개 연결되는 구조로, 화학식 2로 표시되는 단위를 포함하는 경우라면 화합물 내의 다른 구조는 특별히 한정하지 않으며, 화학식 2의 반복 단위가 서로 연결된 클러스터형 예컨대, 구상의 화합물일 수 있다.The 'unit' represented by Formula 2 is a structure in which n structures in [ ] are connected in a compound, and other structures in the compound are not particularly limited as long as they include the unit represented by Formula 2, and repetition of Formula 2 It may be a cluster type, for example, a spherical compound, in which units are linked to each other.

조촉매 화합물이 보다 우수한 활성화 효과를 나타낼 수 있도록 하기 위하여, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 알킬알루미녹산이라면 특별히 한정되지 않으나, 바람직한 예로는 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, 부틸알루미녹산 등이 있으며, 특히 바람직한 화합물은 메틸알루미녹산이다.In order for the cocatalyst compound to exhibit a better activation effect, the compound represented by Formula 2 is not particularly limited as long as it is an alkylaluminoxane, but preferred examples are methylaluminoxane, ethylaluminoxane, isobutylaluminoxane, and butylaluminoxane. oxane and the like, and a particularly preferred compound is methylaluminoxane.

또한 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 알킬 금속 화합물로서 특별히 한정되지 않으며, 이의 비제한적인 예로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 디메틸클로로알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-s-부틸알루미늄, 트리시클로펜틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄, 에틸디메틸알루미늄, 메틸디에틸알루미늄, 트리페닐알루미늄, 트리-p-톨릴알루미늄, 디메틸알루미늄메톡시드, 디메틸알루미늄에톡시드, 트리메틸보론, 트리에틸보론, 트리이소부틸보론, 트리프로필보론, 트리부틸보론 등이 있다. 상기 메탈로센 화합물의 활성을 고려할 때, 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄 및 트리이소부틸알루미늄로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 바람직하게 사용될 수 있다.In addition, the compound represented by Formula 3 is not particularly limited as an alkyl metal compound, and non-limiting examples thereof include trimethyl aluminum, triethyl aluminum, triisobutyl aluminum, tripropyl aluminum, tributyl aluminum, dimethylchloro aluminum, triiso Propyl aluminum, tri-s-butyl aluminum, tricyclopentyl aluminum, tripentyl aluminum, triisopentyl aluminum, trihexyl aluminum, trioctyl aluminum, ethyldimethyl aluminum, methyl diethyl aluminum, triphenyl aluminum, tri-p-tolyl Aluminum, dimethyl aluminum methoxide, dimethyl aluminum ethoxide, trimethyl boron, triethyl boron, triisobutyl boron, tripropyl boron, tributyl boron and the like. Considering the activity of the metallocene compound, one or two or more selected from the group consisting of trimethylaluminum, triethylaluminum and triisobutylaluminum may be preferably used.

화학식 4로 표시되는 화합물은 상기 메탈로센 화합물의 활성을 고려할 때, 상기 [W]+가 수소 원자가 결합한 양이온성 루이스 산인 경우, 디메틸아닐리늄 양이온이고, [W]+가 양이온성 루이스 산인 경우, [(C6H5)3C]+이고, 상기 [Z(Rc)4]-는 [B(C6F5)4]-인 것이 바람직하게 사용될 수 있다.Considering the activity of the metallocene compound, the compound represented by Formula 4 is a dimethylanilinium cation when [W] + is a cationic Lewis acid bonded to a hydrogen atom, and [W] + is a cationic Lewis acid. [(C 6 H 5 ) 3 C] + , and [Z(Rc) 4 ] - is [B(C 6 F 5 ) 4 ] - .

화학식 4로 표시되는 화합물은 특별히 한정되지 않으나, [W]+가 수소 원자가 결합한 양이온성 루이스산인 경우의 비제한적인 예로는 트리페닐카르베늄 보레이트, 트리메틸암모늄 테트라페닐보레이트, 메틸디옥타데실암모늄 테트라페닐보레이트, 트리에틸암모늄 테트라페닐보레이트, 트리프로필암모늄 테트라페닐보레이트, 트리(n-부틸)암모늄 테트라페닐보레이트, 메틸테트라데시클로옥타데실암모늄 테트라페닐보레이트, N,N-디메틸아닐늄 테트라페닐보레이트, N,N-디에틸아닐늄 테트라페닐보레이트, N,N-디메틸(2,4,6-트리메틸아닐늄)테트라페닐보레이트, 트리메틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 메틸디테트라데실암모늄 테트라키스(펜타페닐)보레이트, 메틸디옥타데실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리에틸암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리프로필암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리(n-부틸)암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리(2급-부틸)암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디에틸아닐늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸(2,4,6-트리메틸아닐늄)테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리메틸암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 트리에틸암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 트리프로필암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 트리(n-부틸)암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 디메틸(t-부틸)암모늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디에틸아닐늄 테트라키스(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸-(2,4,6-트리메틸아닐늄)테트라키스-(2,3,4,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 디옥타데실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디테트라데실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디시클로헥실암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리페닐포스포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 메틸디옥타데실포스포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리(2,6-디메틸페닐)포스포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 메틸디(옥타데실)암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 메틸디(테트라데실)-암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리이틸 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.The compound represented by Formula 4 is not particularly limited, but non-limiting examples when [W] + is a hydrogen atom bonded cationic Lewis acid include triphenylcarbenium borate, trimethylammonium tetraphenylborate, and methyldioctadecylammonium tetraphenyl. Borate, triethylammonium tetraphenylborate, tripropylammonium tetraphenylborate, tri(n-butyl)ammonium tetraphenylborate, methyltetradecylooctadecylammonium tetraphenylborate, N,N-dimethylaninium tetraphenylborate, N ,N-diethylaninium tetraphenylborate, N,N-dimethyl(2,4,6-trimethylaninium)tetraphenylborate, trimethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, methylditetradecylammonium tetrakis (pentaphenyl) borate, methyldioctadecylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tripropylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tri(n -Butyl) ammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tri (sec-butyl) ammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylaninium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N , N-diethylaninium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethyl (2,4,6-trimethylaninium) tetrakis (pentafluorophenyl) borate, trimethylammonium tetrakis (2, 3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, triethylammonium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, tripropylammonium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluoro Rophenyl)borate, tri(n-butyl)ammonium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, dimethyl(t-butyl)ammonium tetrakis(2,3,4,6-tetrafluoro Lophenyl) borate, N, N-dimethylaninium tetrakis (2,3,4,6-tetrafluorophenyl) borate, N, N-diethylaninium tetrakis (2,3,4,6-tetra Fluorophenyl)borate, N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylaninium)tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, dioctadecylammonium tetrakis(penta Fluorophenyl) borate, ditetradecylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, dicyclohexylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylphosphonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, methyl di Octadecylphosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, tri(2,6-dimethylphenyl)phosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, methyldi(octadecyl)ammonium tetrakis(pentafluorophenyl) borate, methyldi(tetradecyl)-ammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, triethyltetrakis(pentafluorophenyl)borate and the like.

상기 화학식 1 내지 화학식 4의 화합물을 이용하여 촉매를 제조할 수 있으며 이때 촉매 제조방법으로는 하기 예시된 방법을 이용할 수 있다.A catalyst can be prepared using the compounds of Formulas 1 to 4, and the method exemplified below can be used as a method for preparing the catalyst.

첫 번째로, 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물의 Q1 및 Q2가 할로겐일 경우 화학식 2로 표시되는 화합물을 접촉시키는 방법이 있다. 두 번째로 화학식 1의 Q1 및 Q2가 알킬 라디칼인 경우 전이금속 화합물과 화학식 3 및 4로 표시되는 화합물의 혼합물을 접촉시켜 촉매를 제조할 수 있고, 혹은 화학식 3 및 4로 표시되는 화합물을 각각 중합기에 직접 투입하여 제조하기도 한다.First, when Q 1 and Q 2 of the transition metal compound represented by Formula 1 are halogen, there is a method of contacting the compound represented by Formula 2. Second, when Q 1 and Q 2 in Formula 1 are alkyl radicals, a catalyst may be prepared by contacting a mixture of a transition metal compound and a compound represented by Formulas 3 and 4, or a compound represented by Formulas 3 and 4 It is also prepared by directly introducing each of the polymerizers.

조촉매 화합물의 첨가량은 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물의 첨가량 및 전이금속 화합물을 충분히 활성화시키는 데 필요한 양 등을 고려하여 결정될 수 있다. 조촉매 화합물의 함량은 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물에 함유된 전이금속 1몰에 대하여, 조촉매 화합물에 함유된 금속의 몰비를 기준으로 1:1~100,000일 수 있고, 바람직하게는 1:1~10,000, 보다 바람직하게는 1:1~5,000일 수 있다.The addition amount of the cocatalyst compound may be determined in consideration of the addition amount of the transition metal compound represented by Formula 1 and the amount required to sufficiently activate the transition metal compound. The content of the cocatalyst compound may be 1:1 to 100,000 based on the molar ratio of the metal contained in the cocatalyst compound with respect to 1 mol of the transition metal contained in the transition metal compound represented by Formula 1, and preferably 1: It may be 1 to 10,000, more preferably 1:1 to 5,000.

보다 구체적으로, 상기 첫 번째 방법의 경우, 화학식 2로 표시되는 화합물은 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물에 대하여 바람직하게는 1:10~5,000 몰비, 더욱 바람직하게는 1:50~1,000 몰비, 가장 바람직하게는 1:100~1,000 몰비로 포함될 수 있다. 화학식 1의 전이금속 화합물에 대한 화학식 2로 표시되는 화합물의 몰비가 1:10 미만일 경우에는 알루미녹산의 양이 매우 작아 전이금속 화합물의 활성화가 완전히 진행되지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 1:5,000을 초과하는 경우에는 과량의 알루미녹산이 촉매독으로 작용하여 고분자 사슬이 잘 자라지 못할 수 있다.More specifically, in the case of the first method, the compound represented by Formula 2 is preferably 1:10 to 5,000 molar ratio, more preferably 1:50 to 1,000 molar ratio, with respect to the transition metal compound represented by Formula 1, Preferably, it may be included in a molar ratio of 1:100 to 1,000. When the molar ratio of the compound represented by Formula 2 to the transition metal compound of Formula 1 is less than 1:10, the amount of aluminoxane is very small, and activation of the transition metal compound may not be completely performed. If it exceeds, the excess aluminoxane may act as a catalyst poison and the polymer chain may not grow well.

상기 두 번째 방법의 경우에 있어서 화학식 3으로 표시되는 조촉매 화합물의 A가 보론인 경우에는, 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물에 대하여 1:1~100, 바람직하게는 1:1~10, 더욱 바람직하게는 1:1~3의 몰비로 포함될 수 있다. 또한, 화학식 3으로 표시되는 조촉매 화합물의 A가 알루미늄인 경우에는, 중합시스템 내의 물의 양에 따라 달라질 수 있으나, 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물에 대하여 1:1~1000, 바람직하게는 1:1~500, 더욱 바람직하게는 1:1~100의 몰비로 포함될 수 있다.In the case of the second method, when A of the cocatalyst compound represented by Formula 3 is boron, 1:1 to 100, preferably 1:1 to 10, more preferably 1:1 to 10 with respect to the transition metal compound represented by Formula 1 Preferably, it may be included in a molar ratio of 1:1 to 3. In addition, when A of the cocatalyst compound represented by Formula 3 is aluminum, it may vary depending on the amount of water in the polymerization system, but with respect to the transition metal compound represented by Formula 1, 1:1 to 1000, preferably 1: It may be included in a molar ratio of 1 to 500, more preferably 1:1 to 100.

또한 화학식 4로 표시되는 조촉매 화합물은 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물에 대하여 1:0.5~30, 바람직하게는 1:0.7~20, 더욱 바람직하게는 1:1~10의 몰비로 포함될 수 있다. 화학식 4로 표시되는 조촉매 화합물의 비가 1:0.5 미만일 경우에는 활성화제의 양이 상대적으로 적어 금속 화합물의 활성화가 완전히 이루어지지 못해, 생성되는 촉매 조성물의 활성도가 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 1:30을 초과하는 경우에는 금속 화합물의 활성화가 완전히 이루어지지만, 남아있는 과량의 활성화제로 촉매 조성물의 단가가 경제적이지 못하거나 생성되는 고분자의 순도가 떨어지는 문제가 있을 수 있다.In addition, the cocatalyst compound represented by Formula 4 may be included in a molar ratio of 1:0.5 to 30, preferably 1:0.7 to 20, and more preferably 1:1 to 10 with respect to the transition metal compound represented by Formula 1. . When the ratio of the cocatalyst compound represented by Formula 4 is less than 1:0.5, the amount of the activator is relatively small, so that the metal compound cannot be fully activated, resulting in a problem in that the activity of the resulting catalyst composition is reduced. If it exceeds 30, the metal compound is completely activated, but the unit price of the catalyst composition may be uneconomical or the purity of the resulting polymer may be low due to the remaining excess activator.

본 발명에 따른 촉매는 별도의 담지 없이 사용할 수 있고, 또한 다른 촉매와의 혼성 없이 단독으로 폴리프로필렌 공중합체 제조에 사용할 수도 있다. The catalyst according to the present invention can be used without separate support, and can also be used alone for preparing a polypropylene copolymer without mixing with other catalysts.

한편, 본 발명에서 프로필렌 및 적어도 하나의 C4-C20 α-올레핀 공단량체 화합물을 직접 접촉시켜 수행되는 중합 과정을 통해 생성되는 공중합체는, 촉매 부위가 비교적 불용성이고/이거나 고정성이어서 중합체 사슬이 이들 정보에 따라 신속하게 고정화되는 조건하에 단량체들의 중합에 의해 제조될 수 있다. 이러한 고정화는 예를 들면, 고체 불용성 촉매를 사용하고, 생성된 중합체가 일반적으로 불용성인 매질에서 중합이 수행되고, 중합 반응물 및 생성물을 중합체의 결정화 온도(Tc) 이하로 유지시킴으로써 수행될 수 있다.On the other hand, in the present invention, the copolymer produced through a polymerization process carried out by directly contacting propylene and at least one C 4 -C 20 α-olefin comonomer compound has a relatively insoluble and/or fixed catalyst site, resulting in a polymer chain According to these information, it can be prepared by polymerization of monomers under rapidly immobilizing conditions. Such immobilization can be effected, for example, by using a solid insoluble catalyst, carrying out the polymerization in a medium in which the resulting polymer is generally insoluble, and maintaining the polymerization reactants and products below the crystallization temperature (T c ) of the polymer. .

전술한 촉매는 프로필렌 및 1-부텐의 공중합에 바람직하게 적용할 수 있다. 이하에서는 상기 촉매 하에서 프로필렌 및 적어도 하나의 C4-C20 α-올레핀 공단량체를 중합시키는 단계를 포함하는 폴리프로필렌 공중합체 제조방법에 대해 설명한다.The aforementioned catalyst is preferably applicable to the copolymerization of propylene and 1-butene. Hereinafter, a method for preparing a polypropylene copolymer comprising polymerizing propylene and at least one C 4 -C 20 α-olefin comonomer in the presence of the catalyst will be described.

프로필렌 중합 공정은 당업계에서 익히 공지되어 있으며, 벌크 중합, 용액 중합, 슬러리 중합 및 저압 기상 중합을 포함한다. 메탈로센 촉매는 단일, 직렬 또는 병렬 반응기에서 수행되는 고정층, 이동층 또는 슬러리 공정을 사용하는 공지된 조작 형태에 특히 유용하다.Propylene polymerization processes are well known in the art and include bulk polymerization, solution polymerization, slurry polymerization and low pressure gas phase polymerization. Metallocene catalysts are particularly useful in known types of operation using fixed bed, moving bed or slurry processes carried out in single, series or parallel reactors.

상기 중합 반응이 액상 또는 슬러리상에서 실시될 경우에는 용매 또는 프로필렌 또는 에틸렌 단량체 자체를 매질로 사용할 수 있다.When the polymerization reaction is carried out in a liquid or slurry phase, a solvent or propylene or ethylene monomer itself may be used as a medium.

본 발명에서 제시된 촉매는 중합반응기 내에서 균일한 형태로 존재하기 때문에 해당 중합체의 용융점 이상의 온도에서 실시하는 용액 중합 공정에 적용하는 것이 바람직하다. 그러나 미국특허 제4,752,597호에 개시된 바와 같이 다공성 금속 옥사이드 지지체에 상기 전이금속 촉매 및 조촉매를 지지시켜 얻어지는 비균일 촉매 조성물의 형태로 슬러리 중합이나 기상 중합 공정에 이용될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 상기 촉매를 무기계 담체 또는 유기 고분자 담체와 함께 사용하면 슬러리 또는 기상 공정에도 적용 가능하다. 즉, 상기 전이금속 화합물과 조촉매 화합물은 무기계 담체 또는 유기 고분자 담체에 담지된 형태로도 이용할 수 있다.Since the catalyst presented in the present invention exists in a homogeneous form in a polymerization reactor, it is preferable to apply it to a solution polymerization process carried out at a temperature equal to or higher than the melting point of the corresponding polymer. However, as disclosed in U.S. Patent No. 4,752,597, a non-uniform catalyst composition obtained by supporting the transition metal catalyst and cocatalyst on a porous metal oxide support may be used in a slurry polymerization or gas phase polymerization process. Therefore, when the catalyst of the present invention is used together with an inorganic carrier or an organic polymer carrier, it can be applied to a slurry or gas phase process. That is, the transition metal compound and the cocatalyst compound may be used in a form supported on an inorganic carrier or an organic polymer carrier.

중합 반응 시 사용 가능한 용매는 지방족 탄화수소계 용매, 방향족 탄화수소계 용매, 할로겐화 지방족 탄화수소계 용매 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 여기서, 상기 지방족 탄화수소계 용매는 비제한적인 예로, 부탄(Butane), 이소부탄(Isobutane), 펜탄(Pentane), 헥산(Hexane), 헵탄(Heptane), 옥탄(Octane), 노난(Nonane), 데칸(Decane), 운데칸(Undecane), 도데칸(Dodecane), 시클로펜탄(Cyclopentane), 메틸시클로펜탄(Methylcyclopentane), 시클로헥산(Cyclohexane) 등을 들 수 있다. 또한 상기 방향족 탄화수소계 용매는 비제한적인 예로, 벤젠(Benzene), 모노클로로벤젠(Monochlorobenzene), 디클로로벤젠(Dichlorobenzene), 트리클로로벤젠(Trichlorobenzene), 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene), 클로로벤젠(Chlorobenzene) 등을 들 수 있다. 또한 상기 할로겐화 지방족 탄화수소 용매는 비제한적인 예로, 디클로로메탄(Dichloromethane), 트리클로로메탄(Trichloromethane), 클로로에탄(Chloroethane), 디클로로에탄(Dichloroethane), 트리클로로에탄(Trichloroethane), 1,2-디클로로에탄(1,2-Dichloroethane) 등을 들 수 있다.The solvent usable during the polymerization reaction may be an aliphatic hydrocarbon-based solvent, an aromatic hydrocarbon-based solvent, a halogenated aliphatic hydrocarbon-based solvent, or a mixture thereof. Here, the aliphatic hydrocarbon-based solvent is a non-limiting example, butane, isobutane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane (decane), undecane, dodecane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, and the like. In addition, the aromatic hydrocarbon solvent is a non-limiting example, benzene, monochlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, toluene, xylene, chlorobenzene (Chlorobenzene) and the like. In addition, the halogenated aliphatic hydrocarbon solvent is a non-limiting example, dichloromethane, trichloromethane, chloroethane, dichloroethane, trichloroethane, 1,2-dichloroethane (1,2-Dichloroethane) and the like.

본 발명에서 폴리프로필렌 공중합체는 상기의 촉매 존재 하에서 프로필렌 및 C4-C20 α-올레핀 공단량체, 특히 프로필렌 및 1-부텐을 중합시켜 제조될 수 있다. 이때 전이금속 화합물과 조촉매 성분은 별도로 반응기 내에 투입되거나 또는 각 성분을 미리 혼합하여 반응기에 투입할 수 있으며, 투입 순서, 온도 또는 농도 등의 혼합조건은 별도의 제한이 없다. 예를 들어, 프로필렌 및 1-부텐의 공중합체를 제조하는 경우 1-부텐은 0.1~99.9 중량% 함량으로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1~75 중량%, 더욱 바람직하게는 5~50 중량% 함량으로 포함될 수 있다. In the present invention, the polypropylene copolymer may be prepared by polymerizing propylene and C 4 -C 20 α-olefin comonomers, particularly propylene and 1-butene, in the presence of the above catalyst. In this case, the transition metal compound and the cocatalyst component may be separately introduced into the reactor or mixed in advance and introduced into the reactor, and mixing conditions such as the order of addition, temperature, or concentration are not particularly limited. For example, when preparing a copolymer of propylene and 1-butene, 1-butene may be included in an amount of 0.1 to 99.9% by weight, preferably 1 to 75% by weight, more preferably 5 to 50% by weight can be included as

한편, 본 발명에 따른 중합 반응에서 상기 촉매의 첨가량은 슬러리상, 액상, 기상 또는 용액 공정에 따라 단량체의 중합 반응이 충분히 일어날 수 있는 범위 내에서 결정될 수 있으므로, 특별히 제한하지 않는다. 다만, 상기 촉매의 첨가량은 단량체의 단위 부피(L)당 전이금속 화합물에서 중심금속(M)의 농도를 기준으로 10-8 내지 1 mol/L인 것이 바람직하고, 10-7 내지 10-1 mol/L인 것이 더욱 바람직하고, 10-7 내지 10-2 mol/L인 것이 더욱 더 바람직하다.Meanwhile, in the polymerization reaction according to the present invention, the addition amount of the catalyst may be determined within a range in which the polymerization reaction of monomers can sufficiently occur according to a slurry phase, liquid phase, gas phase or solution process, and is not particularly limited. However, the addition amount of the catalyst is preferably 10 -8 to 1 mol / L based on the concentration of the central metal (M) in the transition metal compound per unit volume (L) of the monomer, and 10 -7 to 10 -1 mol /L is more preferable, and it is still more preferable that it is 10 -7 to 10 -2 mol/L.

또한, 본 발명의 중합 반응은 배치식(Batch Type), 반연속식(Semi-continuous Type) 또는 연속식(Continuous Type) 반응으로 이루어지며, 바람직하게는 연속식 반응으로 이루어질 수 있다. In addition, the polymerization reaction of the present invention may be performed in a batch type, semi-continuous type or continuous type reaction, preferably in a continuous type reaction.

본 발명의 중합 반응의 온도 및 압력 조건은 적용하고자 하는 반응의 종류 및 반응기의 종류에 따라 중합 반응의 효율을 고려하여 결정할 수 있으나, 중합 온도가 40~150℃, 바람직하게는 60~100℃일 수 있으며, 압력이 1~100 기압, 바람직하게는 5~50 기압일 수 있다.The temperature and pressure conditions of the polymerization reaction of the present invention may be determined in consideration of the efficiency of the polymerization reaction depending on the type of reaction and reactor to be applied, but the polymerization temperature is 40 to 150 ° C, preferably 60 to 100 ° C It may be, and the pressure may be 1 to 100 atm, preferably 5 to 50 atm.

본 발명에 따라 제조되는 폴리프로필렌 공중합체는 전이금속 화합물 및 조촉매 화합물을 포함하는 촉매를 사용하여 단량체의 중합 활성을 높이고, 고분자량을 나타낼 수 있다. The polypropylene copolymer prepared according to the present invention may increase polymerization activity of monomers and exhibit high molecular weight by using a catalyst including a transition metal compound and a cocatalyst compound.

이때 상기 폴리프로필렌 공중합체는 용융지수(MI)가 0.001~100, 바람직하게는 0.01~50, 더욱 바람직하게는 0.1~30, 가장 바람직하게는 0.1~8일 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 공중합체의 공단량체 단위 함량은 0.1~99.9 중량%, 바람직하게는 1~75 중량% 더욱 바람직하게는 5~50 중량%일 수 있다.At this time, the polypropylene copolymer may have a melt index (MI) of 0.001 to 100, preferably 0.01 to 50, more preferably 0.1 to 30, and most preferably 0.1 to 8. In addition, the comonomer unit content of the polypropylene copolymer may be 0.1 to 99.9% by weight, preferably 1 to 75% by weight, and more preferably 5 to 50% by weight.

실시예Example

이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only for understanding of the present invention, but do not limit the present invention.

실시예Example

(1) 리간드 제조(1) Ligand preparation

2-메틸-4-나프틸-인덴(2-Methyl-4-naphthyl-indene)을 비특허문헌 1에 따라 합성하였다. 50 mL의 헥산이 있는 250 mL 플라스크에 2-메틸-4-나프틸-인덴 (2.56 g, 10 mmol)을 투입하여 녹이고, 0℃에서 n-부틸리튬(n-BuLi) 4.4 mL(헥산 중의 2.5 M 용액)을 위 플라스크에 천천히 적가하였다. 1 시간 교반 후 상온에서 12 시간 교반하고, 반응이 종료된 후 헥산을 여과하여 얻어진 분말을 건조하였다. 이 분말을 THF 50 mL에 녹인 후 -78℃에서 디클로로디메틸실란 1.2 mL(10 mmol)를 천천히 적가하였다. 1시간 교반 후 상온에서 12 시간 교반하였다. 반응 종료 후 반응 혼합물을 진공으로 6시간 동안 건조하였다. 얻어진 붉은색 액체를 THF 10 mL에 녹인 후 -78℃에서 슬러리 상태의 Li-테트라메틸 시클로펜타디에나이드(Li-tetramethyl cyclopentadienide)가 있는 THF 용액에 천천히 적가하였다. 1시간 교반 후 상온에서 12시간 교반하였다. 반응이 종료된 용액을 디에틸에테르/물로 세정하고 얻어진 유기층을 황산마그네슘(MgSO4)으로 탈수 후 용매를 제거하여 리간드를 제조하였다.2-Methyl-4-naphthyl-indene was synthesized according to Non-Patent Document 1. In a 250 mL flask containing 50 mL of hexane, 2-methyl-4-naphthyl-indene (2.56 g, 10 mmol) was added and dissolved, and 4.4 mL of n-butyllithium (n-BuLi) (2.5 mL in hexane) was dissolved at 0 ° C. M solution) was slowly added dropwise to the flask above. After stirring for 1 hour, stirring was performed at room temperature for 12 hours, and after the reaction was completed, hexane was filtered and the obtained powder was dried. After dissolving this powder in 50 mL of THF, 1.2 mL (10 mmol) of dichlorodimethylsilane was slowly added dropwise at -78 °C. After stirring for 1 hour, the mixture was stirred for 12 hours at room temperature. After completion of the reaction, the reaction mixture was dried under vacuum for 6 hours. After dissolving the obtained red liquid in 10 mL of THF, it was slowly added dropwise to a THF solution containing Li-tetramethyl cyclopentadienide in a slurry state at -78°C. After stirring for 1 hour, the mixture was stirred for 12 hours at room temperature. After the reaction was completed, the solution was washed with diethyl ether/water, and the obtained organic layer was dehydrated with magnesium sulfate (MgSO 4 ), and the solvent was removed to prepare a ligand.

(2) 촉매 제조(2) Catalyst preparation

상기 제조된 리간드 1.3 g(3 mmol)를 100 mL 플라스크에 투입하고 디에틸에테르 30 mL에 녹인 후 0℃에서 n-부틸리튬(n-BuLi) 2.6 mL(헥산 중의 2.5 M 용액)을 천천히 적가하였다. 1시간 교반 후 12시간 동안 반응시키고, -78℃에서 염화지르코늄(IV) (ZrCl4) 0.2 g(3 mmol)을 천천히 적가하였다. 1시간 교반 후 상온에서 12시간 반응시켰다. 반응이 종료된 후 여과 및 건조하여 반응 혼합물을 분리하고, 톨루엔으로 재결정하여 하기 화학식 5로 표시되는 디메틸실릴 2-메틸-4-나프틸-인데닐 2,3,4,5-테트라메틸 시클로펜타디에닐 지르코늄 디클로라이드(dimethylsilyl 2-methyl-4-naphthyl-indenyl 2,3,4,5-tetramethyl cyclopentadienyl zirconium dichloride) 촉매를 제조하였다. 1.3 g (3 mmol) of the ligand prepared above was put into a 100 mL flask, dissolved in 30 mL of diethyl ether, and then 2.6 mL of n-butyllithium (n-BuLi) (2.5 M solution in hexane) was slowly added dropwise at 0 ° C. . After stirring for 1 hour, the mixture was reacted for 12 hours, and 0.2 g (3 mmol) of zirconium chloride (IV) (ZrCl 4 ) was slowly added dropwise at -78°C. After stirring for 1 hour, the mixture was reacted at room temperature for 12 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was separated by filtration and drying, and recrystallized with toluene to obtain dimethylsilyl 2-methyl-4-naphthyl-indenyl 2,3,4,5-tetramethyl cyclopenta represented by the following formula (5) A dienyl zirconium dichloride (dimethylsilyl 2-methyl-4-naphthyl-indenyl 2,3,4,5-tetramethyl cyclopentadienyl zirconium dichloride) catalyst was prepared.

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00003
Figure pat00003

(3) 프로필렌-부텐 공중합체 제조(3) Preparation of propylene-butene copolymer

질소로 완전히 치환된 2 L 스테인레스 스틸 오토클레이브(stainless steel autoclave) 반응기에 무수 헥산 1 L, 1-부텐 190 g을 주입하고, 트리이소부틸알루미늄 (헥산 중의 1 M 용액) 2 mL를 반응기 내부에 주입하였다. 반응기 압력이 10 bar가 되도록 프로필렌을 주입한 후 70℃로 승온하였다. 상기 제조된 촉매 화합물 1.5 μmol을 무수 헥산 5 ml에 녹여 반응기에 주입하고, 조촉매로서 MAO를 반응기에 주입하였다. 이후 70℃에서 30분 동안 중합을 실시하였다. 중합 완료 후 상온으로 반응기를 냉각시키고, 여분의 프로필렌을 배출 라인을 통해 제거하고 80℃에서 15 시간 이상 진공으로 건조하여 프로필렌-부텐 공중합체를 제조하였다.1 L of anhydrous hexane and 190 g of 1-butene were injected into a 2 L stainless steel autoclave reactor completely purged with nitrogen, and 2 mL of triisobutylaluminum (1 M solution in hexane) was injected into the reactor. did Propylene was injected so that the reactor pressure was 10 bar, and then the temperature was raised to 70 °C. 1.5 μmol of the prepared catalyst compound was dissolved in 5 ml of anhydrous hexane and injected into the reactor, and MAO was injected into the reactor as a cocatalyst. Thereafter, polymerization was performed at 70° C. for 30 minutes. After completion of the polymerization, the reactor was cooled to room temperature, excess propylene was removed through a discharge line, and vacuum drying was performed at 80° C. for 15 hours or more to prepare a propylene-butene copolymer.

비교예 1Comparative Example 1

디메틸실릴 2-메틸-4-(4-tert-부틸-페닐)-인데닐 2,3,4,5-테트라메틸 시클로펜타디에닐 지르코늄 디클로라이드 (dimethylsilyl 2-methyl-4-(4-tert-butyl-phenyl)-indenyl 2,3,4,5-tetramethyl cyclopentadienyl zirconium dichloride) 촉매를 사용하여 실시예와 동일한 방법으로 프로필렌-부텐 공중합체를 제조하였다.Dimethylsilyl 2-methyl-4-(4-tert-butyl-phenyl)-indenyl 2,3,4,5-tetramethyl cyclopentadienyl zirconium dichloride (dimethylsilyl 2-methyl-4-(4-tert- A propylene-butene copolymer was prepared in the same manner as in Example using a butyl-phenyl)-indenyl 2,3,4,5-tetramethyl cyclopentadienyl zirconium dichloride) catalyst.

비교예 2Comparative Example 2

디메틸실릴 비스(2-메틸-4-페닐-인데닐) 지르코늄 디클로라이드 (dimethylsilyl bis(2-methyl-4-phenyl-indenyl zirconium dichloride) 촉매를 사용하여 90℃에서 중합을 실시한 것 외에는 실시예와 동일한 방법으로 프로필렌-부텐 공중합체를 제조하였다. Same as Example except that polymerization was carried out at 90 ° C. using a dimethylsilyl bis (2-methyl-4-phenyl-indenyl) zirconium dichloride catalyst. A propylene-butene copolymer was prepared by the method.

물성 평가Property evaluation

(1) 용융점(Tm)(1) Melting point (Tm)

TA사의 Q-200 Differential Scanning Calorimetry(DSC)를 이용하여 3step으로 25℃~200℃ 범위 내에서 10℃/min으로 승온하여 측정하였다.Using TA's Q-200 Differential Scanning Calorimetry (DSC), it was measured by raising the temperature at 10 °C/min within the range of 25 °C to 200 °C in 3 steps.

(2) 밀도(2) Density

ASTM D1505를 기준으로 측정하였다.It was measured based on ASTM D1505.

(3) 용융지수(Melting Index, MI)(3) Melting Index (MI)

ASTM D1238을 기준으로 측정하였다. Measured based on ASTM D1238.

공중합체 내
1-부텐 단위 함량
[중량%]
in the copolymer
1-butene unit content
[weight%]
용융점(Tm) [℃]Melting point (Tm) [°C] 밀도
[g/mL]
density
[g/mL]
용융지수(MI)
[g/10 min]]
(2.16 kg @ 190℃)
Melt index (MI)
[g/10min]]
(2.16 kg @ 190℃)
실시예Example 31.431.4 84.984.9 0.8850.885 4.14.1 비교예 1Comparative Example 1 32.732.7 84.584.5 0.8850.885 11.311.3 비교예 2Comparative Example 2 29.929.9 89.289.2 0.8880.888 9.39.3

본 발명에 따른 촉매 하에서 제조된 실시예의 프로필렌-부텐 공중합체는 1-부텐 단위의 함량이 높으면서도 낮은 용융지수를 나타낸 반면, 비교예 1 및 2의 프로필렌-부텐 공중합체는 실시예에 비해 높은 용융지수를 나타내는 것을 확인하였다.The propylene-butene copolymers of Examples prepared under the catalyst according to the present invention showed a low melt index with a high content of 1-butene units, whereas the propylene-butene copolymers of Comparative Examples 1 and 2 had a higher melting point than those of Examples. It was confirmed that the index was indicated.

Claims (8)

하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 하에서, 프로필렌 및 적어도 하나의 C4-C20 α-올레핀 공단량체를 중합하는 단계를 포함하는, 폴리프로필렌 공중합체 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00004

(화학식 1에서,
M은 4족 전이금속이고;
Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬기, (C2-C20)알케닐기, (C2-C20)알키닐기, (C6-C20)아릴기, (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, (C1-C20)알킬아미도기, (C6-C20)아릴아미도기 또는 (C1-C20)알킬리덴기이고;
A는 14족 원소이고;
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알케닐기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, 또는 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)실릴기이며, R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 R7 중 2개 이상의 기는 서로 결합하여 지방족 고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, R8, R9, R10, R11 및 R12 중 2개 이상의 기는 서로 결합하여 지방족 고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있다).
A method for producing a polypropylene copolymer comprising polymerizing propylene and at least one C 4 -C 20 α-olefin comonomer in the presence of a catalyst comprising a transition metal compound represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
Figure pat00004

(In Formula 1,
M is a Group 4 transition metal;
Q 1 and Q 2 are each independently a halogen, a (C 1 -C 20 )alkyl group, a (C 2 -C 20 )alkenyl group, a (C 2 -C 20 )alkynyl group, a (C 6 -C 20 )aryl group, (C 1 -C 20 ) Alkyl (C 6 -C 20 ) Aryl group, (C 6 -C 20 ) Aryl (C 1 -C 20 ) Alkyl group, (C 1 -C 20 ) Alkylamido group, (C 6 - C 20 ) arylamido group or (C 1 -C 20 ) alkylidene group;
A is a Group 14 element;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently substituted or unsubstituted with hydrogen, an acetal group or an ether group (C 1 -C 20 ) Alkyl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 2 -C 20 ) Alkenyl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 ) Alkyl (C 6 -C 20 )Aryl group, acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 6 -C 20 )aryl (C 1 -C 20 )alkyl group, or acetal group or ether group substituted or unsubstituted (C 1 - C 20 ) A silyl group, and two or more groups of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may combine with each other to form an aliphatic ring or an aromatic ring, and R 8 , Two or more groups of R 9 , R 10 , R 11 and R 12 may combine with each other to form an aliphatic ring or an aromatic ring).
제1항에 있어서,
A는 탄소(C), 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)이고,
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 또는 아세탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기인 것을 특징으로 하는, 폴리프로필렌 공중합체 제조방법.
According to claim 1,
A is carbon (C), silicon (Si) or germanium (Ge),
R 2 and R 3 are each independently hydrogen or an acetal group or an ether group substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 ) characterized in that the alkyl group, polypropylene copolymer production method.
제1항에 있어서,
R8 및 R9는 서로 결합하여 방향족 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는, 폴리프로필렌 공중합체 제조방법.
According to claim 1,
R 8 and R 9 are characterized in that bonded to each other to form an aromatic ring, polypropylene copolymer production method.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물은 나프틸기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폴리프로필렌 공중합체 제조방법.
According to claim 1,
The transition metal compound represented by Formula 1 is characterized in that it comprises a naphthyl group, polypropylene copolymer production method.
제1항에 있어서,
상기 촉매는 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 조촉매 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 폴리프로필렌 공중합체 제조방법.
[화학식 2]
-[Al(Ra)-O]n-
(상기 화학식 2에서,
Ra는 각각 독립적으로 할로겐; 또는 할로겐으로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)하이드로카르빌기이고,
n은 2 이상의 정수이다),

[화학식 3]
Q(Rb)3
(상기 화학식 3에서,
Q는 알루미늄 또는 보론이고,
Rb는 각각 독립적으로 할로겐; 또는 할로겐으로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)하이드로카르빌기이다),

[화학식 4]
[W]+[Z(Rc)4]-
(상기 화학식 4에서,
[W]+는 양이온성 루이스 산; 또는 수소 원자가 결합한 양이온성 루이스 산이고,
Z는 13족 원소이고,
Rc는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)하이드로카르빌기, 알콕시기 및 페녹시기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 (C6-C20)아릴기; 할로겐, (C1-C20)하이드로카르빌기, 알콕시기 및 페녹시기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 (C1-C20 )알킬기이다).
According to claim 1,
The catalyst further comprises a cocatalyst compound selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 2 to 4 below, polypropylene copolymer production method.
[Formula 2]
-[Al(Ra)-O] n -
(In Formula 2 above,
Ra are each independently halogen; Or a halogen-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group,
n is an integer greater than or equal to 2),

[Formula 3]
Q(Rb) 3
(In Formula 3,
Q is aluminum or boron;
Rb is each independently halogen; or a halogen-substituted or unsubstituted (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group);

[Formula 4]
[W] + [Z(Rc) 4 ] -
(In Chemical Formula 4,
[W] + is a cationic Lewis acid; or a cationic Lewis acid to which a hydrogen atom is bonded;
Z is a group 13 element,
Rc is each independently a (C 1 -C 20 ) aryl group substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a halogen, a (C 1 -C 20 ) hydrocarbyl group, an alkoxy group, and a phenoxy group; It is a (C 1 -C 20 )alkyl group substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a halogen, a (C 1 -C 20 )hydrocarbyl group, an alkoxy group, and a phenoxy group).
제1항에 있어서,
상기 공단량체는 1-부텐인 것을 특징으로 하는, 폴리프로필렌 공중합체 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing a polypropylene copolymer, characterized in that the comonomer is 1-butene.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따라 제조되고, 폴리프로필렌 공중합체 총 중량 대비 공단량체 단위 함량이 5~50 중량%인, 폴리프로필렌 공중합체.
A polypropylene copolymer prepared according to any one of claims 1 to 6, wherein the comonomer unit content is 5 to 50% by weight based on the total weight of the polypropylene copolymer.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따라 제조되고, 용융지수(MI)가 0.1 내지 8인, 폴리프로필렌 공중합체.

A polypropylene copolymer prepared according to any one of claims 1 to 6 and having a melt index (MI) of 0.1 to 8.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Organometallics 2006, 25, 1217-1229

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