KR20180046291A - Ethylene/alpha-olefin copolymer having an excellent environmental stress crack resistance - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에틸렌/알파-올레핀 공중합체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 우수한 내환경 응력 균열성을 가져 다양한 제품을 제조하는데 유용하게 적용될 수 있다. The present invention relates to an ethylene / alpha-olefin copolymer and the ethylene / alpha-olefin copolymer according to the present invention has excellent environmental stress cracking properties and can be applied to various products.
Description
본 발명은 내환경 응력 균열성이 우수한 에틸렌/알파-올레핀 공중합체에 관한 것이다. The present invention relates to an ethylene / alpha-olefin copolymer having excellent environmental stress cracking resistance.
올레핀 중합 촉매계는 지글러 나타 및 메탈로센 촉매계로 분류할 수 있으며, 이 두 가지의 고활성 촉매계는 각각의 특징에 맞게 발전되어 왔다. 지글러 나타 촉매는 50년대 발명된 이래 기존의 상업 프로세스에 널리 적용되어 왔으나, 활성점이 여러 개 혼재하는 다활성점 촉매(multi-site catalyst)이기 때문에, 중합체의 분자량 분포가 넓은 것이 특징이며, 공단량체의 조성 분포가 균일하지 않아 원하는 물성 확보에 한계가 있다는 문제점이 있다.Olefin polymerization catalyst systems can be classified into Ziegler-Natta and metallocene catalyst systems, both of which have been developed for their respective characteristics. The Ziegler-Natta catalyst has been widely applied to conventional commercial processes since the invention of the 50's. However, since the Ziegler-Natta catalyst is a multi-site catalyst containing a plurality of active sites, the molecular weight distribution of the polymer is broad, There is a problem that the desired physical properties can not be secured.
한편, 메탈로센 촉매는 전이금속 화합물이 주성분인 주촉매와 알루미늄이 주성분인 유기 금속 화합물인 조촉매의 조합으로 이루어지며, 이와 같은 촉매는 균일계 착체 촉매로 단일 활성점 촉매(single site catalyst)이며, 단일 활성점 특성에 따라 분자량 분포가 좁으며, 공단량체의 조성 분포가 균일한 고분자가 얻어지며, 촉매의 리간드 구조 변형 및 중합 조건의 변경에 따라 고분자의 입체 규칙도, 공중합 특성, 분자량, 결정화도 등을 변화시킬 수 있는 특성을 가지고 있다.On the other hand, the metallocene catalyst is composed of a combination of a main catalyst mainly composed of a transition metal compound and a cocatalyst, which is an organometallic compound mainly composed of aluminum. Such a catalyst is a single site catalyst as a homogeneous complex catalyst, . The polymer has a narrow molecular weight distribution according to the single active site property and a homogeneous composition distribution of the comonomer is obtained. According to the modification of the ligand structure and the polymerization conditions of the catalyst, the stereoregularity of the polymer, Crystallinity and so on.
미국 특허 제5,914,289호에는 각각의 담체에 담지된 메탈로센 촉매를 이용하여 고분자의 분자량 및 분자량 분포를 제어하는 방법이 기재되어 있으나, 담지촉매 제조시 사용된 용매의 양 및 제조시간이 많이 소요되고, 사용되는 메탈로센 촉매를 담체에 각각 담지시켜야 하는 번거로움이 따랐다.U.S. Patent No. 5,914,289 discloses a method of controlling the molecular weight and molecular weight distribution of a polymer by using a metallocene catalyst supported on each support. However, the amount of the solvent used for preparing the supported catalyst and the preparation time are long , And the metallocene catalyst used had to be carried on the carrier, respectively.
대한민국 특허 출원 제2003-12308호에는 담체에 이중핵 메탈로센 촉매와 단일핵 메탈로센 촉매를 활성화제와 함께 담지하여 반응기 내 촉매의 조합을 변화시키며 중합함으로써 분자량 분포를 제어하는 방안을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 방법은 각각의 촉매의 특성을 동시에 구현하기에 한계가 있으며, 또한 완성된 촉매의 담체 성분에서 메탈로센 촉매 부분이 유리되어 반응기에 파울링(fouling)을 유발하는 단점이 있다.Korean Patent Application No. 2003-12308 discloses a method for controlling the molecular weight distribution by carrying a double-nucleated metallocene catalyst and a single nuclear metallocene catalyst together with an activating agent in a carrier to change and polymerize the combination of catalysts in the reactor have. However, this method has a limitation in simultaneously realizing the characteristics of the individual catalysts, and also disadvantageously causes fouling in the reactor due to liberation of the metallocene catalyst portion in the carrier component of the finished catalyst.
따라서, 상기한 단점들을 해결하기 위해서 간편하게 활성이 우수한 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하여 원하는 물성의 올레핀계 중합체를 제조하는 방법에 대한 요구가 계속되고 있다.Accordingly, there is a continuing need for a process for preparing an olefin polymer of desired properties by preparing a hybrid supported metallocene catalyst having excellent activity in order to solve the above-mentioned disadvantages.
한편, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 중합촉매를 사용하여 저압에서 에틸렌과 알파 올레핀을 공중합하여 제조되어, 분자량 분포가 좁고 일정한 길이의 단쇄분지를 가지며, 장쇄분지가 없는 수지이다. 선형 저밀도 폴리에틸렌 필름은 일반 폴리에틸렌의 특성과 더불어 파단강도와 신율이 높고, 인열강도, 낙추충격강도 등이 우수하여 기존의 저밀도 폴리에틸렌이나 고밀도 폴리에틸렌의 적용이 어려운 스트레치 필름, 오버랩 필름 등에의 사용이 증가하고 있다.On the other hand, the linear low density polyethylene is a resin which is produced by copolymerizing ethylene and an alpha olefin at a low pressure using a polymerization catalyst, has a short molecular weight distribution and a short chain length and has no long chain branch. Linear low density polyethylene film has high tensile strength and elongation as well as general polyethylene characteristics, and has excellent tear strength and falling impact strength. Therefore, it is used for stretch film and overlap film which are difficult to apply low density polyethylene or high density polyethylene .
그런데, 1-부텐 또는 1-헥센을 공단량체로 사용하는 선형 저밀도 폴리에틸렌은 대부분 단일 기상반응기 또는 단일 루프 슬러리 반응기에서 제조되며, 1-옥텐 공단량체를 사용하는 공정 대비 생산성은 높으나, 이러한 제품 역시 사용 촉매기술 및 공정기술의 한계로 물성이 1-옥텐 공단량체 사용시보다 크게 열세하고, 분자량 분포가 좁아 가공성이 불량한 문제가 있다. 이러한 문제의 개선을 위해 많은 노력이 진행되고 있으며, However, linear low density polyethylene using 1-butene or 1-hexene as a comonomer is mostly prepared in a single gas phase reactor or a single loop slurry reactor, and productivity is high compared to the process using 1-octene comonomer. Due to limitations of catalyst technology and process technology, there is a problem that the physical properties are considerably weaker than when using 1-octene comonomer, and the molecular weight distribution is narrow, resulting in poor processability. Much effort has been made to improve these problems,
미국 특허 제4,935,474호에는 2종 또는 그 이상의 메탈로센 화합물이 사용되어 넓은 분자량 분포를 갖는 폴리에틸렌 제조법에 대해 보고되어 있다. 미국 특허 제6,828,394호에는 공단량체 결합성이 좋은 것과 그렇지 않은 것을 혼합사용해 가공성이 우수하고 특히 필름용에 적합한 폴리에틸렌 제조방법에 대해 보고되어 있다. 또한, 미국 특허 제6,841,631호, 미국 특허 제6,894,128호에는 적어도 2종의 메탈 컴파운드가 사용된 메탈로센계 촉매로 이정 또는 다정 분자량분포를 갖는 폴리에틸렌을 제조하여, 필름, 블로우몰딩, 파이프 등의 용도에 적용이 가능하다고 보고되어 있다. 하지만 이러한 제품들은 가공성은 개선되었으나 단위 입자 내의 분자량별 분산상태가 균일하지 못해 비교적 양호한 압출조건에서도 압출외관이 거칠고 물성이 안정적이지 못한 문제가 있다.U.S. Patent No. 4,935,474 discloses a process for preparing polyethylene having a broad molecular weight distribution using two or more metallocene compounds. U.S. Patent No. 6,828,394 discloses a process for producing polyethylene which is excellent in processability using a mixture of a monomer having good comonomer binding property and a monomer having no comonomer binding property and is particularly suitable for a film. In addition, U.S. Patent No. 6,841,631 and U.S. Patent No. 6,894,128 disclose that a polyethylene having at least two kinds of metal compounds is used as a metallocene-based catalyst and has a molecular weight distribution of at least two, and is used for films, blow molding, It is reported that it is applicable. However, these products have improved processability, but the dispersed state of the unit particles in molecular weight is not uniform, so that the extrusion appearance is rough and the physical properties are not stable even under relatively good extrusion conditions.
이러한 배경에서 물성과 가공성 간의 균형이 이루어진 보다 우수한 제품의 제조가 끊임없이 요구되고 있으며, 특히 내환경 응력 균열성이 우수한 폴리에틸렌 공중합체의 필요성이 더욱 요구된다.In this background, there is a continuing need for the production of superior products having a balance between physical properties and processability, and in particular, there is a need for a polyethylene copolymer having excellent environmental stress cracking resistance.
이에 본 발명자들은, 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 고분자량 영역의 함량 및 연결 분자(Tie molecule)의 함량이 특정 수준 이상의 값을 갖는 경우, 내환경 응력 균열성이 우수함을 확인하여, 본 발명을 완성하였다. The inventors of the present invention confirmed that the ethylene / alpha-olefin copolymer had an excellent resistance to environmental stress cracking when the content of the high molecular weight region and the content of the tie molecule exceeded a certain level, Completed.
본 발명은 내환경 응력 균열성이 우수한 에틸렌/알파-올레핀 공중합체를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide an ethylene / alpha-olefin copolymer excellent in environmental stress cracking resistance.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기의 조건을 만족하는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체를 제공한다:In order to solve the above problems, the present invention provides an ethylene / alpha-olefin copolymer satisfying the following conditions:
중량 평균 분자량(g/mol)이 100,000 내지 250,000이고,A weight average molecular weight (g / mol) of 100,000 to 250,000,
분자량분포(PDI)가 3 이상이며,A molecular weight distribution (PDI) of 3 or more,
밀도(g/cm3)가 0.948 내지 0.956이고,A density (g / cm 3 ) of 0.948 to 0.956,
x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서, log Mw가 5.0 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 20% 이상이며,in the GPC curve graph in which the x-axis is log Mw and the y-axis is dw / dlogMw, the integral value of the region where log Mw is 5.0 or more is 20% or more of the integral value of the x-
연결 분자 함량(Tie molecule fraction)이 4 이상이다. The Tie molecule fraction is 4 or more.
내환경 응력 균열성(ESCR: environmental stress crack resistance)은, 특히 식품 용기 등으로 사용되는 고분자의 매우 중요한 성질 중 하나로 알려져 있으며, 식품 등에 함유된 오일과 지방에 대한 고분자의 안정성 및 내성을 판단할 수 있는 지표로, 고분자의 지속적인 성능을 보장하는데 있어 중요하다. Environmental stress crack resistance (ESCR) is known to be one of the most important properties of polymers used in food containers. It can be used to judge the stability and resistance of polymers to oils and fats contained in foods, etc. As an indicator, it is important to ensure the continuous performance of the polymer.
일반적으로 고분자의 분자량이 높을수록 기계적 특성이 향상되는 것으로 알려져 있으며, 이에 따라 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 경우에도 내환경 응력 균열성은 공중합체의 분자량이 증가됨에 따라 향상될 수 있다. 특히, 유사한 분자량을 갖는 경우라 하더라도 초고분자량 부분을 증가시키는 경우 연결 분자의 함량을 증가시킬 수 있어 내환경 응력 균열성을 더욱 향상시킬 수 있다.Generally, it is known that the higher the molecular weight of a polymer, the better the mechanical properties. Thus, the environmental stress cracking resistance of an ethylene / alpha-olefin copolymer can be improved as the molecular weight of the copolymer increases. In particular, even when the molecular weight is similar, the content of the linking molecule can be increased in the case of increasing the ultrahigh molecular weight portion, thereby further improving the environmental stress cracking resistance.
상기 '연결 분자(Tie molecule)'는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체 내 하나의 라멜라 결정과 다른 라멜라 결정 사이에 이들을 연결하는 분자를 의미한다. 보다 구체적으로, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 접힌 고분자의 사슬이 다발을 이루어 형성된 다수의 라멜라(lamella)가 3차원으로 모여 형성된 구정(spherulite) 형태의 반결정성(semi-crystalline) 고분자로, 결정성 부분과 무정형 부분으로 이루어진다. 이때 결정성 부분은 라멜라 결정 내부를 의미하고, 무정형 부분은 라멜라 결정 밖의 부분을 의미한다. 또한, 상기 무정형 부분은 ⅰ) 사슬이 결정질 부분에서 시작하여 무정형 부분에서 끝나는 cilia, ⅱ) 사슬이 하나의 라멜라 결정을 연결하는 loose loop 및 ⅲ) 사슬이 두 개의 라멜라 결정간을 연결하는 inter-lamellar link로 이루어지고, 이러한 inter-lamellar link 중 두 개의 라멜라 결정간을 연결하는 하나의 분자를 연결 분자라고 한다.The 'Tie molecule' refers to a molecule linking one lamellar crystal and another lamellar crystal in the ethylene / alpha-olefin copolymer. More specifically, the ethylene / alpha-olefin copolymer is a spherulite semi-crystalline polymer formed by assembling a plurality of lamella in which a plurality of chains of folded polymers are formed, It consists of a crystalline part and an amorphous part. In this case, the crystalline portion means the inside of the lamellar crystal, and the amorphous portion means the portion outside the lamellar crystal. Also, the amorphous part is composed of i) a cilia in which the chain starts at the crystalline part and ends in the amorphous part, ii) a loose loop in which the chain connects one lamellar crystal, and iii) an inter-lamellar link, and one of these inter-lamellar links is a linking molecule between two lamellar crystals.
따라서, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 무정형 부분에서, 즉 하나의 라멜라 결정과 다른 라멜라 결정 사이에 이들을 연결하는 연결 분자를 포함한다. 이러한 연결 분자의 함량은 무정형 부분에 결속력을 부여하여 전체 공중합체의 물성을 향상시킬 수 있기 때문에 특히 중요하다. Thus, the ethylene / alpha-olefin copolymers contain linking molecules linking them in the amorphous portion, i.e. between one lamellar crystal and another lamellar crystal. The content of such linking molecules is particularly important because it imparts a bonding force to the amorphous portion to improve the physical properties of the whole copolymer.
이에 따라, 본 발명에서는 내환경 응력 균열성을 높이기 위하여 초고분자량 영역의 함량을 높이면서, 동시에 상기 공중합체 내 라멜라 결정 구조들을 연결하는 연결 분자의 함량을 높인 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 제공을 그 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 연결 분자의 함량이 증가되는 경우 결정성 부분끼리 잘 결속되어 있을 수 있어 동일한 분자량을 갖는다 하더라도 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 물성, 특히 내환경 응력 균열성이 향상될 수 있다. Accordingly, the present invention provides an ethylene / alpha-olefin copolymer having an increased content of ultrahigh molecular weight region and an increased content of linking molecules linking the lamellar crystal structures in the copolymer to increase environmental stress cracking resistance It is characterized by. Specifically, when the content of the linking molecules is increased, the crystalline portions may be bonded well, and even if they have the same molecular weight, the physical properties of the ethylene / alpha-olefin copolymer, especially the environmental stress cracking property, can be improved.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는, 중량 평균 분자량(g/mol)이 100,000 내지 250,000이고, 분자량분포(PDI)가 3 이상이며, 밀도(g/cm3)가 0.948 내지 0.956인 고분자이다. The ethylene / alpha-olefin copolymer according to the present invention is a polymer having a weight average molecular weight (g / mol) of 100,000 to 250,000 and a molecular weight distribution (PDI) of 3 or more and a density (g / cm 3 ) of 0.948 to 0.956 to be.
이러한 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는, 높은 내환경 응력 균열성을 갖기 위해, x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서 log Mw가 5.0 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 20% 이상을 나타낸다. 상기에서 Mw는 중량 평균 분자량(weight-average molecular weight)을 의미하고, w는 질량 분율(weight fraction)을 의미한다. In order to have a high environmental stress cracking property, such an ethylene / alpha-olefin copolymer has an integral value of a log Mw of 5.0 or more in a GPC curve graph having an x-axis of log Mw and a y-axis of dw / dlogMw, It represents more than 20% of the integral value. In the above, Mw denotes a weight-average molecular weight, and w denotes a weight fraction.
또한, 상기 GPC 커브 그래프에서 log Mw가 5.0 이상 영역은 연결 분자의 형성 여부를 확인할 수 있는 중요한 지점이다. 일반적으로 연결 분자는 고분자량 영역의 함량이 일정 수준 이상인 경우부터 생성된다. 예를 들어, 일반적으로 중량 평균 분자량이 40,000인 경우부터 연결 분자는 생성되게 되고, 고분자량 영역의 함량이 높을수록 상기 연결 분자의 함량 또한 증가하게 된다. 따라서, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체가 상기와 같은 수준의 고분자량 영역의 함량을 나타내는 경우에 특정 수준 이상의 연결 분자의 함량을 가져 이에 따라 내환경 응력 균열성을 더욱 향상시킬 수 있다.Also, in the GPC curve graph, an area having a log Mw of 5.0 or more is an important point for confirming the formation of a linking molecule. Generally, the linking molecule is formed when the content of the high molecular weight region is above a certain level. For example, in general, a linking molecule is generated when the weight average molecular weight is 40,000, and the content of the linking molecule is increased as the content of the high molecular weight region is higher. Accordingly, when the ethylene / alpha-olefin copolymer exhibits a high molecular weight region content as described above, it can have a content of a connecting molecule of a certain level or higher, thereby further improving environmental stress cracking resistance.
구체적으로, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서 log Mw가 5.0 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 20% 내지 30%일 수 있다. 상기 값이 20% 미만인 경우, 원하는 수준의 내환경 응력 균열성(ESCR)을 나타내기 어렵고, 상기 값이 30% 초과인 경우, 고분자량 함량이 높아 가공성이 저하되고, 사출 압력이 증가되어 사출 성형이 어려울 수 있다. Specifically, the ethylene / alpha-olefin copolymer has an integral value of a log Mw of 5.0 or more in a GPC curve graph in which the x-axis is log Mw and the y-axis is dw / dlogMw is 20% to 30% Lt; / RTI > When the value is less than 20%, it is difficult to exhibit a desired level of environmental stress cracking resistance (ESCR). When the value is more than 30%, the high molecular weight content is high and workability is deteriorated. This can be difficult.
또한, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 연결 분자 함량(Tie molecule fraction)이 4 이상이다. 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체가 4 미만의 연결 분자 함량을 갖는 경우 원하는 수준의 내환경 응력 균열성(ESCR)을 구현할 수 없다. 구체적으로, 상기 연결 분자 함량은 4.1 이상, 4.2 이상, 4.3 이상, 또는 4.4 이상이고, 또한 그 상한은 6.3 이하, 6.2 이하, 6.1 이하, 또는 6.0 이하일 수 있다. 상기 연결 분자 함량이 6.3을 초과하는 경우 내환경 응력 균열성(ESCR)은 높아지나 가공성이 저하될 수 있다.In addition, the ethylene / alpha-olefin copolymer has a Tie molecule fraction of 4 or more. If the ethylene / alpha-olefin copolymer has a connecting molecular content of less than 4, the desired level of environmental stress cracking (ESCR) can not be achieved. Specifically, the linking molecule content may be at least 4.1, at least 4.2, at least 4.3, or at least 4.4, and the upper limit may be less than 6.3, less than 6.2, less than 6.1, or less than 6.0. If the molecular weight of the linker exceeds 6.3, the environmental stress cracking resistance (ESCR) is high, but the workability may be deteriorated.
이때, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 연결 분자 함량은 x 축이 log Mw이고 y 축이 nPdM인 Tie molecule fraction 분포도 그래프를 통하여 측정 가능하다.At this time, the molecular weight of the ethylene / alpha-olefin copolymer can be measured through a graph of a Tie molecule fraction distribution graph in which the x-axis is log Mw and the y-axis is nPdM.
상기 Tie molecule fraction 분포도 그래프는, 앞서 GPC 커브 그래프의 데이터로부터 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 x축의 log Mw는 앞서 GPC 커브 그래프의 x축과 동일하다. 또한, 상기 y축의 nPdM은 앞서 GPC 커브 그래프에서 얻은 데이터로부터 계산할 수 있다. 상기 nPdM에서, n은 dw/10log Mw이고, P는 하기 수학식 1로부터 계산할 수 있으며, dM은 dlogMw<GPC 커브의 x축 data, X n+1> - dlogMw<GPC 커브의 x축 data, Xn>이다. The Tie molecule fraction distribution graph can be obtained from the data of the GPC curve graph. Specifically, the log Mw of the x-axis is the same as the x-axis of the GPC curve graph. Further, the y-axis nPdM can be calculated from the data obtained in the GPC curve graph. In the nPdM, n is dw / 10 log Mw, P can be calculated from the following equation 1, dM is dlogMw <x axis data of GPC curve, X n + 1> - d logMw <x axis data of GPC curve, X n >.
[수학식 1][Equation 1]
상기 수학식 1에서, In the above equation (1)
r은 랜덤 코일의 양말단 간의 거리(end-to-end distance of a random coil)이고, r is an end-to-end distance of a random coil of the random coil,
b2은 3/2<r>2이고,b 2 is 3/2 < r > 2 ,
lc는 결정 두께(crystal thickness)이고, l c is the crystal thickness,
la는 비결정 층 두께(amorphous layer thickness)이다. l a is the amorphous layer thickness.
상기 수학식 1에서, lc는 하기 수학식 2로부터 계산할 수 있으며, 이때 Tm은 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 용융점이다. In the above formula (1), l c can be calculated from the following equation (2), where Tm is the melting point of the ethylene / alpha-olefin copolymer.
[수학식 2]&Quot; (2) "
상기 수학식 2에서, In Equation (2)
Tm 0는 415K, σe는 60.9×10- 3Jm-2, Δhm는 2.88×103Jm-3이다, T m 0 is 415K, σ e is 60.9 × 10 - 3 is Jm -2, Δh m is 2.88 × 10 3 Jm -3,
또한, 상기 수학식 1에서, la는 하기 수학식 3으로부터 계산할 수 있고, <r>은 2×lc+la로 계산할 수 있다. In Equation (1), l a can be calculated from the following Equation (3), and <r> can be calculated as 2 x l c + l a .
[수학식 3]&Quot; (3) "
상기 수학식 3에서, In Equation (3)
ρc는 결정 밀도(density of crystalline)로서, 1000 kg/m3이고, ρ c is the density of the crystalline, 1000 kg / m 3 ,
ρa는 비결정상의 밀도(density of amorphous phase)로서, 852 kg/m3이고, ρ a is the density of the amorphous phase, which is 852 kg / m 3 ,
ωc는 질량 분율 결정화도(weight fraction crystallinity)이며, DSC로 측정할 수 있다. ω c is the weight fraction crystallinity and can be measured by DSC.
상기 수학식 1로부터 구해진 P의 값으로부터 하기 수학식 4에 의해 연결 분자 함량(Tie molecule fraction; )을 계산할 수 있다.From the value of P obtained from the above-mentioned formula (1), Tie molecule fraction ) Can be calculated.
[수학식 4]&Quot; (4) "
상술한 바와 같은 특성을 갖는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 ASTM D 1693에 따라 측정한 내환경 응력 균열성(ESCR)이 10 시간 이상이다. 상기 내환경 응력 균열성이 상기 10 시간 미만의 값을 갖는 경우 상기 공중합체의 안정성 및 내성이 좋지 않아 상업용으로 응용이 용이하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 내환경 응력 균열성(ESCR)은 20 시간 이상, 30 시간 이상, 40 시간 이상, 50 시간 이상, 100 시간 이상, 120 시간 이상, 또는 150 시간 이상일 수 있으며, 이러한 내환경 응력 균열성(ESCR) 값은 높을수록 우수한 것이어서 그 상한에 제한은 없으나, 일례로 550 시간 이하의 값을 가질 수 있다. The ethylene / alpha-olefin copolymer having the above-mentioned characteristics has an environmental stress cracking resistance (ESCR) of 10 hours or more as measured according to ASTM D 1693. If the environmental stress cracking resistance is less than 10 hours, the stability and resistance of the copolymer may be poor, which may not be easy for commercial application. More specifically, the environmental stress cracking resistance (ESCR) of the ethylene / alpha-olefin copolymer is at least 20 hours, at least 30 hours, at least 40 hours, at least 50 hours, at least 100 hours, at least 120 hours, or at least 150 hours The higher the ESCR value is, the higher the ESCR value is, and the upper limit is not limited. For example, the ESCR value may have a value of 550 hours or less.
또한, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서, log Mw가 5.5 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 10% 이상일 수 있다. In the GPC curve graph in which the x-axis is log Mw and the y-axis is dw / dlogMw, the integral value of the log Mw of 5.5 or more may be 10% or more of the integral value of the x-axis in the ethylene / alpha-olefin copolymer .
상기 GPC 커브 그래프에서 log Mw가 5.5 이상 영역은 상기 공중합체 내 초고분자량 분자의 함량을 의미하는 것으로, 분자량이 높을수록 내환경 응력 균열성(ESCR)이 증가되는 경향을 고려할 때, 상기 GPC 커브 그래프에서 log Mw가 5.5 이상 영역이 일정 수준 이상의 값을 나타내는 것이 중요하다.In the GPC curve graph, a region having a log Mw of 5.5 or more means the content of ultrahigh molecular weight molecules in the copolymer. Considering the tendency that the higher the molecular weight, the more the ESCR increases, the GPC curve graph It is important that the region where the log Mw is 5.5 or more shows a value higher than a certain level.
구체적으로, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서 log Mw가 5.5 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 10% 이상, 11% 이상, 12% 이상, 또는 13% 이상일 수 있고, 그 상한은 일례로 20% 이하일 수 있다. 상기 값이 20% 초과인 경우, 초고분자량 함량이 높아 가공성이 저하될 수 있다. Specifically, the ethylene / alpha-olefin copolymer has an integral value of a log Mw of 5.5 or more in a GPC curve graph having an x-axis of log Mw and a y-axis of dw / dlogMw of 10% %, 12%, or 13%, and the upper limit may be 20% or less, for example. If the value is more than 20%, the ultrahigh molecular weight content is high, and the processability may be deteriorated.
또한, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 상기 분자량 분포(PDI)가 10 내지 25일 수 있다. 그리고, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 다정(multimodal) 분자량 분포, 또는 이정(bimodal) 분자량 분포를 나타낼 수 있다. In addition, the ethylene / alpha-olefin copolymer may have a molecular weight distribution (PDI) of 10 to 25. And, the ethylene / alpha-olefin copolymer can exhibit a multimodal molecular weight distribution or a bimodal molecular weight distribution.
구체적으로, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체가 다정(multimodal) 분자량 분포, 또는 이정(bimodal) 분자량 분포를 나타내는 경우, 봉우리 중 하나는 x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프 중 log Mw가 5.0 이상인 영역에서 나타날 수 있다. Specifically, when the ethylene / alpha-olefin copolymer exhibits a multimodal molecular weight distribution or a bimodal molecular weight distribution, one of the peaks is a GPC curve graph with the x axis of log Mw and the y axis of dw / dlogMw Of log Mw is 5.0 or more.
한편, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 메탈로센 촉매의 존재 하에서 에틸렌 및 알파-올레핀을 중합시킴으로써 제조될 수 있다.On the other hand, the ethylene / alpha-olefin copolymer can be prepared by polymerizing ethylene and an alpha-olefin in the presence of a metallocene catalyst.
상기 알파-올레핀 단량체로는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센및 1-아이토센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 이중, 내환경 응력 균열성 발현 및 가공성 측면에서 1-부텐, 1-헥센, 또는 1-옥텐의 사용이 바람직하다.Examples of the alpha-olefin monomers include propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, , 1-tetradecene, 1-hexadecene, and 1-aidocene may be used. Among them, the use of 1-butene, 1-hexene, or 1-octene is preferable in terms of resistance to environmental stress cracking and workability.
이때, 상기 공단량체인 알파-올레핀의 함량은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공중합체의 용도, 목적 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 보다 구체적으로는 0 초과 99 몰% 이하일 수 있다.At this time, the content of the comonomer alpha-olefin is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the use, purpose, etc. of the copolymer. More specifically, it may be more than 0 and 99 mol% or less.
보다 구체적으로, 상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 제1 메탈로센 화합물 1종 이상; 및 하기 화학식 3 내지 5로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제2 메탈로센 화합물 1종 이상의 존재 하에, 에틸렌 및 알파-올레핀을 중합시킴으로써 제조될 수 있다:More specifically, the ethylene / alpha-olefin copolymer may include at least one first metallocene compound represented by the following formula (1): And in the presence of one or more second metallocene compounds selected from compounds represented by the following formulas (3) to (5): < EMI ID =
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
A는 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, C7-20 알킬아릴, C7-20 아릴알킬, C1-20 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C3-20 헤테로시클로알킬, 또는 C5-20 헤테로아릴이고;A is selected from the group consisting of hydrogen, halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, C 7-20 arylalkyl, C 1-20 alkoxy, C 2-20 alkoxy Alkyl, C 3-20 heterocycloalkyl, or C 5-20 heteroaryl;
D는 -O-, -S-, -N(R)- 또는 -Si(R)(R')- 이고, 여기서 R 및 R'은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, 또는 C6-20 아릴이고;D is -O-, -S-, -N (R) - or -Si (R) (R ') - , in which R and R' are the same or different from each other, each independently hydrogen, halogen, C 1 -20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or C 6-20 aryl;
L은 C1-10 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고;L is C 1-10 linear or branched alkylene;
B는 탄소, 규소 또는 게르마늄이고;B is carbon, silicon or germanium;
Q는 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, C7-20 알킬아릴, 또는 C7-20 아릴알킬이고;Q is hydrogen, halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, or C 7-20 arylalkyl;
M은 4족 전이금속이며;M is a Group 4 transition metal;
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, 니트로, 아미도, C1-20 알킬실릴, C1-20 알콕시, 또는 C1-20 술폰네이트이고;X 1 and X 2 are the same or different and are each independently halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, nitro, amido, C 1-20 alkylsilyl, C 1 -20 alkoxy, or C 1-20 sulfonate;
C1 및 C2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 2a, 화학식 2b 또는 하기 화학식 2c 중 하나로 표시되고, 단, C1 및 C2가 모두 화학식 2c인 경우는 제외하며;C 1 And C 2 are the same or different and each independently represents one of the following formulas (2a), (2b) or (2c) below, with the proviso that C 1 And Except that the case where all of C 2 is the formula 2c;
[화학식2a](2a)
[화학식 2b](2b)
[화학식 2c][Chemical Formula 2c]
상기 화학식 2a, 2b 및 2c에서, R1 내지 R17 및 R1' 내지 R9'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C1-20 알킬실릴, C1-20 실릴알킬, C1-20 알콕시실릴, C1-20 알콕시, C6-20 아릴, C7-20 알킬아릴, 또는 C7-20 아릴알킬이며, 상기 R10 내지 R17 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고;Wherein R 1 to R 17 and R 1 'to R 9 ' are the same or different from each other and each independently represents hydrogen, halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 1-20 alkylsilyl, C 1-20 alkyl silyl, C 1-20 alkoxysilyl, C 1-20 alkoxy, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, or C 7-20 alkyl and aryl, wherein R At least two adjacent to each other of R 10 to R 17 may be connected to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic ring;
[화학식 3](3)
(Cp1Ra)n(Cp2Rb)M1Z1 3-n (Cp 1 R a ) n (Cp 2 R b ) M 1 Z 13 -n
상기 화학식 3에서,In
M1은 4족 전이금속이고;M 1 is a Group 4 transition metal;
Cp1 및 Cp2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 시클로펜타디엔닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐, 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 이들은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소로 치환될 수 있으며;Cp 1 and Cp 2 are the same or different and are each independently selected from the group consisting of cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl, and fluorenyl radical And they may be substituted with hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms;
Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, C1-20 알킬, C1-10 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C6-20 아릴, C6-10 아릴옥시, C2-20 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C8-40 아릴알케닐, 또는 C2-10 알키닐이고;R a and R b are the same or different and each independently hydrogen, C 1-20 alkyl, C 1-10 alkoxy, C 2-20 alkoxyalkyl, C 6-20 aryl, C 6-10 aryloxy, C 2-20 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 8-40 arylalkenyl, or C 2-10 alkynyl;
Z1은 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;Z 1 is halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, Substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
n은 1 또는 0 이고;n is 1 or 0;
[화학식 4][Chemical Formula 4]
(Cp3Rc)mB1(Cp4Rd)M2Z2 3-m (Cp 3 R c ) m B 1 (Cp 4 R d ) M 2 Z 2 3-m
상기 화학식 4에서,In Formula 4,
M2는 4족 전이 금속이고;M 2 is a Group 4 transition metal;
Cp3 및 Cp4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 시클로펜타디에닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 이들은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소로 치환될 수 있으며;Cp < 3 > and Cp < 4 > are the same or different from each other, and each independently selected from the group consisting of cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and fluorenyl radical , Which may be substituted with hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms;
Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, C1-20 알킬, C1-10 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C6-20 아릴, C6-10 아릴옥시, C2-20 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C8-40 아릴알케닐, 또는 C2-10 알키닐이고;R c and R d are the same or different from each other and each independently represents hydrogen, C 1-20 alkyl, C 1-10 alkoxy, C 2-20 alkoxyalkyl, C 6-20 aryl, C 6-10 aryloxy, C 2-20 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 8-40 arylalkenyl, or C 2-10 alkynyl;
Z2는 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;Z 2 is halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, Substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
B1은 Cp3Rc 고리와 Cp4Rd 고리를 가교 결합시키거나, 하나의 Cp4Rd 고리를 M2에 가교 결합시키는, 탄소, 게르마늄, 규소, 인 또는 질소 원자 함유 라디칼 중 하나 이상 또는 이들의 조합이고;B 1 is at least one of a carbon, germanium, silicon, phosphorus, or nitrogen atom containing radical which bridges the Cp 3 R c ring and the Cp 4 R d ring, or cross-links one Cp 4 R d ring to M 2 Or a combination thereof;
m은 1 또는 0 이고;m is 1 or 0;
[화학식 5][Chemical Formula 5]
(Cp5Re)B2(J)M3Z3 2 (Cp 5 R e ) B 2 (J) M 3 Z 3 2
상기 화학식 5에서,In
M3은 4족 전이 금속이고;M 3 is a Group 4 transition metal;
Cp5는 시클로펜타디에닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 이들은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소로 치환될 수 있으며;Cp < 5 > is any one selected from the group consisting of cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and fluorenyl radical, which are substituted with hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms ;
Re는 수소, C1-20 알킬, C1-10 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C6-20 아릴, C6-10 아릴옥시, C2-20 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C8-40 아릴알케닐, 또는 C2-10 알키닐이고;R e is hydrogen, C 1-20 alkyl, C 1-10 alkoxy, C 2-20 alkoxyalkyl, C 6-20 aryl, C 6-10 aryloxy, C 2-20 alkenyl, C 7-40 alkylaryl , C 7-40 arylalkyl, C 8-40 arylalkenyl, or C 2-10 alkynyl;
Z3은 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;Z 3 represents halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, Substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
B2는 Cp5Re 고리와 J를 가교 결합시키는 탄소, 게르마늄, 규소, 인 또는 질소 원자 함유 라디칼중 하나 이상 또는 이들의 조합이고;B 2 is at least one of a carbon, germanium, silicon, phosphorus, or nitrogen atom-containing radical which cross-links the Cp 5 R e ring with J, or a combination thereof;
J는 NRf, O, PRf 및 S로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 Rf는 C1-20 알킬, 아릴, 치환된 알킬 또는 치환된 아릴이다.J is any one selected from the group consisting of NR f , O, PR f and S, and R f is C 1-20 alkyl, aryl, substituted alkyl or substituted aryl.
상기 화학식 1의 제1 메탈로센 화합물은 인데노 인돌(indeno indole) 유도체 및/또는 플루오렌(fluorene) 유도체가 브릿지에 의해 가교된 구조를 형성하며, 리간드 구조에 루이스 염기로 작용할 수 있는 비공유 전자쌍을 가짐으로써 담체의 루이스 산 특성을 지니는 표면에 담지되어 담지 시에도 높은 중합 활성을 나타낸다. 또한 전자적으로 풍부한 인데노 인돌기 및/또는 플루오렌기를 포함함에 따라 활성이 높고, 적절한 입체 장애와 리간드의 전자적인 효과로 인해 수소 반응성이 낮을 뿐 아니라 수소가 존재하는 상황에서도 높은 활성이 유지된다. 또한 인데노 인돌 유도체의 질소 원자가 자라나는 고분자 사슬의 beta-hydrogen을 수소결합에 의해 안정화시켜 beta-hydrogen elimination을 억제하여 초고분자량의 폴리올레핀을 중합할 수 있다. 특히, 담체에 담지하여 사용할 경우에도 높은 중합 활성을 나타내어, 초고분자량의 에틸렌/알파-올레핀 공중합체를 제조할 수 있다.The first metallocene compound of Formula 1 forms a structure in which an indeno indole derivative and / or a fluorene derivative is bridged by a bridge, and a non-covalent electron pair which can act as a Lewis base in the ligand structure Thereby supporting the carrier on the surface having Lewis acid properties and exhibiting high polymerization activity even when carried. In addition, the activity is high due to the electron enrichment of the indenoindole group and / or the fluorene group, and not only the hydrogen reactivity is low due to the appropriate steric hindrance and the electronic effect of the ligand, and the high activity is maintained even in the presence of hydrogen. In addition, it is possible to stabilize the beta-hydrogen of the polymer chain in which the nitrogen atom of the indenoindole derivative grows by hydrogen bonding to inhibit beta-hydrogen elimination and polymerize the ultra-high molecular weight polyolefin. In particular, even when used on a carrier, it exhibits a high polymerization activity, and thus an ethylene / alpha-olefin copolymer having an ultra-high molecular weight can be produced.
또한, 상기 제1 메탈로센 화합물에 추가로 상기 화학식 3 내지 5로 표시되는 화합물 중 선택되는 제2 메탈로센 화합물을 더 포함하여, 즉, 서로 다른 종류의 메탈로센 화합물을 적어도 2종 이상 포함함으로써 높은 곁가지 함량을 가지는 고분자량의 폴리올레핀이면서, 동시에 분자량 분포가 넓어 물성이 우수할 뿐만 아니라 가공성도 우수한 폴리올레핀을 제조할 수 있다.Further, in addition to the first metallocene compound, a second metallocene compound selected from the compounds represented by the general formulas (3) to (5) is further included, that is, at least two or more kinds of metallocene compounds It is possible to produce a polyolefin which is a high molecular weight polyolefin having a high side-chain content and at the same time has a broad molecular weight distribution and is excellent in physical properties as well as in processability.
예를 들어, 상기 제1 메탈로센 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물 중에서 선택될 수 있다:For example, the first metallocene compound may be selected from compounds represented by Formula 6:
[화학식 6][Chemical Formula 6]
상기 화학식 6에서, In
A는 수소, 또는 C1-20 알킬이고;A is hydrogen, or C 1-20 alkyl;
D는 -O-이고;D is -O-;
L은 C1-10 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고;L is C 1-10 linear or branched alkylene;
B는 탄소, 규소(Si) 또는 게르마늄이고;B is carbon, silicon (Si) or germanium;
Q는 수소, 또는 C1-20 알킬이고;Q is hydrogen, or C 1-20 alkyl;
M은 4족 전이금속이며;M is a Group 4 transition metal;
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, 니트로, 아미도, C1-20 알킬실릴, C1-20 알콕시, 또는 C1-20 술폰네이트이고;X 1 and X 2 are the same or different and are each independently halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, nitro, amido, C 1-20 alkylsilyl, C 1 -20 alkoxy, or C 1-20 sulfonate;
R1 내지 R17은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 또는, C1-20 알킬이다.R 1 to R 17 are the same or different from each other, and each independently hydrogen or C 1-20 alkyl.
또한, 상기 제2 메탈로센 화합물은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물 중에서 선택될 수 있다:Also, the second metallocene compound may be selected from compounds represented by the following general formula (7): < EMI ID =
[화학식 7](7)
상기 화학식 7에서,In
M4는 4족 전이금속이고;M 4 is a Group 4 transition metal;
B'는 탄소, 게르마늄, 규소, 인 또는 질소이고;B ' is carbon, germanium, silicon, phosphorus, or nitrogen;
Z21 내지 Z23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;Z 21 to Z 23 are the same or different and each is independently halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, Substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
Rc1 내지 Rc4 및 Rd1 내지 Rd4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 또는 C1-20 알킬이며, 상기 Rc1 내지 Rc4 및 Rd1 내지 Rd4 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있다.R c1 to R c4 and R d1 to R d4 are the same as or different from each other and each independently hydrogen or C 1-20 alkyl, and R c1 to R c4 and R d1 to R d4 Two or more of which are adjacent to each other may be connected to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic ring.
상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체가 상기 화학식 6으로 표시되는 제1 메탈로센 화합물 1종 이상 및 상기 화학식 7로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제2 메탈로센 화합물 1종 이상의 존재 하에서 제조되는 경우, 2종 이상의 촉매의 상호 작용으로 인하여, 전체적으로 분자량 분포가 넓으면서도, 고분자량 영역에 있는 고분자 쇄들이 보다 높은 함량으로 포함될 수 있어, 상술한 조건을 만족할 수 있고, 이에 따라 150 시간 이상의 내환경 응력 균열성을 나타낼 수 있다. When the ethylene / alpha-olefin copolymer is produced in the presence of at least one first metallocene compound represented by
상기 화학식 1 내지 7의 치환기들을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.The substituents of the above formulas (1) to (7) will be more specifically described below.
상기 할로겐으로는, 플루오로, 브로모, 클로로, 또는 요오드와 같은 할로겐 원자를 들 수 있다.Examples of the halogen include a halogen atom such as fluoro, bromo, chloro, or iodo.
상기 C1-20 알킬로는, 직쇄 또는 분지쇄의 알킬을 포함하고, 구체적으로 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Examples of the C 1-20 alkyl include linear or branched alkyl, and specifically methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, , But is not limited thereto.
상기 C2-20 알케닐로는, 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐을 포함하고, 구체적으로 알릴, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The C 2-20 alkenyl includes straight or branched chain alkenyl, and specific examples thereof include, but are not limited to, allyl, ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl and the like.
상기 C6-20 아릴로는, 단환 또는 축합환의 아릴을 포함하고, 구체적으로 페닐, 비페닐, 나프틸, 페난트레닐, 플루오레닐 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The C 6-20 aryl includes aryl of a monocyclic or condensed ring, and specifically includes, but is not limited to, phenyl, biphenyl, naphthyl, phenanthrenyl, fluorenyl, and the like.
상기 C5-20 헤테로아릴로는, 단환 또는 축합환의 헤테로아릴을 포함하고, 카바졸릴, 피리딜, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸, 옥사졸릴, 티아졸릴, 트리아진, 테트라하이드로피라닐, 테트라하이드로퓨라닐 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The C 5-20 heteroaryl includes a heteroaryl of a monocyclic or condensed ring and includes a heteroaryl such as carbazolyl, pyridyl, quinoline, isoquinoline, thiophenyl, furanyl, imidazole, oxazolyl, thiazolyl, Tetrahydropyranyl, tetrahydropyranyl, tetrahydrofuranyl, and the like, but are not limited thereto.
상기 C1-20 알콕시로는, 메톡시, 에톡시, 페닐옥시, 시클로헥실옥시 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Examples of the C 1-20 alkoxy include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, phenyloxy, cyclohexyloxy, and the like.
상기 4족 전이금속으로는 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Examples of the Group 4 transition metal include, but are not limited to, titanium, zirconium, and hafnium.
상기 화학식 6의 A는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, 메톡시메틸, tert-부톡시메틸, 1-에톡시에틸, 또는 1-메틸-1-메톡시에틸인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Wherein A in
또한, 상기 화학식 6의 L은 C4-8 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌인 것이 더욱 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다. Further, L in
또한, 상기 화학식 6의 B는 규소인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.B in the formula (6) is preferably silicon, but is not limited thereto.
또한, 상기 화학식 6의 Q는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 또는 옥틸인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.Q in
또한, 상기 화학식 6의 X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. In
또한, 상기 화학식 6의 R1 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.R 1 to R 17 in
예를 들어, 상기 화학식 6으로 표시되는 제1 메탈로센 화합물의 구체적인 예로는 하기 구조식들 중 하나로 표시되는 화합물을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.For example, specific examples of the first metallocene compound represented by
상기 화학식 6의 제1 메탈로센 화합물은 인데노인돌 유도체 및/또는 플루오렌 유도체를 브릿지 화합물로 연결하여 리간드 화합물로 제조한 다음, 금속 전구체 화합물을 투입하여 메탈레이션(metallation)을 수행함으로써 수득될 수 있다. 상기 제1 메탈로센 화합물의 제조방법은 후술하는 실시예에 구체화하여 설명한다.The first metallocene compound of
또한, 상기 화학식 7의 B'는 규소인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.B 'in the above formula (7) is preferably silicon, but is not limited thereto.
또한, 상기 화학식 7의 Z21 내지 Z23은 각각 독립적으로, 할로겐인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.In formula (7), Z 21 to Z 23 each independently represent halogen, but are not limited thereto.
또한, 상기 화학식 7의 Rc1 내지 Rc4 및 Rd1 내지 Rd4는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 또는 상기 Rc1 내지 Rc4 및 Rd1 내지 Rd4 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 비치환되거나 또는 메틸 또는 페닐로 치환된 방향족 고리인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.R c1 to R c4 and R d1 to R d4 in
예를 들어, 상기 화학식 7로 표시되는 제2 메탈로센 화합물의 구체적인 예로는 하기 구조식들 중 하나로 표시되는 화합물을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.For example, specific examples of the second metallocene compound represented by
본 발명에서 사용되는 메탈로센 촉매는 상기 제1 메탈로센 화합물의 1종 이상, 및 상기 제2 메탈로센 화합물의 1종 이상을 조촉매 화합물과 함께 담체에 담지한 것일 수 있다.The metallocene catalyst used in the present invention may be one in which at least one of the first metallocene compounds and at least one of the second metallocene compounds are supported on a carrier together with a promoter compound.
또한, 상기 담지 메탈로센 촉매는 제조되는 에틸렌/알파-공중합체 공중합체에서 LCB(Long Chain Branch)의 생성을 유도할 수 있다.In addition, the supported metallocene catalyst can induce the formation of LCB (Long Chain Branch) in the ethylene / alpha-co-copolymer to be produced.
본 발명에 따른 담지 메탈로센 촉매에 있어서, 상기 메탈로센 화합물을 활성화하기 위하여 담체에 함께 담지되는 조촉매로는 13족 금속을 포함하는 유기 금속 화합물로서, 일반적인 메탈로센 촉매 하에 올레핀을 중합할 때 사용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. In the supported metallocene catalyst according to the present invention, the co-catalyst to be supported on the support for activating the metallocene compound is an organometallic compound containing a Group 13 metal, and the olefin is polymerized under a general metallocene catalyst It is not particularly limited as long as it can be used in the case of the above.
보다 구체적으로 상기 조촉매는 하기 화학식 8 내지 10으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다:More specifically, the promoter may be at least one member selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (8) to (10):
[화학식 8][Chemical Formula 8]
-[Al(R21)-O]c- - [Al (R 21) -O ] c -
상기 화학식 8에서, In Formula 8,
R21은 각각 독립적으로 할로겐, C1-20 알킬 또는 C1-20 할로알킬이고, Each R < 21 > is independently halogen, C1-20 alkyl or C1-20 haloalkyl,
c는 2 이상의 정수이며,c is an integer of 2 or more,
[화학식 9][Chemical Formula 9]
D(R22)3 D (R 22) 3
상기 화학식 9에서,In the above formula (9)
D는 알루미늄 또는 보론이고, D is aluminum or boron,
R22는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, C1-20 하이드로카빌 또는 할로겐으로 치환된 C1-20 하이드로카빌이고,R 22 are each independently, a substituted C 1-20 hydrocarbyl hydrogen, halogen, C 1-20 hydrocarbyl or a halogen,
[화학식 10][Chemical formula 10]
[L-H]+[Q(E)4]- 또는 [L]+[Q(E)4]- [LH] + [Q (E ) 4] - or [L] + [Q (E ) 4] -
상기 화학식 10에서,In Formula 10,
L은 중성 또는 양이온성 루이스 염기이고, L is a neutral or cationic Lewis base,
[L-H]+는 브론스테드 산이며, [LH] + is Bronsted acid,
Q는 Br3+ 또는 Al3+이고, Q is Br < 3 + > or Al < 3+
E는 각각 독립적으로 C6-20 아릴 또는 C1-20 알킬이고, 여기서 상기 C6-20 아릴 또는 C1-20 알킬은 비치환되거나 또는 할로겐, C1-20 알킬, C1-20 알콕시 및 페녹시로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된다.Wherein each E is independently C 6-20 aryl or C 1-20 alkyl, wherein said C 6-20 aryl or C 1-20 alkyl is unsubstituted or substituted with one or more groups selected from halogen, C 1-20 alkyl, C 1-20 alkoxy and Lt; / RTI > is substituted by one or more substituents selected from the group consisting of phenoxy.
상기 화학식 8로 표시되는 화합물은, 예를 들어 개질메틸알루미녹산(MMAO), 메틸알루미녹산(MAO), 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, 부틸알루미녹산 등과 같은 알킬알루미녹산일 수 있다.The compound represented by Formula 8 may be, for example, alkylaluminoxane such as modified methylaluminoxane (MMAO), methylaluminoxane (MAO), ethylaluminoxane, isobutylaluminoxane, butylaluminoxane and the like.
상기 화학식 9로 표시되는 알킬 금속 화합물은, 예를 들어 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 디메틸클로로알루미늄, 디메틸이소부틸알루미늄, 디메틸에틸알루미늄, 디에틸클로로알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-s-부틸알루미늄, 트리씨클로펜틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 에틸디메틸알루미늄, 메틸디에틸알루미늄, 트리페닐알루미늄, 트리-p-톨릴알루미늄, 디메틸알루미늄메톡시드, 디메틸알루미늄에톡시드, 트리메틸보론, 트리에틸보론, 트리이소부틸보론, 트리프로필보론, 트리부틸보론 등일 수 있다.The alkyl metal compound represented by the formula (9) is, for example, trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, tripropylaluminum, tributylaluminum, dimethylchloroaluminum, dimethylisobutylaluminum, dimethylethylaluminum, Aluminum, triisopropylaluminum, tri-s-butylaluminum, tricyclopentylaluminum, tripentylaluminum, triisopentylaluminum, trihexylaluminum, ethyldimethylaluminum, methyldiethylaluminum, Aluminum, dimethyl aluminum methoxide, dimethyl aluminum ethoxide, trimethyl boron, triethyl boron, triisobutyl boron, tripropyl boron, tributyl boron and the like.
상기 화학식 10으로 표시되는 화합물은, 예를 들어 트리에틸암모니움테트라페닐보론, 트리부틸암모니움테트라페닐보론, 트리메틸암모니움테트라페닐보론, 트리프로필암모니움테트라페닐보론, 트리메틸암모니움테트라(p-톨릴)보론, 트리프로필암모니움테트라(p-톨릴)보론, 트리에틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)보론, 트리메틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플루오로메틸페닐)보론, 트리메틸암모니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리부틸암모니움테트라펜타플루오로페닐보론, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐 보론, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐보론, N,N-디에틸아닐리니움테트라펜타플루오로페닐보론, 디에틸암모니움테트라펜타플루오로페닐보론, 트리페닐포스포늄테트라페닐보론, 트리메틸포스포늄테트라페닐보론, 트리에틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리부틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리메틸암모니움테트라페닐알루미늄, 트리프로필암모니움테트라페닐알루미늄, 트리메틸암모니움테트라(p-톨릴)알루미늄, 트리프로필암모니움테트라(p-톨릴)알루미늄, 트리에틸암모니움테트라(o,p-디메틸페닐)알루미늄, 트리부틸암모니움테트라(p-트리플루오로메틸페닐)알루미늄, 트리메틸암모니움테트라(p-트리플루오로메틸페닐)알루미늄,트리부틸암모니움테트라펜타플루오로페닐알루미늄, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐알루미늄, N,N-디에틸아닐리니움테트라페닐알루미늄, N,N-디에틸아닐리니움테트라펜타플로로페닐알루미늄, 디에틸암모니움테트라펜타플루오로페닐알루미늄, 트리페닐포스포늄테트라페닐알루미늄, 트리메틸포스포늄테트라페닐알루미늄, 트리페닐카보니움테트라페닐보론, 트리페닐카보니움테트라페닐알루미늄, 트리페닐카보니움테트라(p-트리플로로메틸페닐)보론, 트리페닐카보니움테트라펜타플루오로페닐보론 등일 수 있다.The compound represented by Formula 10 may be, for example, triethylammoniumtetraphenylboron, tributylammoniumtetraphenylboron, trimethylammoniumtetraphenylboron, tripropylammoniumtetraphenylboron, trimethylammoniumtetra (p- (O, p-dimethylphenyl) boron, tributylammonium tetra (p-tolyl) boron, triethylammoniumtetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, trimethylammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, tributylammonium tetrapentafluorophenylboron, N, N-diethylanilinium tetraphenylboron, N, N-diethylanilinium tetraphenylboron, N, N-diethylanilinium tetrapentafluorophenylboron, diethylammonium tetrapentafluorophenylboron, triphenylphosphonium tetraphenylboron, trimethylphosphine Tetramethylammonium tetraphenylboron, triethylammonium tetraphenyl aluminum, tributylammonium tetraphenyl aluminum, trimethylammonium tetraphenyl aluminum, tripropylammonium tetraphenyl aluminum, trimethylammonium tetra (p-tolyl) aluminum, tripropylammonium (P-tolyl) aluminum, triethylammoniumtetra (o, p-dimethylphenyl) aluminum, tributylammoniumtetra (ptrifluoromethylphenyl) aluminum, trimethylammoniumtetra (ptrifluoromethylphenyl ) Aluminum, tributylammonium tetrapentafluorophenyl aluminum, N, N-diethylanilinium tetraphenyl aluminum, N, N-diethylanilinium tetraphenyl aluminum, N, N-diethylanilinium tetra Pentafluorophenyl aluminum, diethylammonium tetrapentafluorophenyl aluminum, triphenylphosphonium tetraphenyl aluminum, trimethylphosphonium tetra (P-trifluoromethylphenyl) boron, triphenylcarbonium tetrapentafluorophenylboron, and the like can be used in the present invention. have.
이러한 조촉매의 담지량은 담체 1g을 기준으로 5 mmol 내지 20 mmol일 수 있다.The amount of the promoter to be supported may be 5 mmol to 20 mmol based on 1 g of the carrier.
본 발명에 따른 담지 메탈로센 촉매에 있어서, 상기 담체로는 표면에 하이드록시기를 함유하는 담체를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 건조되어 표면에 수분이 제거된, 반응성이 큰 하이드록시기와 실록산기를 가지고 있는 담체를 사용할 수 있다.In the supported metallocene catalyst according to the present invention, a carrier containing a hydroxy group on its surface can be used as the carrier, and preferably has a hydroxy group and a siloxane group which are dried and have moisture removed from the surface and have high reactivity Can be used.
예컨대, 고온에서 건조된 실리카, 실리카-알루미나, 및 실리카-마그네시아 등이 사용될 수 있고, 이들은 통상적으로 Na2O, K2CO3, BaSO4, 및 Mg(NO3)2 등의 산화물, 탄산염, 황산염, 및 질산염 성분을 함유할 수 있다.Silica-alumina, silica-magnesia, and the like, which are usually dried at high temperature, and which are usually made of oxides such as Na 2 O, K 2 CO 3 , BaSO 4 , and Mg (NO 3 ) 2 , Sulfate, and nitrate components.
상기 담체의 건조 온도는 200 내지 800℃가 바람직하고, 300 내지 600℃가 더욱 바람직하며, 300 내지 400℃가 가장 바람직하다. 상기 담체의 건조 온도가 200℃ 미만인 경우 수분이 너무 많아서 표면의 수분과 조촉매가 반응하게 되고, 800℃를 초과하는 경우에는 담체 표면의 기공들이 합쳐지면서 표면적이 줄어들며, 또한 표면에 하이드록시기가 많이 없어지고 실록산기만 남게 되어 조촉매와의 반응자리가 감소하기 때문에 바람직하지 않다.The drying temperature of the carrier is preferably 200 to 800 ° C, more preferably 300 to 600 ° C, and most preferably 300 to 400 ° C. If the drying temperature of the carrier is less than 200 ° C, moisture is excessively large and the surface moisture reacts with the cocatalyst. When the temperature exceeds 800 ° C, the pores on the surface of the carrier are combined to reduce the surface area. And only the siloxane group is left, and the reaction site with the co-catalyst is reduced, which is not preferable.
상기 담체 표면의 하이드록시기 양은 0.1 내지 10 mmol/g이 바람직하며, 0.5 내지 5 mmol/g일 때 더욱 바람직하다. 상기 담체 표면에 있는 하이드록시기의 양은 담체의 제조방법 및 조건 또는 건조 조건, 예컨대 온도, 시간, 진공 또는 스프레이 건조 등에 의해 조절할 수 있다.The amount of hydroxyl groups on the surface of the support is preferably from 0.1 to 10 mmol / g, more preferably from 0.5 to 5 mmol / g. The amount of the hydroxyl group on the surface of the carrier can be controlled by the preparation method and conditions of the carrier or by drying conditions such as temperature, time, vacuum or spray drying.
상기 하이드록시기의 양이 0.1 mmol/g 미만이면 조촉매와의 반응자리가 적고, 10 mmol/g을 초과하면 담체 입자 표면에 존재하는 하이드록시기 이외에 수분에서 기인한 것일 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.If the amount of the hydroxyl group is less than 0.1 mmol / g, the number of sites of reaction with the co-catalyst is small. If the amount is more than 10 mmol / g, the hydroxyl group may be present in the water other than the hydroxyl group present on the surface of the carrier particle. not.
한편, 본 발명에 따른 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는, 상술한 담지 메탈로센 촉매의 존재 하에서, 에틸렌 및 알파-올레핀을 중합시킴으로써 제조할 수 있다. On the other hand, the ethylene / alpha-olefin copolymer according to the present invention can be produced by polymerizing ethylene and alpha-olefin in the presence of the above-described supported metallocene catalyst.
상기 중합 반응은 하나의 연속식 슬러리 중합 반응기, 루프 슬러리 반응기, 기상 반응기 또는 용액 반응기를 이용하여 에틸렌 및 알파-올레핀을 공중합하여 진행할 수 있다.The polymerization can be carried out by copolymerizing ethylene and alpha-olefins using one continuous slurry polymerization reactor, a loop slurry reactor, a gas phase reactor or a solution reactor.
그리고, 상기 중합 온도는 약 25 내지 약 500℃, 바람직하게는 약 25 내지 약 200℃, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 150℃일 수 있다. 또한, 중합 압력은 약 1 내지 약 100 Kgf/cm2, 바람직하게는 약 1 내지 약 50 Kgf/cm2, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 30 Kgf/cm2일 수 있다.The polymerization temperature may be about 25 to about 500 캜, preferably about 25 to about 200 캜, and more preferably about 50 to about 150 캜. The polymerization pressure may be from about 1 to about 100 Kgf / cm 2, preferably about 1 to about 50 Kgf / cm 2, more preferably from about 5 to about 30 Kgf / cm 2.
상기 담지 메탈로센 촉매는 탄소수 5 내지 12의 지방족 탄화수소 용매, 예를 들면 펜탄, 헥산, 헵탄, 노난, 데칸, 및 이들의 이성질체와 톨루엔, 벤젠과 같은 방향족 탄화수소 용매, 디클로로메탄, 클로로벤젠과 같은 염소원자로 치환된 탄화수소 용매 등에 용해하거나 희석하여 주입할 수 있다. 여기에 사용되는 용매는 소량의 알킬 알루미늄 처리함으로써 촉매 독으로 작용하는 소량의 물 또는 공기 등을 제거하여 사용하는 것이 바람직하며, 조촉매를 더 사용하여 실시하는 것도 가능하다.The supported metallocene catalyst may be an aliphatic hydrocarbon solvent having 5 to 12 carbon atoms such as pentane, hexane, heptane, nonane, decane and isomers thereof and aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and benzene, dichloromethane and chlorobenzene A chlorine atom-substituted hydrocarbon solvent, or the like. The solvent used here is preferably used by removing a small amount of water or air acting as a catalyst poison by treating with a small amount of alkylaluminum, and it is also possible to use a further cocatalyst.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 고분자량의 고분자 쇄를 주로 중합하는 제1 메탈로센 화합물과 저분자량의 고분자 쇄를 주로 중합하는 제2 메탈로센 화합물을 함께 사용하여, 에틸렌 및 알파-올레핀 단량체를 공중합하여 제조된다. 예를 들어, 상기 상기 제1 메탈로센 화합물 및 상기 제2 메탈로센 화합물은 상기 담체 1g을 기준으로 5:1 내지 1:5의 몰비로 담지될 수 있다. 이러한 2종 이상의 촉매의 상호 작용으로 인하여, 전체적으로 분자량 분포가 넓으면서도, 우수한 내환경 응력 균열성을 갖는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 제조가 가능하다.As described above, the ethylene / alpha-olefin copolymer according to the present invention contains a first metallocene compound that mainly polymerizes a high molecular weight polymer chain and a second metallocene compound that mainly polymerizes a low molecular weight polymer chain , ≪ / RTI > ethylene and alpha-olefin monomers. For example, the first metallocene compound and the second metallocene compound may be supported at a molar ratio of 5: 1 to 1: 5 based on 1 g of the support. Due to the interaction of these two or more catalysts, it is possible to produce an ethylene / alpha-olefin copolymer having excellent environmental stress cracking properties, while having a broad molecular weight distribution as a whole.
본 발명에 따른 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는, 우수한 내환경 응력 균열성을 가져 여러 제품을 제조하는데 유용하게 적용할 수 있다. The ethylene / alpha-olefin copolymer according to the present invention has excellent environmental stress cracking property and can be usefully applied to various products.
도 1은, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에서 제조한 에틸렌/1-헥센 공중합체의 GPC 커브를 나타낸 것이다.
도 2는, 상기 도 1 중 log Mw가 5.0 이상인 영역에 대한 확대도를 나타낸 것이다. Fig. 1 shows the GPC curves of the ethylene / 1-hexene copolymer produced in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. Fig.
Fig. 2 is an enlarged view of a region where log Mw is 5.0 or more in Fig.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
제조예Manufacturing example A: 제1 A: First 메탈로센Metallocene 화합물(A)의 제조 Preparation of compound (A)
시작 물질인 n-Butyl-indenoindole 유도체 9.7 mmol을 250 ml의 schlenk flask에 넣고, 이를 100 ml의 Hexane과 38.8 mmol의 MTBE(Methyl tert-butyl ether)에 녹인 다음, dryice/acetone bath 내에서 2.5M n-BuLi Hexane solution 4.3 ml(10.7 mmol)를 적가하여 상온에서 overnight 교반하였다. 또한, 다른 250 ml의 schlenk flask를 준비하여 glove box 안에 넣고, glove box 안에서 (6-tert-butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane 2.6 g(9.7 mmol)의 무게를 재서 밖으로 꺼내 50 ml의 Hexane에 녹인 후, dryice/acetone bath 내에서 n-Butyl-indenoindole 유도체의 Lithiated slurry를 cannula를 통해 dropwise 적가하였다. 주입이 끝난 혼합물의 온도를 상온으로 천천히 올린 후 overnight 교반하였다. 이와 동시에 Fluorene 1.6 g(9.7 mmol) 또한 THF 100 ml에 녹인 다음, dryice/acetone bath 내에서 2.5M n-BuLi Hexane solution 4.3 ml(10.7 mmol)를 적가하여 상온에서 overnight 교반하였다. 합성된 중간체는 1H NMR 확인 없이 다음 반응에 사용하였다. (6-tert-butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane 1 당량이 들어있는 Si solution에 Fluorene의 Lithiated solution을 dryice/acetone bath 내에서 천천히 적가하여 상온에서 overnight 교반하였다. 반응 후 ether/water로 extraction하여 유기층의 잔류 수분을 MgSO4로 제거 후, 진공 감압 조건에서 solvent를 제거하여 oily한 상태의 화합물 9 mmol을 얻었다.9.7 mmol of the starting material, n-butyl-indenoindole derivative, was dissolved in 250 ml of schlenk flask and dissolved in 100 ml of hexane and 38.8 mmol of methyl tert-butyl ether. Then, 2.5 M n -BuLi Hexane solution (4.3 ml, 10.7 mmol) was added dropwise and the mixture was stirred at room temperature overnight. Another 250 ml schlenk flask was placed in a glove box and 2.6 g (9.7 mmol) of (6-tert-butoxyhexyl) dichloro (methyl) silane was taken out from the glove box and dissolved in 50 ml of hexane , Lithiated slurry of n-butyl-indenoindole derivative in dryice / acetone bath was dropwise added dropwise via cannula. The temperature of the mixture was slowly raised to room temperature and stirred overnight. At the same time, 1.6 g (9.7 mmol) of Fluorene was also dissolved in 100 ml of THF, and 4.3 ml (10.7 mmol) of 2.5 M n-BuLi Hexane solution was added dropwise in a dryice / acetone bath and stirred overnight at room temperature. The synthesized intermediate was used in the next reaction without 1 H NMR confirmation. (6-tert-butoxyhexyl) dichloro (methyl) silane was slowly added dropwise in a dryice / acetone bath and stirred overnight at room temperature. After the reaction, the residue was extracted with ether / water to remove residual water in the organic layer with MgSO 4 , and the solvent was removed under vacuum decompression to obtain 9 mmol of the compound in an oily state.
위의 화합물에, n-BuLi 2 당량을 천천히 가한 후, 실온으로 승온시킨 다음 8 시간 이상 반응하여 ZrCl4(THF)2(1 당량)/THF(60㎖)의 서스펜젼(suspension) 용액에 기 합성된 리튬염(lithium salt) 용액을 천천히 가하고 실온에서 6시간 동안 더 반응시켰다.To the above compound was added slowly the equivalent of n-
모든 휘발성 물질을 진공 건조하고, 얻어진 오일성 액체 물질에 톨루엔 용매를 가하여 걸러내었다. 걸러낸 용액을 진공 건조하여 표제 화합물을 얻었다.All volatile materials were vacuum dried, and toluene solvent was added to the obtained oily liquid material for filtering. The filtered solution was vacuum dried to give the title compound.
1H NMR (500 MHz, CDCl3): 7.90-6.98 (15H, m), 4.31-3.55 (2H, m), 3.18 (2H, m), 2.37 (3H, d), 1.33-1.25 (9H, m), 1.15 (9H, s), 0.91 (8H, m). 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3): 7.90-6.98 (15H, m), 4.31-3.55 (2H, m), 3.18 (2H, m), 2.37 (3H, d), 1.33-1.25 (9H, m ), 1.15 (9H, s), 0.91 (8H, m).
제조예Manufacturing example B: 제2 B: 2nd 메탈로센Metallocene 화합물(B)의 제조 Preparation of compound (B)
-78℃에서 Tetramethylcyclopentadiene(TMCp) 1 당량을 THF에 녹이고, n-BuLi을 천천히 가한 후, 상온으로 승온시킨 후에 8시간 반응시켰다. 그 용액을 다시 -78℃에서(6-tert-butoxyhexyl)dichloro(methyl)silane 1 당량이 들어있는 플라스크로 dropwise 적가하여 overnight 반응시켰다. 동시에 또 다른 플라스크에서 Cyclopentadiene(Cp) 1 당량을 -78℃에서 THF에 녹이고, n-BuLi을 천천히 가한 후, 상온으로 승온시킨 후에 8시간 반응시켰다. -78℃에서 TMCp 반응 혼합물을 Cp 반응 혼합물이 들어있는 플라스크로 dropwise 적가하여 상온으로 승온시킨 후에 overnight 반응시켰다.One equivalent of Tetramethylcyclopentadiene (TMCp) was dissolved in THF at -78 ° C, n-BuLi was added slowly, the temperature was raised to room temperature, and the reaction was allowed to proceed for 8 hours. The solution was dropwise added dropwise to a flask containing 1 equivalent of (6-tert-butoxyhexyl) dichloro (methyl) silane at -78 ° C. overnight. At the same time, one equivalent of Cyclopentadiene (Cp) was dissolved in THF at -78 ° C in another flask, n-BuLi was added slowly, the temperature was raised to room temperature, and the reaction was allowed to proceed for 8 hours. The TMCp reaction mixture was dropwise added dropwise to the flask containing the Cp reaction mixture at -78 ° C., and the temperature was raised to room temperature, followed by overnight reaction.
위의 최종 반응 혼합물에, n-BuLi 2 당량을 천천히 가한 후, 실온으로 승온시킨 다음 8 시간 이상 반응하여 ZrCl4(THF)2(1 당량)/THF(30㎖)의 서스펜젼(suspension) 용액에 기 합성된 리튬염(lithium salt) 용액을 천천히 가하고 실온에서 6시간 동안 더 반응시켰다.To the above final reaction mixture was slowly added n-
모든 휘발성 물질을 진공 건조하고, 얻어진 오일성 액체 물질에 헥산(hexane) 용매를 가하여 걸러내었다. 걸러낸 용액을 진공 건조하여 표제 화합물을 얻었다.All volatile materials were vacuum dried, and hexane solvent was added to the obtained oily liquid substance to be filtered. The filtered solution was vacuum dried to give the title compound.
1H NMR (500 MHz, CDCl3): 6.69-5.49 (4H, m), 3.28 (2H, m), 1.80-1.22 (9H, m), 1.11 (9H, s), 0.80 (4H, m). 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): 6.69-5.49 (4H, m), 3.28 (2H, m), 1.80-1.22 (9H, m), 1.11 (9H, s), 0.80
제조예Manufacturing example 1: 혼성 담지 1: hybrid bearing 메탈로센Metallocene 촉매(A+B)의 제조 Preparation of Catalyst (A + B)
고압 반응기에 톨루엔 용액 100 ml를 넣고, 반응기 온도를 40℃로 유지하였다. 600℃의 온도에서 12 시간 동안 진공을 가해 탈수시킨 실리카 9 g을 반응기에 투입하고 실리카를 충분히 분산시킨 후에, 제조예 A에서 제조한 제1 메탈로센 화합물(A)을 0.10 mmol/g SiO2 비율로 톨루엔에 녹여 투입하고 40℃에서 2 시간 동안 교반하여 반응시켰다. The high-pressure reactor was charged with 100 ml of toluene solution, and the reactor temperature was maintained at 40 占 폚. 9 g of silica dehydrated under a vacuum at a temperature of 600 ° C for 12 hours was charged into the reactor and sufficiently dispersed in the silica. Then, the first metallocene compound (A) prepared in Preparation Example A was added to 0.10 mmol / g SiO 2 , And the mixture was reacted by stirring at 40 DEG C for 2 hours.
이후, 10 wt% 메틸알루미녹산(MAO)/톨루엔 용액 50 mL를 가하여 40℃에서 200 rpm으로 12 시간 동안 교반하였다. Then, 50 mL of 10 wt% methylaluminoxane (MAO) / toluene solution was added, and the mixture was stirred at 40 ° C and 200 rpm for 12 hours.
여기에, 제조예 B에서 제조한 제2 메탈로센 화합물을 0.20 mmol/g SiO2 비율로 톨루엔에 녹여 투입한 후, 40℃에서 200 rpm으로 12 시간 동안 교반하였다. The second metallocene compound prepared in Preparation Example B was dissolved in toluene at a ratio of 0.20 mmol / g SiO 2 , and the mixture was stirred at 40 ° C and 200 rpm for 12 hours.
상기 반응이 끝난 후, 교반을 멈추고 충분한 양의 톨루엔으로 세척한 다음, 다시 톨루엔 50 ml를 투입하고 10분간 교반 후 멈추고 충분한 양의 톨루엔으로 세척하여 반응에 참여하지 않은 화합물을 제거하였다. 이후, 헥산 50 ml를 투입하여 교반한 후, 이 헥산 슬러리를 필터로 이송하여 필터링하였다. 이를 40℃에서 4시간 동안 감압 하에 건조하여 8 g의 혼성 담지 촉매를 제조하였다.After the completion of the reaction, stirring was stopped, and the reaction solution was washed with a sufficient amount of toluene. Then, 50 ml of toluene was added thereto. After stirring for 10 minutes, the solution was stopped and washed with a sufficient amount of toluene to remove unreacted compounds. Thereafter, 50 ml of hexane was added and stirred, and then the hexane slurry was transferred to a filter and filtered. This was dried at 40 DEG C under reduced pressure for 4 hours to prepare 8 g of hybrid supported catalyst.
제조예Manufacturing example 2: 혼성 담지 2: hybrid bearing 메탈로센Metallocene 촉매(A+B)의 제조 Preparation of Catalyst (A + B)
상기 제조예 B에서 제조한 메탈로센 화합물(B)를 0.15 mmol/g SiO2 투입하고, 상기 제조예 A에서 제조한 메탈로센 화합물(A)를 0.15 mmol/g SiO2 투입한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여, 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.Except that the metallocene compound (B) prepared in Preparation Example B was added in an amount of 0.15 mmol / g SiO 2 and the metallocene compound (A) prepared in Preparation Example A was added in an amount of 0.15 mmol / g SiO 2 , A mixed supported metallocene catalyst was prepared using the same method as in Production Example 1 above.
제조예Manufacturing example 3: 혼성 담지 3: Hybrid support 메탈로센Metallocene 촉매(A+B)의 제조 Preparation of Catalyst (A + B)
상기 제조예 B에서 제조한 메탈로센 화합물(B)를 0.12 mmol/g SiO2 투입하고, 상기 제조예 A에서 제조한 메탈로센 화합물(A)를 0.12 mmol/g SiO2 투입한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여, 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.Except that the metallocene compound (B) prepared in Preparation Example B was added in an amount of 0.12 mmol / g SiO 2 and the metallocene compound (A) prepared in Preparation Example A was added in an amount of 0.12 mmol / g SiO 2 , A mixed supported metallocene catalyst was prepared using the same method as in Production Example 1 above.
제조예Manufacturing example 4: 혼성 담지 4: Hybrid support 메탈로센Metallocene 촉매(A+B)의 제조 Preparation of Catalyst (A + B)
상기 제조예 B에서 제조한 메탈로센 화합물(B)를 0.12 mmol/g SiO2 투입하고, 상기 제조예 A에서 제조한 메탈로센 화합물(A)를 0.15 mmol/g SiO2 투입한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여, 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.Except that the metallocene compound (B) prepared in Preparation Example B was added in an amount of 0.12 mmol / g SiO 2 , and the metallocene compound (A) prepared in Preparation Example A was added in an amount of 0.15 mmol / g SiO 2 , A mixed supported metallocene catalyst was prepared using the same method as in Production Example 1 above.
제조예Manufacturing example 5: 혼성 담지 5: Hybrid support 메탈로센Metallocene 촉매(A+B)의 제조 Preparation of Catalyst (A + B)
상기 제조예 B에서 제조한 메탈로센 화합물(B)를 0.10 mmol/g SiO2 투입하고, 상기 제조예 A에서 제조한 메탈로센 화합물(A)를 0.20 mmol/g SiO2 투입한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여, 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하였다.Except that the metallocene compound (B) prepared in Preparation Example B was added in an amount of 0.10 mmol / g SiO 2 and the metallocene compound (A) prepared in Preparation Example A was added in an amount of 0.20 mmol / g SiO 2 , A mixed supported metallocene catalyst was prepared using the same method as in Production Example 1 above.
실시예Example 1: 에틸렌/1- 1: Ethylene / 1- 헥센Hexen 공중합체의 제조 Preparation of Copolymer
상기 제조예 1에서 제조한 혼성 담지 메탈로센 촉매 50 mg을 드라이 박스에서 정량하여 50 mL의 유리병에 각각 담은 후 고무 격막으로 밀봉하여 드라이 박스에서 꺼내어 주입할 촉매를 준비하였다. 중합은 기계식 교반기가 장착된 온도 조절이 가능하고 고압에서 이용되는 2L 금속 합금 반응기에서 수행하였다. 50 mg of the mixed supported metallocene catalyst prepared in Preparation Example 1 was quantitatively measured in a dry box and packed in a 50 mL glass bottle, sealed with a rubber septum, and taken out from a dry box to prepare a catalyst to be injected. The polymerization was carried out in a temperature controlled, 2 L metal alloy reactor at high pressure equipped with a mechanical stirrer.
상기 반응기에 1.0 mmol 트리에틸알루미늄(triethylaluminum)이 들어 있는 헥산 1 L와 1-헥센 10 cc를 주입하고, 상기 준비한 각각의 담지 촉매를 반응기에 공기 접촉 없이 투입한 후, 80℃에서 기체 에틸렌 단량체를 9 Kgf/cm2의 압력으로 계속적으로 가하면서 1시간 동안 중합하였다. 중합의 종결은 먼저 교반을 멈춘 후 에틸렌을 배기시켜 제거함으로써 완료시켰다. 상기 얻어진 중합체에서 중합 용매를 여과시켜 대부분 제거한 후 80℃ 진공 오븐에서 4시간 동안 건조시켰다.1 L of hexane containing 1.0 mmol of triethylaluminum and 10 cc of 1-hexene were fed into the reactor, and the respective supported catalysts prepared above were introduced into the reactor without air contact, and then gaseous ethylene monomer And polymerized for 1 hour while continuously adding thereto a pressure of 9 Kgf / cm 2 . The termination of the polymerization was completed by first stopping the stirring and then removing ethylene by evacuation. The polymerization solvent was removed from the obtained polymer by filtration and dried in a vacuum oven at 80 캜 for 4 hours.
실시예Example 2 내지 5 2 to 5
상기 제조예 1에서 제조한 혼성 담지 메탈로센 촉매 대신 상기 제조예 2 내지 5에서 제조한 혼성 담지 메탈로센 촉매를 각각 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 에틸렌/1-헥센 공중합체를 제조하였다.Except that the mixed supported metallocene catalysts prepared in Preparation Examples 2 to 5 were used in place of the mixed supported metallocene catalysts prepared in Preparation Example 1, -Hexene copolymer.
비교예Comparative Example 1 One
주식회사 엘지화학에서 상업적으로 입수 가능한 SM800의 폴리에틸렌을 준비하였다.SM800 polyethylene commercially available from LG Chemical Co., Ltd. was prepared.
시험예Test Example : 에틸렌/1-: Ethylene / 1- 헥센Hexen 공중합체의 물성 평가 Evaluation of physical properties of copolymer
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 에틸렌/1-헥센 공중합체를 하기의 방법으로 물성을 평가하였다.The properties of the ethylene / 1-hexene copolymer prepared in the above Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods.
1) 밀도: ASTM 15051) Density: ASTM 1505
2) 용융지수(MI, 2.16 kg/10분): 측정 온도 190℃, ASTM D12382) Melt Index (MI, 2.16 kg / 10 min): Measuring temperature 190 占 폚, ASTM D1238
3) Mn, Mw, PDI, GPC 커브: 샘플을 PL-SP260을 이용하여 BHT 0.0125% 포함된 1,2,4-Trichlorobenzene에서 160℃, 10시간 동안 녹여 전처리하고, PL-GPC220을 이용하여 측정 온도 160℃에서 수 평균분자량, 중량 평균분자량을 측정하였다. PDI는 중량 평균분자량과 수 평균분자량의 비(Mw/Mn)로 나타내었다.3) Mn, Mw, PDI and GPC curves: The sample was pre-treated with 1,2-trichlorobenzene containing 0.0125% of BHT at 160 ° C for 10 hours using PL-SP260 and measured with PL-GPC220 The number average molecular weight and the weight average molecular weight were measured at 160 캜. PDI is represented by the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight to the number average molecular weight.
4) ESCR: ASTM D 1693에 따라 10% Igepal CO-630 Solution을 사용하여 온도 50℃ 조건하에서 F50 (50% 파괴)까지의 시간을 측정하였다.4) ESCR: Time to F50 (50% destruction) was measured under a condition of 50 ° C using 10% Igepal CO-630 Solution according to ASTM D 1693.
5) 용융점(Tm) 및 ωc(weight fraction crystallinity): 온도를 200℃까지 증가시킨 후, 5분 동안 그 온도에서 유지하고, 그 다음 30℃까지 내리고, 다시 온도를 증가시켜 DSC(Differential Scanning Calorimeter, TA사 제조) 곡선의 꼭대기를 용융점으로 하였다. 이 때, 온도의 상승과 내림의 속도는 10℃/min 이고, 용융점은 두 번째 온도가 상승하는 구간에서 측정한 결과를 사용하였다.5) Melting point (Tm), and ω c (weight fraction crystallinity): after increasing the temperature to 200 ℃, maintained at that temperature for 5 minutes, the down and then up to 30 ℃, by increasing the back temperature DSC (Differential Scanning Calorimeter , Manufactured by TA Corporation), and the top of the curve was taken as the melting point. At this time, the temperature rise and fall speed was 10 ° C / min, and the melting point was measured at the second temperature rise.
6) 연결 분자 함량(Tie Molecule Fraction): 상기 측정한 GPC 커브의 데이터 및 용융점을 이용하여, 앞서 설명한 수학식 4에 의해 계산하였다. 6) Tie Molecule Fraction: The data and the melting point of the measured GPC curve were used to calculate the molecular weight by the above-described formula (4).
상기 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 각 공중합체의 GPC 커브를 도 1에 나타내었고, 이의 log Mw가 5.0 이상인 영역에 대한 확대도를 도 2에 나타내었다. The results are shown in Table 1 below. The GPC curve of each copolymer is shown in Fig. 1, and an enlarged view of a region having a log Mw of 5.0 or more is shown in Fig.
이상 Area
(GPC curve)Log Mw 5.0
Above Area
(GPC curve)
이상 Area
(GPC curve)Log Mw 5.5
Above Area
(GPC curve)
분자
함량connect
molecule
content
상기 표 1 및 도 1 및 2에 나타난 바와 같이, 실시예의 에틸렌/1-헥센 공중합체는 비교예 대비 고분자량 영역의 비율 및 연결 분자 함량이 높아, 현저히 개선된 내환경 응력 균열성을 나타냄을 알 수 있다.As shown in Table 1 and Figs. 1 and 2, the ethylene / 1-hexene copolymer of the Example exhibited remarkably improved environmental stress cracking resistance due to the high proportion of the high molecular weight region and the high molecular weight of the connecting molecule. .
Claims (10)
분자량분포(PDI)가 3 이상이며,
밀도(g/cm3)가 0.948 내지 0.956이고,
x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서, log Mw가 5.0 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 20% 이상이며,
연결 분자 함량(Tie molecule fraction)이 4 이상인,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체.
A weight average molecular weight (g / mol) of 100,000 to 250,000,
A molecular weight distribution (PDI) of 3 or more,
A density (g / cm 3 ) of 0.948 to 0.956,
in the GPC curve graph in which the x-axis is log Mw and the y-axis is dw / dlogMw, the integral value of the region where log Mw is 5.0 or more is 20% or more of the integral value of the x-
A Tie molecule fraction of 4 or more,
Ethylene / alpha-olefin copolymer.
ASTM D 1693에 따라 측정한 내환경 응력 균열성(ESCR)이 10 시간 이상인,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체.
The method according to claim 1,
Having an environmental stress cracking resistance (ESCR) of 10 hours or more as measured according to ASTM D 1693,
Ethylene / alpha-olefin copolymer.
x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서, log Mw가 5.5 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 10% 이상인,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체.
The method according to claim 1,
in the GPC curve graph in which the x-axis is log Mw and the y-axis is dw / dlogMw, the integral value of the log Mw of 5.5 or more is 10% or more of the integral value of the x-
Ethylene / alpha-olefin copolymer.
상기 분자량 분포(PDI)가 10 내지 25인,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체.
The method according to claim 1,
Wherein said molecular weight distribution (PDI) is from 10 to 25,
Ethylene / alpha-olefin copolymer.
x 축이 log Mw이고 y 축이 dw/dlogMw인 GPC 커브 그래프에서, log Mw가 5.0 이상 영역의 적분 값이 x축 전체 적분 값의 20% 내지 30%인,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체.
The method according to claim 1,
in the GPC curve graph in which the x-axis is log Mw and the y-axis is dw / dlogMw, the integral value of the region where log Mw is 5.0 or more is 20% to 30%
Ethylene / alpha-olefin copolymer.
연결 분자 함량(Tie molecule fraction)이 4 내지 6.3인,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체.
The method according to claim 1,
Wherein the Tie molecule fraction is between 4 and 6.3,
Ethylene / alpha-olefin copolymer.
상기 알파-올레핀은, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센 및 1-아이토센으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체.
The method according to claim 1,
The alpha-olefin is preferably selected from the group consisting of propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, and 1-aidocene.
Ethylene / alpha-olefin copolymer.
상기 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 제1 메탈로센 화합물 1종 이상; 및 하기 화학식 3 내지 5로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 제2 메탈로센 화합물 1종 이상의 존재 하에, 에틸렌 및 알파-올레핀을 중합시킴으로써 제조되는,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
A는 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, C7-20 알킬아릴, C7-20 아릴알킬, C1-20 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C3-20 헤테로시클로알킬, 또는 C5-20 헤테로아릴이고;
D는 -O-, -S-, -N(R)- 또는 -Si(R)(R')- 이고, 여기서 R 및 R'은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, 또는 C6-20 아릴이고;
L은 C1-10 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고;
B는 탄소, 규소 또는 게르마늄이고;
Q는 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, C7-20 알킬아릴, 또는 C7-20 아릴알킬이고;
M은 4족 전이금속이며;
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, 니트로, 아미도, C1-20 알킬실릴, C1-20 알콕시, 또는 C1-20 술폰네이트이고;
C1 및 C2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 2a, 화학식 2b 또는 하기 화학식 2c 중 하나로 표시되고, 단, C1 및 C2가 모두 화학식 2c인 경우는 제외하며;
[화학식2a]
[화학식 2b]
[화학식 2c]
상기 화학식 2a, 2b 및 2c에서, R1 내지 R17 및 R1' 내지 R9'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C1-20 알킬실릴, C1-20 실릴알킬, C1-20 알콕시실릴, C1-20 알콕시, C6-20 아릴, C7-20 알킬아릴, 또는 C7-20 아릴알킬이며, 상기 R10 내지 R17 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고;
[화학식 3]
(Cp1Ra)n(Cp2Rb)M1Z1 3-n
상기 화학식 3에서,
M1은 4족 전이금속이고;
Cp1 및 Cp2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 시클로펜타디엔닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐, 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 이들은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소로 치환될 수 있으며;
Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, C1-20 알킬, C1-10 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C6-20 아릴, C6-10 아릴옥시, C2-20 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C8-40 아릴알케닐, 또는 C2-10 알키닐이고;
Z1은 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;
n은 1 또는 0 이고;
[화학식 4]
(Cp3Rc)mB1(Cp4Rd)M2Z2 3-m
상기 화학식 4에서,
M2는 4족 전이 금속이고;
Cp3 및 Cp4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 시클로펜타디에닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 이들은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소로 치환될 수 있으며;
Rc 및 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, C1-20 알킬, C1-10 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C6-20 아릴, C6-10 아릴옥시, C2-20 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C8-40 아릴알케닐, 또는 C2-10 알키닐이고;
Z2는 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;
B1은 Cp3Rc 고리와 Cp4Rd 고리를 가교 결합시키거나, 하나의 Cp4Rd 고리를 M2에 가교 결합시키는, 탄소, 게르마늄, 규소, 인 또는 질소 원자 함유 라디칼 중 하나 이상 또는 이들의 조합이고;
m은 1 또는 0 이고;
[화학식 5]
(Cp5Re)B2(J)M3Z3 2
상기 화학식 5에서,
M3은 4족 전이 금속이고;
Cp5는 시클로펜타디에닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 이들은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소로 치환될 수 있으며;
Re는 수소, C1-20 알킬, C1-10 알콕시, C2-20 알콕시알킬, C6-20 아릴, C6-10 아릴옥시, C2-20 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C8-40 아릴알케닐, 또는 C2-10 알키닐이고;
Z3은 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;
B2는 Cp5Re 고리와 J를 가교 결합시키는 탄소, 게르마늄, 규소, 인 또는 질소 원자 함유 라디칼중 하나 이상 또는 이들의 조합이고;
J는 NRf, O, PRf 및 S로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 Rf는 C1-20 알킬, 아릴, 치환된 알킬 또는 치환된 아릴이다.
The method according to claim 1,
Wherein the ethylene / alpha-olefin copolymer comprises at least one first metallocene compound represented by the following formula (1); And at least one second metallocene compound selected from compounds represented by the following general formulas (3) to (5): < EMI ID =
Ethylene / alpha-olefin copolymer:
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
A is selected from the group consisting of hydrogen, halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, C 7-20 arylalkyl, C 1-20 alkoxy, C 2-20 alkoxy Alkyl, C 3-20 heterocycloalkyl, or C 5-20 heteroaryl;
D is -O-, -S-, -N (R) - or -Si (R) (R ') - , in which R and R' are the same or different from each other, each independently hydrogen, halogen, C 1 -20 alkyl, C 2-20 alkenyl, or C 6-20 aryl;
L is C 1-10 linear or branched alkylene;
B is carbon, silicon or germanium;
Q is hydrogen, halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, or C 7-20 arylalkyl;
M is a Group 4 transition metal;
X 1 and X 2 are the same or different and are each independently halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, nitro, amido, C 1-20 alkylsilyl, C 1 -20 alkoxy, or C 1-20 sulfonate;
C 1 And C 2 are the same or different and each independently represents one of the following formulas (2a), (2b) or (2c) below, with the proviso that C 1 And Except that the case where all of C 2 is the formula 2c;
(2a)
(2b)
[Chemical Formula 2c]
Wherein R 1 to R 17 and R 1 'to R 9 ' are the same or different from each other and each independently represents hydrogen, halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 1-20 alkylsilyl, C 1-20 alkyl silyl, C 1-20 alkoxysilyl, C 1-20 alkoxy, C 6-20 aryl, C 7-20 alkylaryl, or C 7-20 alkyl and aryl, wherein R At least two adjacent to each other of R 10 to R 17 may be connected to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic ring;
(3)
(Cp 1 R a ) n (Cp 2 R b ) M 1 Z 13 -n
In Formula 3,
M 1 is a Group 4 transition metal;
Cp 1 and Cp 2 are the same or different and are each independently selected from the group consisting of cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl, and fluorenyl radical And they may be substituted with hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms;
R a and R b are the same or different and each independently hydrogen, C 1-20 alkyl, C 1-10 alkoxy, C 2-20 alkoxyalkyl, C 6-20 aryl, C 6-10 aryloxy, C 2-20 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 8-40 arylalkenyl, or C 2-10 alkynyl;
Z 1 is halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, Substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
n is 1 or 0;
[Chemical Formula 4]
(Cp 3 R c ) m B 1 (Cp 4 R d ) M 2 Z 2 3-m
In Formula 4,
M 2 is a Group 4 transition metal;
Cp < 3 > and Cp < 4 > are the same or different from each other, and each independently selected from the group consisting of cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and fluorenyl radical , Which may be substituted with hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms;
R c and R d are the same or different from each other and each independently represents hydrogen, C 1-20 alkyl, C 1-10 alkoxy, C 2-20 alkoxyalkyl, C 6-20 aryl, C 6-10 aryloxy, C 2-20 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 8-40 arylalkenyl, or C 2-10 alkynyl;
Z 2 is halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, Substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
B 1 is at least one of a carbon, germanium, silicon, phosphorus, or nitrogen atom containing radical which bridges the Cp 3 R c ring and the Cp 4 R d ring, or cross-links one Cp 4 R d ring to M 2 Or a combination thereof;
m is 1 or 0;
[Chemical Formula 5]
(Cp 5 R e ) B 2 (J) M 3 Z 3 2
In Formula 5,
M 3 is a Group 4 transition metal;
Cp < 5 > is any one selected from the group consisting of cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and fluorenyl radical, which are substituted with hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms ;
R e is hydrogen, C 1-20 alkyl, C 1-10 alkoxy, C 2-20 alkoxyalkyl, C 6-20 aryl, C 6-10 aryloxy, C 2-20 alkenyl, C 7-40 alkylaryl , C 7-40 arylalkyl, C 8-40 arylalkenyl, or C 2-10 alkynyl;
Z 3 represents halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, Substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
B 2 is at least one of a carbon, germanium, silicon, phosphorus, or nitrogen atom-containing radical which cross-links the Cp 5 R e ring with J, or a combination thereof;
J is any one selected from the group consisting of NR f , O, PR f and S, and R f is C 1-20 alkyl, aryl, substituted alkyl or substituted aryl.
상기 제1 메탈로센 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체:
[화학식 6]
상기 화학식 6에서,
A는 수소, 또는 C1-20 알킬이고;
D는 -O-이고;
L은 C1-10 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고;
B는 탄소, 규소(Si) 또는 게르마늄이고;
Q는 수소, 또는 C1-20 알킬이고;
M은 4족 전이금속이며;
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, C1-20 알킬, C2-20 알케닐, C6-20 아릴, 니트로, 아미도, C1-20 알킬실릴, C1-20 알콕시, 또는 C1-20 술폰네이트이고;
R1 내지 R17은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 또는, C1-20 알킬이다.
9. The method of claim 8,
Wherein the first metallocene compound is selected from compounds represented by the following general formula (6)
Ethylene / alpha-olefin copolymer:
[Chemical Formula 6]
In Formula 6,
A is hydrogen, or C 1-20 alkyl;
D is -O-;
L is C 1-10 linear or branched alkylene;
B is carbon, silicon (Si) or germanium;
Q is hydrogen, or C 1-20 alkyl;
M is a Group 4 transition metal;
X 1 and X 2 are the same or different and are each independently halogen, C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 6-20 aryl, nitro, amido, C 1-20 alkylsilyl, C 1 -20 alkoxy, or C 1-20 sulfonate;
R 1 to R 17 are the same or different from each other, and each independently hydrogen or C 1-20 alkyl.
상기 제2 메탈로센 화합물은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물 중에서 선택되는,
에틸렌/알파-올레핀 공중합체:
[화학식 7]
상기 화학식 7에서,
M4는 4족 전이금속이고;
B'는 탄소, 게르마늄, 규소, 인 또는 질소이고;
Z21 내지 Z23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, C1-20 알킬, C2-10 알케닐, C7-40 알킬아릴, C7-40 아릴알킬, C6-20 아릴, 치환되거나 치환되지 않은 C1-20 알킬리덴, 치환되거나 치환되지 않은 아미노, C2-20 알킬알콕시, 또는 C7-40 아릴알콕시이고;
Rc1 내지 Rc4 및 Rd1 내지 Rd4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 또는 C1-20 알킬이며, 상기 Rc1 내지 Rc4 및 Rd1 내지 Rd4 중 서로 인접하는 2개 이상이 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있다.9. The method of claim 8,
Wherein the second metallocene compound is selected from compounds represented by the following general formula (7)
Ethylene / alpha-olefin copolymer:
(7)
In Formula 7,
M 4 is a Group 4 transition metal;
B ' is carbon, germanium, silicon, phosphorus, or nitrogen;
Z 21 to Z 23 are the same or different and each is independently halogen, C 1-20 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 7-40 alkylaryl, C 7-40 arylalkyl, C 6-20 aryl, Substituted or unsubstituted C 1-20 alkylidene, substituted or unsubstituted amino, C 2-20 alkylalkoxy, or C 7-40 arylalkoxy;
R c1 to R c4 and R d1 to R d4 are the same as or different from each other and each independently hydrogen or C 1-20 alkyl, and R c1 to R c4 and R d1 to R d4 Two or more of which are adjacent to each other may be connected to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic ring.
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