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KR100996844B1 - Polypropylene resin using Catalyst For Olefine Polymerization - Google Patents

Polypropylene resin using Catalyst For Olefine Polymerization Download PDF

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KR100996844B1
KR100996844B1 KR1020080135453A KR20080135453A KR100996844B1 KR 100996844 B1 KR100996844 B1 KR 100996844B1 KR 1020080135453 A KR1020080135453 A KR 1020080135453A KR 20080135453 A KR20080135453 A KR 20080135453A KR 100996844 B1 KR100996844 B1 KR 100996844B1
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polypropylene
catalyst
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nucleating agent
prepared
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KR1020080135453A
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안진규
손기철
이상훈
고형림
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주식회사 효성
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Abstract

본 발명은 올레핀 중합용 촉매, 특히 프로필렌 등 알파-올레핀을 고활성, 고입체 규칙성으로 중합시키는데 매우 적합한 올레핀 중합용 지글러-나타 촉매를 제조하고, 이를 이용하여 제조된 굴곡강도가 우수한 블록 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 무수염화마그네슘, 디옥시란, 탄화수소 및 유기 인계 화합물을 이용하여 혼합용액을 제조한 후 사염화티타늄과 전자공여체를 첨가하여 제조된 올레핀 중합용 지글러-나타 촉매를 이용하여 다단 반응기에서 중합하여 제조되고 그리고 에틸렌-프로필렌 고무함량이 0.1~20중량%인 폴리프로필렌 단독중합체 혹은 에틸렌 공중합체를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 제공하고, 폴리프로필렌 수지의 핵 형성을 도와주는 물질인 유기 또는 무기 첨가제와, 폴리에틸렌계 왁스, 윤활제 등의 그라프팅된 상용화제가 혼합된 수지를 만들어 굴곡강도가 향상된 수지를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention prepares a Ziegler-Natta catalyst for olefin polymerization, which is very suitable for polymerizing an olefin polymerization catalyst, especially propylene such as propylene with high activity and high stereoregularity, and is a block polypropylene having excellent bending strength. It relates to a resin composition. More specifically, a mixed solution is prepared using anhydrous magnesium chloride, dioxirane, a hydrocarbon, and an organophosphorus compound, followed by polymerization in a multistage reactor using a Ziegler-Natta catalyst for olefin polymerization prepared by adding titanium tetrachloride and an electron donor. And an organic or inorganic additive, which is a material which helps to nucleate the polypropylene resin, and provides a polypropylene resin which is prepared by the process, and contains a polypropylene homopolymer or an ethylene copolymer having an ethylene-propylene rubber content of 0.1 to 20% by weight. The present invention provides a method of preparing a resin having improved flexural strength by preparing a resin in which a grafted compatibilizer such as polyethylene wax and a lubricant is mixed.

폴리프로필렌, 지글러-나타 촉매, 폴리프로필렌 공중합체, 굴곡탄성률, 핵제 Polypropylene, Ziegler-Natta catalyst, polypropylene copolymer, flexural modulus, nucleating agent

Description

올레핀 중합용 촉매를 이용하여 제조된 폴리프로필렌 수지{Polypropylene resin using Catalyst For Olefine Polymerization}Polypropylene Resin Using Catalyst For Olefine Polymerization

본 발명은 굴곡강도가 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강성 블록 폴리프로필렌과 핵을 형성시키는 무기물질 및 제품의 성형성을 향상시키기 위한 폴리에틸렌 왁스 등을 포함하는 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polypropylene resin composition having excellent flexural strength, and more particularly, to a resin composition comprising high rigidity block polypropylene and an inorganic material for forming a nucleus and polyethylene wax for improving moldability of a product. will be.

폴리올레핀 제조방법은 전형적으로 올레핀 모노머를 지글러-나타형 촉매로 중합하는 것을 포함하는 것으로, 지글러-나타형 촉매라고 불리는 올레핀 중합용 촉매는 전이금속화합물이 주성분인 주촉매와 유기금속 화합물인 조촉매, 그리고 전자공여체의 조합으로 이루어지는 촉매계를 말하며 종래로부터 중합 활성도, 입체 규칙성 등의 기본 요소를 향상시키기 위해서 광범위하게 연구되어 왔으며, 관련기술 또한 다양하게 제시되어 왔다.Polyolefin production methods typically include polymerizing olefin monomers with Ziegler-Natta catalysts, and catalysts for olefin polymerization called Ziegler-Natta catalysts include main catalysts composed mainly of transition metal compounds and cocatalysts of organometallic compounds, In addition, it refers to a catalyst system composed of a combination of electron donors, and has been extensively studied to improve basic elements such as polymerization activity, stereoregularity, and related technologies.

지글러-나타 촉매 및 알파 올레핀중합의 경우, 촉매의 구성성분과 구조, 제조방법 등이 생성되는 폴리올레핀의 성질과 입자분포 등에 직접적으로 영향을 미친다. 따라서 원하는 폴리올레핀의 성질을 변화시키기 위해서는 촉매의 제조 시 촉매 구성 성분의 변화, 담체 구조의 변화, 촉매 제조 방법의 변화 등이 수반되어야 하며, 각 촉매의 제조 방법, 혹은 구성성분의 차이에 의하여 달라진 촉매의 활성과 중합된 고분자의 입자크기, 분자량, 입체 규칙성 등에 대한 연구도 병행되어야 한다.In the case of the Ziegler-Natta catalyst and the alpha olefin polymerization, the composition, structure, manufacturing method, etc. of the catalyst directly affect the properties and particle distribution of the resulting polyolefin. Therefore, in order to change the properties of the desired polyolefin, a catalyst composition, a carrier structure, a catalyst production method, or the like must be accompanied during the preparation of the catalyst. The activity of and the particle size, molecular weight and stereoregularity of the polymerized polymer should also be studied.

지글러-나타 촉매는 티타늄, 마그네슘과 할로겐 화합물을 중심으로 한 고체 촉매 성분과 조촉매인 유기 알루미늄 화합물 시스템으로 이루어져 있다. 이 시스템에서 기본 요소인 촉매 활성과 입체 규칙성 향상을 위한 많은 개선 활동이 이루어졌으나 폴리프로필렌의 용도 다양화로 인하여, 고입체 규칙성, 고강성, 균일한 입자 크기 및 적당한 입도 분포 등의 다양한 요구 사항에 대응한 촉매의 개발이 요구되고 있다.Ziegler-Natta catalysts consist of a solid catalyst component centered on titanium, magnesium and halogen compounds and an organoaluminum compound system as a promoter. Although many improvements have been made to improve catalyst activity and stereoregularity, which are fundamental elements in this system, due to the diversified use of polypropylene, various requirements such as high stereoregularity, high rigidity, uniform particle size and proper particle size distribution There is a demand for development of a catalyst corresponding to this.

지금까지 입체 규칙성 문제에 있어서 미국특허 제 4,544,717호에 의해 전자 공여체의 첨가에 의해 개선이 이루어진 사례가 공지되어 있으며, 아이소택틱스가 94~95이상의 값을 가지는 고입체규칙성 촉매에 관해 미국 특허 제 4,226,741호에 공지되어 있다. 또한 고활성, 고입체규칙성의 측징을 가지는 고체 지글러-나타 촉매의 기술이 유럽 특허 제 045,977호에 알려져 있으며, 특정 카르복실산 에스테르화합물의 유도체들 바람직하게는 프탈레이트 유도체들의 내부전자공여체로 고체 촉매 화합물에 배위되어 티타늄 화합물과 함께 지글러-나타 촉매가 제조될 수 있다. 또한 이들 주촉매에 알루미늄 알킬 화합물과 적어도 하나 이상의 실리콘-에테르 결합을 가지는 실리콘 화합물을 외부 전자공여체로 하는 알파-올레핀 중합에 의해 중합 활성도와 입체 규칙성을 높을 수 있는 방법 등이 제시되어 왔다. 하지만 이들 제조법의 경우, 담체 입자의 크기를 조절하는 방법에 있어 난점을 보이고 있으며 중합물의 분자량 분포 또한 양호하지 못한 경우가 많다.Up to now, there have been known cases of improvement by the addition of an electron donor in the stereoregularity problem in U.S. Patent No. 4,544,717, and the U.S. Patent No. 4 for a high stereoregular catalyst having an isotactic value of 94 to 95 or more. 4,226,741 is known. In addition, the technology of solid Ziegler-Natta catalysts having high activity and high stereoregularity is known from European Patent No. 045,977, and is a solid catalyst compound as an internal electron donor of certain carboxylic acid ester compounds, preferably phthalate derivatives. The Ziegler-Natta catalyst can be prepared in conjunction with a titanium compound. In addition, a method of increasing polymerization activity and stereoregularity by alpha-olefin polymerization using an aluminum alkyl compound and a silicon compound having at least one silicon-ether bond as an external electron donor in these main catalysts has been proposed. However, in these preparation methods, there is a difficulty in controlling the size of the carrier particles and the molecular weight distribution of the polymer is often not good.

또한 입자 크기를 균일하게 하기 위해서, 미국 공개 특허 제 4,946,816호, 제 4,866,022호, 제 4,988,656호, 제 5,124,297호 등에 개시된 촉매 공정은 먼저 (i) 마그네슘 카르복실레이트나 마그네슘 알킬카보네이트로부터 마그네슘을 포함하는 용액을 만들고, (ii) 마그네슘 용액을 전이금속 할라이드와 유기 실란 첨가제의 존재 하에서 침전시키고, (iii) 입자에 전이금속 성분과 전자공여체 화합물과 반응시켜 촉매 입자가 일정한 촉매를 만드는 방법이다. 그러나 이러한 방법은 촉매 제조 단계가 많고, 제조공정이 복잡하며, 중합 과정 중에 촉매 활성이 급격히 저하되고, 입체 규칙성이나 입자 크기면에서도 현재의 요구 수준을 만족하지 못하는 문제점을 가지고 있다.In addition, in order to make the particle size uniform, the catalytic process disclosed in U.S. Patent Nos. 4,946,816, 4,866,022, 4,988,656, 5,124,297 and the like first comprises (i) a solution comprising magnesium from magnesium carboxylate or magnesium alkylcarbonate. (Ii) precipitating a magnesium solution in the presence of a transition metal halide and an organosilane additive, and (iii) reacting the particles with a transition metal component and an electron donor compound to make a catalyst catalyst constant. However, these methods have many problems in the production of catalysts, complicated production processes, rapid decrease in catalyst activity during the polymerization process, and failure to meet current requirements in terms of stereoregularity and particle size.

상기 촉매에 의해 제조되는 폴리프로필렌의 경우, 중합방법 및 중합된 조성물의 구성 차이에 따라서 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 및 폴리프로필렌 블록 공중합체로 구분된다. 폴리프로필렌 단독중합체는 우수한 내화학성과 내압성을 가지며, 폴리프로필렌 블록 공중합체는 뛰어난 충격강도 특히, 0℃ 이하에서의 저온 충격강도가 우수하다.In the case of the polypropylene produced by the catalyst, it is classified into a polypropylene homopolymer, a polypropylene random copolymer, and a polypropylene block copolymer according to the difference in composition of the polymerization method and the polymerized composition. Polypropylene homopolymers have excellent chemical resistance and pressure resistance, and polypropylene block copolymers have excellent impact strength, in particular, low temperature impact strength at 0 ° C or lower.

폴리프로필렌 블록 공중합체의 제조방법으로는, 최초에 폴리프로필렌 단독중합체 성분을 형성시킨 다음, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 성분을 도입함으로써 프로필렌계 블록 공중합체를 제조하는 방법이 일반적으로 행하여지고 있다. 이러한 방법에 따르면, 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 고체 착물 티타늄 촉매, 유기 알루미늄 조촉매 및 외부 전자공여체 존재하에 프로필렌과 에틸렌 각각의 단량체를 용매를 사용하지 않는 기상 혹은 벌크 슬러리 중합공정으로 중합시켜 제조되는데, 이 때 사용되는 외부 전자공여체의 종류에 따라서 블록 공중합체의 굴곡강도 및 충격강도가 크게 영향을 받으며, 블록 공중합체를 제조하는 첫 단계에서 형성되는 폴리프로필렌 단독중합체의 충격강도에 영향을 주는 아이소택틱 펜타드 분율이 높을수록 우수한 굴곡강도 특성을 보여준다. 그러나 이와 같은 종래의 방법에 따라 제조된 폴리프로필렌 블록 공중합체는 폴리프로필렌 단독중합체와 비교하여 내충격성은 향상된 반면, 강성, 경도 및 내열성이 열세하다. As a manufacturing method of a polypropylene block copolymer, the method of manufacturing a propylene block copolymer is generally performed by first forming a polypropylene homopolymer component, and then introducing an ethylene-propylene random copolymer component. According to this method, a polypropylene block copolymer resin is prepared by polymerizing monomers of propylene and ethylene in a gas phase or bulk slurry polymerization process without using a solvent in the presence of a solid complex titanium catalyst, an organoaluminum promoter and an external electron donor. In this case, the flexural strength and impact strength of the block copolymer are greatly influenced by the type of external electron donor used, and the eye affects the impact strength of the polypropylene homopolymer formed in the first step of preparing the block copolymer. The higher the soottic pentad fraction, the better the flexural strength characteristics. However, polypropylene block copolymers prepared according to such conventional methods have improved impact resistance compared to polypropylene homopolymers, while inferior in rigidity, hardness and heat resistance.

폴리프로필렌 블록 공중합체 수지 조성물의 내충격성을 향상시키기 위해서는 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 함량을 증가시키면 된다. 하지만 너무 많은 함량의 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 오히려 내충격성과 굴곡탄성률을 저하시킨다. 따라서 최적의 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 함량이 중요하다.In order to improve the impact resistance of the polypropylene block copolymer resin composition, the content of the ethylene-propylene block copolymer may be increased. However, too much content of ethylene-propylene block copolymers lowers impact resistance and flexural modulus. Therefore, the optimal ethylene-propylene block copolymer content is important.

한편, 본 발명에서는 폴리프로필렌 수지 조성물의 내충격성을 저하시키지 않고 강성을 개선시키는 방법으로는 첨가제로 특수한 핵제를 사용한다. 핵제는 폴리프로필렌 수지의 결정화 속도를 향상시키고 결정 구조를 미세하게 조절함으로써 굴곡탄성률을 향상시킨다. 이러한 목적의 핵제로는 유기 핵제 또는 무기 핵제를 사용할 수 있으며, 윤활유 및 기타 첨가제의 사용도 가능하다.On the other hand, in the present invention, a special nucleating agent is used as an additive as a method of improving the rigidity without lowering the impact resistance of the polypropylene resin composition. The nucleating agent improves the flexural modulus by increasing the crystallization rate of the polypropylene resin and finely controlling the crystal structure. As the nucleating agent for this purpose, an organic nucleating agent or an inorganic nucleating agent may be used, and lubricating oil and other additives may also be used.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이염화마그네슘과 알코올이 아닌 유기물질에 적절한 침전 보조제와 형상조절제를 사용하여 담체를 제조하고, 이상적인 전자 공여체와 활성 성분을 배위시켜 지글러-나타 촉매 제조를 통해, 수지를근본적으로 개질하고, 무기 또는 유기 핵형성 물질을 이용한 후처리 과정을 거쳐 굴곡강도가 매우 향상된 수지를 만들어내는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, to prepare a carrier using a precipitation aid and a shape control agent suitable for organic materials other than magnesium dichloride and alcohol, Ziegler-Natta catalyst by coordinating the ideal electron donor and active ingredient Through manufacturing, the purpose is to fundamentally modify the resin, and to produce a resin having a very high flexural strength through a post-treatment process using an inorganic or organic nucleation material.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 무수염화마그네슘, 디옥시란, 탄화수소 및 유기 인계 화합물을 이용하여 혼합용액을 제조한 후 사염화티타늄과 전자공여체를 첨가하여 제조된 올레핀 중합용 지글러-나타 촉매를 이용하여 다단 반응기에서 중합하여 제조되고 그리고 에틸렌-프로필렌 고무함량이 0.1~20중량%인 폴리프로필렌 단독중합체 및 에틸렌 공중합체의 혼합물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다. In order to solve the above problems, according to a preferred embodiment of the present invention, an olefin prepared by preparing a mixed solution using anhydrous magnesium chloride, dioxirane, a hydrocarbon and an organophosphorus compound, and then adding titanium tetrachloride and an electron donor It provides a polypropylene resin composition prepared by polymerization in a multistage reactor using a Ziegler-Natta catalyst for polymerization and comprising a mixture of polypropylene homopolymer and ethylene copolymer having an ethylene-propylene rubber content of 0.1 to 20% by weight.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 조성물 100중량부에 대하여 유기 핵제 또는 무기 핵제 0.1~10중량부, 및 폴리에틸렌계 왁스 0.01~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another suitable embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition comprises 0.1 to 10 parts by weight of an organic nucleating agent or an inorganic nucleating agent, and 0.01 to 10 parts by weight of polyethylene wax based on 100 parts by weight of the polypropylene resin composition. do.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 유기 핵제는 카르복실산의 알루미늄염, 칼슘 스테아레이트 및 나트륨 벤조에이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이며, 상기 무기 핵제는 탈크, 디벤질리덴소르비톨 및 치환 디벤질 리덴소 르비톨로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.According to another suitable embodiment of the present invention, the organic nucleating agent is at least one selected from the group consisting of aluminum salts, calcium stearate and sodium benzoate of carboxylic acid, and the inorganic nucleating agent is talc, dibenzylidene sorbitol and substitution It is characterized in that at least one member selected from the group consisting of dibenzyl lidene sorbitol.

본 발명에 의해 제조된 지글러-나타 촉매를 사용하여 폴리프로필렌을 중합하고, 폴리프로필렌 내의 에틸렌-프로필렌 고무함량을 조절하고, 유기 또는 무기핵제, 폴리에틸렌계 왁스를 적절한 비율로 첨가하여 폴리프로필렌 수지를 제조함으로써 굴곡강도를 향상시킬 수 있다. 이렇게 제조된 폴리프로필렌 수지는 판, 필름 또는 섬유 등의 성형 재료로 효과적으로 사용할 수 있다. Polymerization of polypropylene using the Ziegler-Natta catalyst prepared according to the present invention, the content of ethylene-propylene rubber in the polypropylene is adjusted, and an organic or inorganic nucleating agent and polyethylene wax are added at an appropriate ratio to prepare a polypropylene resin. As a result, the bending strength can be improved. The polypropylene resin thus prepared can be effectively used as a molding material such as a plate, film or fiber.

본 발명의 지글러-나타 촉매계는 [A] 전이금속 화합물, 조촉매로는 [B] 유기알루미늄 화합물 및 선택적으로 부촉매로는 [C] 전자공여체로 형성됨을 특징으로 한다.The Ziegler-Natta catalyst system of the present invention is characterized in that it is formed of [A] transition metal compound, [B] organoaluminum compound as cocatalyst, and optionally [C] electron donor as subcatalyst.

촉매 성분 [A]는 일반식 MR+ x(여기서, M은 금속이고, R은 할로겐 또는 하이드로카빌옥시이며 x는 금속의 산화수이다)이고, 바람직하기로 M은 주기율표 제 IVB족 또는 VB족 또는 VIB족이고 더욱 바람직하기로는 티타늄이다. R은 바람직하기로 클로린, 브로민, 알콕시 또는 페녹시이며 더욱 바람직하기로 클로린 또는 에톡시이다. 이때, 전이금속화합물의 혼합물이 쓰일 수도 있다. 또한 촉매 활성 향상을 위하여 일반적으로 담체에 촉매 성분 [A]가 담지된 형태로 촉매가 제조되고 있으며, 담체는 지글러-나타 촉매 성분 [A]와 화학적 반응을 일으키지 않는 화학적으로 비활성인 고체성분이다.The catalyst component [A] is of the general formula MR + x , wherein M is a metal, R is halogen or hydrocarbyloxy and x is the oxidation number of the metal, preferably M is a group IVB or VB or VIB of the periodic table. And more preferably titanium. R is preferably chlorine, bromine, alkoxy or phenoxy and more preferably chlorine or ethoxy. In this case, a mixture of transition metal compounds may be used. In addition, catalysts are generally prepared in a form in which a catalyst component [A] is supported on a carrier to improve catalyst activity, and the carrier is a chemically inert solid component that does not cause a chemical reaction with the Ziegler-Natta catalyst component [A].

조촉매 성분 [B]는 유기 알루미늄 화합물로서 일반식 RnAlY3-n(여기서, R은 1~20탄화수소이고, Y는 할로겐이며, 0≤n≤3이다)이다.The cocatalyst component [B] is an organoaluminum compound, of the general formula R n AlY 3-n (where R is 1-20 hydrocarbons, Y is halogen and 0n3 ).

부촉매 성분 [C]는 전자공여체로서 촉매 내에 존재하는 내부전자공여체와 중합 시 조촉매와 함께 부여되는 외부전자공여체로 구분할 수 있다. The subcatalyst component [C] may be classified into an internal electron donor present in the catalyst as an electron donor and an external electron donor provided together with the cocatalyst during polymerization.

내부전자공여체는 촉매의 제조시 첨가되는 것으로 프탈레이트 계통의 화합물, 카르복실산에스테르 화합물이나 디에테르 화합물이 적당하다. 구체적으로 프탈레이트 계통의 화합물은 모노에톡시프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 메틸에틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디노말프로필 프탈레이트, 디아이소프로필프탈레이트, 디노말부틸프탈레이트, 디아이소부틸프탈레이트, 아이노말옥틸프탈레이트, 디펜틸프탈레이트 등 또는 이들의 혼합물이 있다. 카르복실산에스테르 화합물은 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 페닐아세테이트, 에틸프로판네이트, 에틸부틸레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸벤조에이트, 부틸벤조에이트, 메틸톨루에이트, 디에틸말로네이트 등 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있다. 에테르 화합물들은 1,3-디에테르 형태의 2,2-디메틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디아시소부틸-1,3-디메톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-디에톡시프로판, 2,2-디이소부틸-1,3-엔부톡시프로판, 2,2-디페닐-1,3-디메톡시프로판, 2-메틸-2-이소프로필-1,3-디메톡시프로판, 1,3-디이소부톡시프로판, 2-이소프로필-2-이소펜틸-1,3-디메톡시프로판 또는 이들의 혼합물 등이 있다.The internal electron donor is added during the preparation of the catalyst, and a phthalate compound, a carboxylic acid ester compound or a diether compound is suitable. Specifically, the compounds of the phthalate family are monoethoxy phthalate, dimethyl phthalate, methyl ethyl phthalate, diethyl phthalate, dinormal propyl phthalate, diisopropyl phthalate, dinormal butyl phthalate, diisobutyl phthalate, inomactyl phthalate, and dipentyl. Phthalates and the like or mixtures thereof. Carboxylic acid ester compounds include methyl acetate, ethyl acetate, phenyl acetate, ethyl propane, ethyl butyrate, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl benzoate, butyl benzoate, methyl toluate and diethyl Malonate etc. or a mixture thereof can be illustrated. Ether compounds include 2,2-dimethyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-diisopropyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-diasobutyl-1 in the form of 1,3-diether , 3-dimethoxypropane, 2,2-diisobutyl-1,3-diethoxypropane, 2,2-diisobutyl-1,3-enebutoxypropane, 2,2-diphenyl-1,3- Dimethoxypropane, 2-methyl-2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane, 1,3-diisobutoxypropane, 2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane or their Mixtures and the like.

외부전자공여체는 하기 화학식(1)의 구조를 가진 화합물, 특히 유기실리콘화합물이 사용된다.As the external electron donor, a compound having a structure of formula (1), in particular an organosilicon compound, is used.

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여기에서 R1, R3는 알콕시기 또는 아릴알킬기로 메톡시, 에톡시, 부톡시 등이며, R2는 알킬기, 알콕시기 또는 아릴알킬기로 메틸, 에틸, 부틸, 메톡시, 에톡시, 부톡시 등이며, R4는 아로마틱기 또는 사이클로아릴파틱기로 페닐, 안트라세닐, 나프탈레닐, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 시클로옥틸 등이고, X는 탄소, 실리콘 등이다. Wherein R 1 and R 3 are an alkoxy group or an arylalkyl group, such as methoxy, ethoxy, butoxy, and R 2 is an alkyl group, an alkoxy group or an arylalkyl group, and methyl, ethyl, butyl, methoxy, ethoxy, butoxy And R 4 is an aromatic or cycloarylphatic group such as phenyl, anthracenyl, naphthalenyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl and the like, X is carbon, silicon and the like.

유기실리콘 화합물의 예로는 트리에틸메톡시 실란, 트리메틸에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 페틸메틸디메톡시실란, 디페틸디에톡시실란, 디사이플로헥실디메톡시실라느 사이플로헥실메틸디메톡시실란, 사이플로헥실메틸디에톡시실란, 디사이클로펜틸디메톡시실살느 디사이클로펜틸디에톡시실산, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란이고, 바람직하게는 디페닐디메톡시실한, 사이클로헥실메틸디메톡시실란, 디사이클로펜틸디에톡시실란이다.Examples of the organosilicon compound include triethylmethoxy silane, trimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, petylmethyldimethoxysilane, difetyldiethoxy Silane, Dicyclohexyldimethoxysilane Cyflohexylmethyldimethoxysilane, Cyflohexylmethyl diethoxysilane, Dicyclopentyldimethoxysilsane Dicyclopentyl diethoxy acid, Ethyltrimethoxysilane, Ethyltriethoxysilane , Vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane, and preferably cyclohexylmethyldimethoxysilane and dicyclopentyl diethoxysilane are diphenyldimethoxysilane.

외부전자공여체는 조촉매 몰당 0.001~50 몰%, 바람직하기로는 0.01~20 몰%, 더욱 바람직하기로는 0.02~10 몰%이어야 한다. 0.001 몰% 이하이면 입체규칙성의 개선이 이루어지지 않는 문제점이 발생하며, 50 몰% 이상이면 더 이상 입체규칙성에 영향을 미치지 않는다.The external electron donor should be 0.001-50 mol%, preferably 0.01-20 mol%, more preferably 0.02-10 mol% per mole of promoter. If it is 0.001 mol% or less, the problem that the improvement of stereoregularity will not occur, and if it is 50 mol% or more, it will no longer affect stereoregularity.

본 발명에서 고활성, 고입체 규칙성을 가지며, 향상된 입자 분포와 분자량 분포를 가진 중합물을 생성하는 촉매를 제조하기 위하여 아래와 같은 방법을 사용한다.In the present invention, the following method is used to prepare a catalyst having high activity, high stereoregularity, and producing a polymer having improved particle distribution and molecular weight distribution.

첫째, 이염화마그네슘 1몰에 (i) 디옥시란, 바람직하게는 0.1~20 몰의 디메틸옥시란과 (ii) 탄화수소용매로는 펜탄, 헥산, 햅탄, 옥탄, 데칸, 도데칸, 시클로헥산, 크실렌, 톨루엔, 벤젠 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 톨루엔 0.01~30 몰을 (iii) 0.01~4 몰의 유기 인계화합물과 50 ~ 100℃사이의 온도에서 반응시킨다. First, (i) dioxirane, preferably 0.1-20 mol of dimethyl oxirane, and (ii) hydrocarbon solvents in 1 mol of magnesium dichloride, decane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, cyclohexane, Xylene, toluene, benzene and the like can be used. Preferably, 0.01 to 30 moles of toluene are reacted with (iii) 0.01 to 4 moles of an organophosphorus compound at a temperature between 50 and 100 ° C.

이때 사용되는 유기인계 화합물은 삼메틸화포스페이트, 삼에틸화포스페이트, 삼부틸화포스페이트, 삼메틸화포스파이트, 삼에틸화포스파이트, 삼부틸화포스파이트 등이 있으며, 특히 삼부틸화포스페이트, 삼펜틸화포스페이트가 바람직하다.The organophosphorus compounds used at this time include trimethylated phosphate, triethylated phosphate, tributylated phosphate, trimethylated phosphite, triethylated phosphite, tributylated phosphite, and the like, in particular tributylated phosphate and tripentylated phosphate. Is preferred.

사용되는 유기인계 화합물의 농도에 따라 입자의 크기 분포가 상당 부분 영향을 받게 된다. 즉, 지나치게 낮은 농도의 유기인 화합물은 담체와 착화합물을 거의 형성하지 않기 때문에, 후에 첨가되는 사염화티타늄에 의하여 담체가 지나치게 빠른 속도로 반응을 하여, 생성되는 담체의 크기가 작고, 기공이 거의 없으며, 활성점의 분포가 불균일하다. Depending on the concentration of organophosphorus compound used, the size distribution of the particles is significantly affected. That is, since an organic phosphorus compound of too low concentration hardly forms a complex with the carrier, the carrier reacts at an excessively high rate by titanium tetrachloride added later, so that the size of the resulting carrier is small and there are almost no pores. The distribution of active points is uneven.

또한 이염화마그네슘 용해에 사용되는 유기 물질과 탄화수소 용매, 톨루엔의 농도에 따라 촉매의 평균 입자 크기와 중합물의 입자분포가 영향을 받게 된다. 여기에 사용되는 유기 물질로서, 하기의 화학식(2)의 화합물이 사용된다.In addition, the average particle size of the catalyst and the particle distribution of the polymer are affected by the concentration of the organic material, hydrocarbon solvent and toluene used to dissolve the magnesium dichloride. As an organic substance used here, the compound of following General formula (2) is used.

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여기에서 R1, R2는 수소 또는 탄소수가 1 ~ 20인 것으로 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 아이소프로필, 아이소부틸 등이다. Wherein R 1 and R 2 are hydrogen or carbon atoms having 1 to 20 and are methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl and the like.

유기화합물로서 디메톡시디옥시란, 에틸메틸디옥시란, 메틸프로필디옥시란, 메틸아이소프로필디옥시란, 메틸부틸디옥시란, 메틸아이소부틸디옥시란 등 디옥시란화합물을 사용할 수 있며, 특히 디메틸부틸디옥시란이 바람직하다. 유기물과 톨루엔의 농도가 낮으면, 마그네슘을 녹여내지 못하여 마그네슘의 입자형성에 방해되며 촉매의 불균일한 입자 형성, 활성 저하, 중합물의 입자 분포가 좁아지는 현상이 보인다. 반대로 농도가 진해지면, 마그네슘의 용해는 쉬워지는 반면 담체의 침전이 일어나지 않아 생성 담체의 크기가 작아지고 활성점의 분포가 불균일하게 된다. 적절한 양이 첨가된 유기물과 탄화수소 용매는 이염화 마그네슘이 담체로 생성될 때 적절한 환경을 형성하여 균일한 입자 크기의 담체를 형성시키며, 얻어진 중합물은 넓은 입자 분포도를 가진다.As the organic compound, dioxirane compounds such as dimethoxydioxirane, ethylmethyldioxirane, methylpropyldioxirane, methylisopropyldioxirane, methylbutyldioxirane and methylisobutyldioxirane can be used. Especially dimethylbutyl dioxirane is preferable. When the concentrations of organic and toluene are low, magnesium can not be dissolved to interfere with the formation of magnesium particles, resulting in uneven particle formation of the catalyst, lowering of activity, and narrowing of particle distribution of the polymer. Conversely, when the concentration is increased, dissolution of magnesium becomes easy while precipitation of the carrier does not occur, resulting in a smaller size of the resulting carrier and an uneven distribution of active sites. The organic and hydrocarbon solvents added in an appropriate amount form a suitable environment when magnesium dichloride is produced as a carrier to form a carrier having a uniform particle size, and the obtained polymer has a wide particle distribution.

또한 생성 속도를 조절하기 위한 침전 촉진제인 프탈산 화합물을 0.01~10 몰, 바람직하게는 0.01~1.0 몰 첨가하여 마그네슘 혼합용액을 만든다.In addition, 0.01 to 10 mol, preferably 0.01 to 1.0 mol of a phthalic acid compound, which is a precipitation accelerator for controlling the production rate, is added to form a magnesium mixed solution.

둘째, 이렇게 생성된 마그네슘 혼합 용액을 -40 ~ 0℃사이로 냉각시킨 다음, 마그네슘 1몰당 5 ~ 20몰 사염화티타늄을 1 ~ 3시간 동안 서서히 적가하여 담체를 형성시킨 후, 0.5~5℃/min 속도로 온도를 승온시킨다. 이때 온도 조건이 담체 균일성에 영향을 미친다. 이 침전에 0.05 ~ 2몰의 내부전자공여체를 넣고서 70 ~ 120℃에서 1 ~ 3시간 이상 반응시킨다. 본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있는 전자 공여체는 모노에톡시프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 메틸에틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디노말프로필 프탈레이트, 디아이소프로필프탈레이트, 디노말부틸프탈레이트, 디아이소부틸프탈레이트, 아이노말옥틸프탈레이트, 디펜틸프탈레이트 등 또는 이들의 혼합물이 있으며, 그 중에서 가장 바람직하기는 디아이소부틸프탈레이트이다.Secondly, the resultant magnesium mixture solution is cooled to between -40 and 0 ° C., and then 5 to 20 moles of titanium tetrachloride is slowly added dropwise for 1 to 3 hours to form a carrier, followed by 0.5 to 5 ° C./min rate. The temperature is raised to. Temperature conditions then affect carrier uniformity. The precipitate is added with 0.05 to 2 mol of internal electron donor and reacted at 70 to 120 ° C. for 1 to 3 hours or more. Electron donors which can be preferably used in the present invention are monoethoxy phthalate, dimethyl phthalate, methyl ethyl phthalate, diethyl phthalate, dinormal propyl phthalate, diisopropyl phthalate, dinomal butyl phthalate, diisobutyl phthalate, inomactyl Phthalates, dipentylphthalate and the like or mixtures thereof, most preferred of which is diisobutyl phthalate.

셋째, 반응물을 씻은 다음 걸러낸 후, 다시 사염화티타늄을 첨가한 후 60 ~ 100℃에서 1~5시간 반응 시킨 후 고체 성분을 걸러서 핵산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔 등과 같은 탄화수소용매로 티타늄 성분이 검출되지 않을 때까지 세정하여 고체 촉매를 얻는다. Third, after washing and filtering the reactant, and after adding titanium tetrachloride again and reacted at 60 ~ 100 ℃ for 1-5 hours, the solid component is filtered and the hydrocarbon component such as nucleic acid, heptane, octane, benzene, toluene It is washed until it is not detected to obtain a solid catalyst.

폴리프로필렌 중합 반응은 기상, 액상, 또는 용액 상으로 행하여 질 수 있 다. 액상으로 중합 반응을 행할 때는 탄화수소 용매를 사용하여도 좋으며, 올레핀 자체를 용매로 사용할 수도 있다. 블록 공중합체를 제조할 시에는 기상 공정이 바람직하다. 중합 온도는 통상 -50 ~ 350℃, 바람직하기로는 20 ~ 100℃의 범위이다. 20℃ 미만일 경우 촉매의 활성이 좋지 않으며, 100℃ 이상에서는 입자 형상이 제대로 자라지 않기 때문에 좋지 않다. 중합 압력은 통상 상압 ~ 250kg중/cm2, 바람직하기로는 상압 ~ 200kg중/cm2이다. 250kg중/cm2이상인 경우에는 공업적, 경제적이라는 측면에서 바람직하지 않다. The polypropylene polymerization can be carried out in gas phase, liquid phase, or solution phase. When performing a polymerization reaction in a liquid phase, a hydrocarbon solvent may be used and olefin itself can also be used as a solvent. The gas phase process is preferable when preparing a block copolymer. The polymerization temperature is usually in the range of -50 to 350 ° C, preferably 20 to 100 ° C. If the temperature is less than 20 ° C., the activity of the catalyst is not good, and the particle shape does not grow properly at 100 ° C. or more, which is not good. The polymerization pressure is usually at atmospheric pressure of 250 kg / cm 2 , preferably at atmospheric pressure of 200 kg / cm 2 . If more than 250kg / cm 2 It is not preferable in terms of industrial and economic.

본 발명에 있어서, 중합 반응을 통해 얻어진 폴리프로필렌이란 프로필렌 단독중합체는 물론, 프로필렌과 1종 이상 단량체간의 공중합체를 의미한다. 상기 공중합 단량체로는, 예를 들어, 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸펜텐-1과 같은 2∼6개의 탄소원자를 함유하는 선형 또는 분지형 알파 올레핀이 사용이 가능하다. In the present invention, the polypropylene obtained through the polymerization reaction means not only a propylene homopolymer but also a copolymer between propylene and at least one monomer. As the copolymerized monomer, for example, linear or branched alpha olefins containing 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, and 4-methylpentene-1 can be used. Do.

본 발명의 수지 조성물에 사용된 폴리프로필렌 단독중합체는 고입체 규칙성 폴리프로필렌으로 핵자기 공명법상의 입체규칙도 지수인 아이소택틱 펜타드 분율이 95% 이상이다. 상기 폴리프로필렌 단독중합체의 아이소택틱 펜타드 분율이 95% 미만이면 굴곡강도가 저하되므로 좋지 않다. The polypropylene homopolymer used in the resin composition of the present invention is a high-stereoregular polypropylene having an isotactic pentad fraction, which is a stereoregularity index of nuclear magnetic resonance method, of 95% or more. If the isotactic pentad fraction of the polypropylene homopolymer is less than 95%, the flexural strength is lowered, which is not good.

본 발명의 수지 조성물에 사용된 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 135℃에서 측정한 절대점도가 1.5~6.0㎗/g이다. 절대점도가 1.5㎗/g 미만이면 굴곡탄성률 이 저하되고, 반면 6.0㎗/g을 초과하는 경우에는 분산성이 나빠진다.The ethylene-propylene block copolymer used for the resin composition of this invention is 1.5-6.0 dl / g absolute viscosity measured at 135 degreeC. If the absolute viscosity is less than 1.5 dl / g, the flexural modulus decreases, while if it exceeds 6.0 dl / g, the dispersibility is poor.

본 발명의 수지 조성물에 사용된 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 고무함량이 0.1~20중량%인 것이 바람직하다. 고무함량이 0.1중량% 미만인 경우 호모중합체와 유사한 구조가 되어 내충격성이 저하되고, 20중량%를 초과할 경우 강성이 저하되며 고무함량이 너무 높아 중합 도중 중합물이 반응기에 달라붙어 반응이 원활하지 못하다.It is preferable that the ethylene-propylene block copolymer used for the resin composition of this invention is 0.1-20 weight% of rubber content. If the rubber content is less than 0.1% by weight, the structure is similar to that of the homopolymer, and the impact resistance is lowered. If the rubber content is more than 20% by weight, the rigidity is lowered. The rubber content is too high. .

본 발명의 수지 조성물은 일련의 반응기에서 일차로 상기와 같은 물성을 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 중합한 후, 그 폴리프로필렌 단독중합체의 존재 하에 에틸렌과 프로필렌을 공중합시켜 폴리프로필렌 단독중합체와 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 혼합물을 수득한 다음, 상기 중합체 혼합물에 일정량의 유기 또는 무기 핵제를 첨가하는 단계를 거쳐 제조된다. The resin composition of the present invention first polymerizes a polypropylene homopolymer having the above properties in a series of reactors, and then copolymerizes ethylene and propylene in the presence of the polypropylene homopolymer, thereby producing a polypropylene homopolymer and an ethylene-propylene block. A mixture of copolymers is obtained, followed by addition of an amount of organic or inorganic nucleating agent to the polymer mixture.

본 발명에서는 상기 폴리프로필렌에 층상구조의 유기화된 몬모릴로나이트 등 상용화된 무기 핵제 또는 유기 핵제를 첨가할 수 있다. 이는 블록 폴리프로필렌의 핵 형성을 원활하게 이루어지도록 도와주는 역할을 하며, 반응개시제의 존재 하에 폴리프로필렌을 압출기를 통해 압출하는 형태로 제조될 수 있다. In the present invention, a commercially available inorganic nucleating agent or organic nucleating agent such as layered organic montmorillonite may be added to the polypropylene. This serves to facilitate the nucleation of the block polypropylene, it can be prepared in the form of extruding the polypropylene through an extruder in the presence of a reaction initiator.

유기핵제는 카르복실산의 알루미늄염, 칼슘 스테아레이트, 나트륨 벤조에이트 등을 사용할 수 있으며, 무기핵제는 탈크, 디벤질리덴소르비톨 또는 치환 디벤질리덴소르비톨을 사용할 수 있다.The organonuclear agent may be an aluminum salt of carboxylic acid, calcium stearate, sodium benzoate, or the like, and the inorganic nucleus agent may be talc, dibenzylidene sorbitol, or substituted dibenzylidene sorbitol.

상기 유기 및 무기 핵제의 사용량은 폴리프로필렌 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.1~10중량부가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1~5중량부이다. 만일 유기 및 무기 핵제의 사용량이 0.1중량% 미만이면 본 발명에서 목적하는 기계적 물성 향상 효과가 거의 없는 반면, 10중량%를 초과하면 용이한 분산성 및 가공성을 얻기가 어렵다.As for the usage-amount of the said organic and inorganic nucleating agent, 0.1-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of polypropylene resin compositions, More preferably, it is 0.1-5 weight part. If the amount of the organic and inorganic nucleating agents is less than 0.1% by weight, there is little effect of improving the mechanical properties desired in the present invention, whereas if it exceeds 10% by weight, it is difficult to obtain easy dispersibility and processability.

이와 병행하여 폴리에틸렌계 왁스나 윤활제를 첨가하여 반응기에서 에틸렌 단량체와 에틸렌계 불포화 카르복실산 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산 안하이드라이드 및 반응 물질을 혼합하여 컴파운딩에 의해 제조할 수도 있다. 폴리에틸렌계 왁스는 폴리프로필렌 100중량부에 대하여 0.01~10중량부를 사용하는 것이 바람직하다.In parallel with this, a polyethylene wax or a lubricant may be added to the mixture to prepare an ethylene monomer, an ethylenically unsaturated carboxylic acid or an ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydride, and a reactant in a reactor. It is preferable to use 0.01-10 weight part of polyethylene wax with respect to 100 weight part of polypropylene.

상술한 성분들 이외에도, 본 발명에 따른 수지 조성물은 안정화제(예를 들어, 내산제, 산화방지제 또는 자외선 안정화제) 및 가공보조제와 같은, 프로필렌 중합체에 사용가능한 각종 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 이들 첨가제의 총 함량은 일반적으로 폴리프로필렌 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.1 ~ 10중량부 이하이고, 바람직하기로는 0.1 ~ 5중량부 이하이다. 또한, 본 발명에 따른 수지 조성물은 안료를 함유할 수도 있다. 일반적으로 안료의 함량은 전체 조성물의 3중량부를 초과하지 못하고, 바람직하게는 1중량부 이하인 것이 좋다.In addition to the components described above, the resin composition according to the present invention may further contain various additives usable for propylene polymers, such as stabilizers (eg, acid resistant, antioxidant or ultraviolet stabilizers) and processing aids. . The total content of these additives is generally 0.1 to 10 parts by weight or less, preferably 0.1 to 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polypropylene resin composition. In addition, the resin composition according to the present invention may contain a pigment. Generally, the content of the pigment does not exceed 3 parts by weight of the total composition, preferably 1 part by weight or less.

본 발명의 수지의 제조는 상기 기재된 수지 제조 방법에 의해 얻어진 수지 및 첨가제의 각 성분들을 평량하여 헨셀 믹서로 균일하게 혼합한 후, 8단 가열 장치가 장착된 트윈스크류 압출기를 이용하여 195 ~ 235℃ 온도에서 용융 압출하여 펠렛화하였다.The resin of the present invention is prepared by weighing each component of the resin and the additive obtained by the above-described resin manufacturing method and uniformly mixing with a Henschel mixer, and then using a twinscrew extruder equipped with an eight-stage heating device. Pelletized by melt extrusion at temperature.

이하에서 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 이하의 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예를 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the following examples are provided to explain preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following examples.

각 실시예 및 비교예에 있어서 제반물성의 측정방법은 다음과 같다In each Example and Comparative Example, the measurement method of physical properties is as follows.

하기에 나타낸 기준은 폴리프로필렌 수지의 물성을 측정하기 위한 방법으로, ASTM 규격에 의거한 표준 조건으로 각 수지의 물성을 평가하였다.The criteria shown below are methods for measuring the physical properties of polypropylene resins, and the physical properties of each resin were evaluated under standard conditions based on ASTM standards.

[물성 측정방법][Measurement of physical properties]

(1) 입체규칙도(Isotactic Index): 13 C-NMR을 이용하여 폴리프로필렌 분자쇄 중의 펜타드 단위로서의 아이소택틱 분율을 측정하였다.(1) Isotactic Index: 13C-NMR was used to measure the isotactic fraction as pentad units in the polypropylene molecular chain.

(2) 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 절대점도: 공중합물을 n-데칸 용액으로 추출한 후 추출물을 135℃ 데칼린에 녹여 점도를 측정하였다.(2) Absolute viscosity of ethylene-propylene block copolymer: The copolymer was extracted with n-decane solution, and the extract was dissolved in 135 ° C decalin to measure the viscosity.

(3) 용융지수(MFR): ASTM D1238 방법에 따라 230℃, 2.16kg 하중에서 측정하였다.(3) Melt index (MFR): measured at 230 ° C. and 2.16 kg load according to ASTM D1238 method.

(4) 굴곡강도(FM): ASTM790에 의거하여 본 발명의 수지 조성물을 시편으로 제조한 후, 굴곡강도를 측정하였다.(4) Flexural Strength (FM): The flexural strength was measured after preparing the resin composition of the present invention in accordance with ASTM790.

[실시예 1]Example 1

촉매 제조Catalyst preparation

고순도 질소 분위기 하에서, 무수 이염화 마그네슘 480g과 메틸부틸디옥시란 5mol, 톨루엔 9.5l, 삼부틸포스페이트 1250ml를 투입하고 온도를 80℃로 올린 상태에서 맑은 용액이 생성될 때 까지 교반을 지속한다. 여기에 무수 프탈산 140g을 첨가하고 2시간 교반을 지속하여, 마그네슘 담체 혼합 용액을 만들었다.Under a high-purity nitrogen atmosphere, 480 g of anhydrous magnesium dichloride, 5 mol of methylbutyl dioxirane, 9.5 l of toluene, and 1250 ml of tributylphosphate were added thereto, and the stirring was continued until a clear solution was produced at a temperature of 80 ° C. 140 g of phthalic anhydride was added thereto and stirring was continued for 2 hours to form a magnesium carrier mixed solution.

상기의 혼합용액을, 온도를 -20℃로 낮춘 사염화티타늄 2L에 서서히 적가한 후 100℃까지 온도를 올려준다. 100℃에서 디아이소부틸프탈레이트 368ml을 첨가한 후 110℃에서 2시간 동안 반응을 진행하였다. 반응 후 톨루엔으로 세정하였으며, 계속해서 톨루엔 6L, 사염화티타늄 4L를 첨가하고 110℃에서 2시간 동안 반응시킨 후 고체 성분을걸러서 톨루엔과 헥산으로 세정한 후 고체 촉매를 얻었다. The mixed solution was slowly added dropwise to 2L of titanium tetrachloride whose temperature was lowered to -20 ° C, and the temperature was raised to 100 ° C. After adding 368 ml of diisobutyl phthalate at 100 ° C., the reaction was performed at 110 ° C. for 2 hours. After the reaction, the mixture was washed with toluene. Then, 6L of toluene and 4L of titanium tetrachloride were added thereto, and the mixture was reacted at 110 ° C. for 2 hours. After filtering the solid components, the mixture was washed with toluene and hexane to obtain a solid catalyst.

프로필렌 중합 반응Propylene polymerization

두 개의 교반기가 달린 액상 반응기와 두 개의 기상 반응기로 이루어진 연속 반응 과정으로 이루어진 하이폴 공정(Hypol Process)으로 중합하였다. 중합 시 반응기에 액상 프로필렌과 수소를 넣어주면서, 삼에틸알루미늄, 디사이클로펜틸디메톡시실란, 상기 제조된 촉매를 주입하여 다단중합을 실시하였다. The polymerization was carried out in a Hypol process consisting of a continuous reaction process consisting of a liquid phase reactor with two agitators and two gas phase reactors. During the polymerization, liquid propylene and hydrogen were added to the reactor, and triethylaluminum, dicyclopentyldimethoxysilane, and the catalyst prepared above were injected to carry out multistage polymerization.

연속 반응 공정을 거쳐 만들어진 분말상의 중합체 혼합물에 안정제, 산화방지제를 혼합하여 압출기에서 펠렛상으로 제조하였다. 제조한 수지 조성물을 사출물로 가공하여 상기 방법과 같이 제반 물성을 측정하였다.Stabilizers and antioxidants were mixed in a powdery polymer mixture made through a continuous reaction process to prepare pellets in an extruder. The prepared resin composition was processed into an injection molding to measure various physical properties as in the above method.

[실시예 2][Example 2]

촉매 제조 시 메틸부틸디옥시란 대신에 디메틸디옥시란 (5mol)으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 같은 조건에서 제조하였다. The catalyst was prepared under the same conditions as in Example 1 except for changing to dimethyldioxirane (5 mol) instead of methylbutyldioxane.

[비교예1][Comparative Example 1]

촉매 제조 시 메틸부틸디옥시란 대신에 2-에틸헥산올(5mol)로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 같은 조건에서 제조하였다.The catalyst was prepared under the same conditions as in Example 1 except for changing to 2-ethylhexanol (5 mol) instead of methylbutyldioxirane.

[실시예3]Example 3

실시예 2와 동일하게 제조하는데, 연속 반응 공정인 하이폴 공정(Hypol Process)으로 중합하는 도중, 마지막 기상 반응기에서 에틸렌을 추가로 주입하여 블록 공중합체를 중합하였다. 이 때, 공중합체 내 에틸렌-프로필렌 고무 (Rubber)함량은 13.4중량부가 되도록 조절하였다.Prepared in the same manner as in Example 2, during the polymerization in a continuous reaction process (Hypol Process), the block copolymer was polymerized by further injection of ethylene in the last gas phase reactor. At this time, the content of ethylene-propylene rubber (Rubber) in the copolymer was adjusted to 13.4 parts by weight.

[비교예 2]Comparative Example 2

비교예 1과 동일한 조건으로 촉매를 만들고, 실시예 3과 동일한 방법으로 중합하였다.A catalyst was prepared under the same conditions as in Comparative Example 1, and polymerized in the same manner as in Example 3.

[실시예 4]Example 4

실시예 3과 동일한 방법으로 제조하며, 전체 폴리플로필렌 조성물을 100중량 부라 할 때, 무기 핵제를 0.2중량부, PE계 왁스를 0.1중량부를 첨가하여 펠렛을 제조하였다. 물성을 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Prepared in the same manner as in Example 3, when 100 parts by weight of the total polyflophylene composition, 0.2 parts by weight of inorganic nucleating agent and 0.1 parts by weight of PE wax was added to prepare a pellet. Physical properties were measured and the results are shown in Table 1.

[실시예 5]Example 5

실시예 4와 동일한 방법으로 제조하며, 무기 핵제를 0.4중량부, PE계 왁스의 함량을 0.2중량부를 첨가하여 펠렛을 제조하였다. 물성을 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Prepared in the same manner as in Example 4, pellets were prepared by adding 0.4 parts by weight of an inorganic nucleating agent and 0.2 parts by weight of a PE wax. Physical properties were measured and the results are shown in Table 1.

[실시예 6]Example 6

실시예 3과 동일한 방법으로 제조하며, 공중합 과정에서 에틸렌 프로필렌고무(Rubber)의 함량을 7.3중량부로 제조하였다. 물성을 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Manufactured in the same manner as in Example 3, the content of ethylene propylene rubber (Rubber) in the copolymerization process was prepared to 7.3 parts by weight. Physical properties were measured and the results are shown in Table 1.

[실시예 7]Example 7

실시예 6과 동일한 방법으로 제조하며, 무기 핵제를 0.4중량부, PE계 왁스의 함량을 0.2중량부를 첨가하여 펠렛을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 6, pellets were prepared by adding 0.4 parts by weight of an inorganic nucleating agent and 0.2 parts by weight of a PE wax.

구 분division 함량
(중량부)
content
(Parts by weight)
용융지수
(g/10min)
Melt index
(g / 10 min)
에틸렐프로필렌고무함량
(중량부)
Ethyl propylene rubber content
(Parts by weight)
굴곡강도
(kgf/cm2)
Flexural strength
(kgf / cm 2 )
무기핵제Inorganic nucleating agent PE 왁스PE wax 실시예1Example 1 0.250.25 -- 18,15018,150 실시예2Example 2 0.250.25 -- 18,20018,200 비교예1Comparative Example 1 0.250.25 -- 17,95017,950 실시예3Example 3 0.250.25 13.413.4 15,05015,050 비교예2Comparative Example 2 0.250.25 13.413.4 14,20014,200 실시예4Example 4 0.20.2 0.10.1 0.250.25 13.413.4 16,60016,600 실시예5Example 5 0.40.4 0.20.2 0.250.25 13.413.4 17,10017,100 실시예6Example 6 0.250.25 7.37.3 16,45016,450 실시예7Example 7 0.40.4 0.20.2 0.250.25 7.37.3 19,85019,850

상기 표에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의하여 제조된 지글러-나타 촉매를 사용하여 올레핀을 중합시키고, 에틸렌-프로필렌 고무 함량과 더불어, 무기 핵제와 PE계 왁스를 적절한 비율로 사용함으로써 굴곡강도를 상승시킬 수 있다. 본 발명에 의하여 제조된 폴리프로필렌은 판, 필름, 용기 및 섬유 등의 성형재료로 사용하는데 효과적이다.As can be seen from the above table, the olefins are polymerized using the Ziegler-Natta catalyst prepared according to the present invention, and in addition to the ethylene-propylene rubber content, the flexural strength can be increased by using an inorganic nucleating agent and a PE wax at an appropriate ratio. Can be. The polypropylene produced by the present invention is effective for use as a molding material for plates, films, containers, and fibers.

Claims (3)

무수염화마그네슘, 디옥시란, 탄화수소용매 및 유기 인계 화합물을 이용하여 혼합용액을 제조한 후 사염화티타늄과 전자공여체를 첨가하여 제조된 올레핀 중합용 지글러-나타 촉매를 이용하여 다단 반응기에서 중합하여 제조되고 그리고 에틸렌-프로필렌 고무함량이 0.1~20중량%인 폴리프로필렌 단독중합체 및 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 혼합물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.A mixed solution is prepared using anhydrous magnesium chloride, dioxirane, a hydrocarbon solvent, and an organophosphorus compound, and then polymerized in a multistage reactor using a Ziegler-Natta catalyst for olefin polymerization prepared by adding titanium tetrachloride and an electron donor. And a mixture of a polypropylene homopolymer and an ethylene-propylene block copolymer having an ethylene-propylene rubber content of 0.1 to 20% by weight. 제 1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 조성물 100중량부에 대하여 유기 핵제 또는 무기 핵제 0.1~10중량부, 및 폴리에틸렌계 왁스 0.01~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.The polypropylene resin according to claim 1, wherein the polypropylene resin composition comprises 0.1 to 10 parts by weight of an organic nucleating agent or an inorganic nucleating agent and 0.01 to 10 parts by weight of polyethylene wax based on 100 parts by weight of the polypropylene resin composition. Composition. 제 2항에 있어서, 상기 유기 핵제는 카르복실산의 알루미늄염, 칼슘 스테아레이트 및 나트륨 벤조에이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이며, 상기 무기 핵제는 탈크, 디벤질리덴소르비톨 및 치환 디벤질 리덴소르비톨로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.3. The organic nucleating agent according to claim 2, wherein the organic nucleating agent is at least one selected from the group consisting of aluminum salts, calcium stearate, and sodium benzoate of carboxylic acid, and the inorganic nucleating agent is talc, dibenzylidene sorbitol, and substituted dibenzylidene sorbitol. Polypropylene resin composition, characterized in that at least one member selected from the group consisting of.
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