KR100468345B1 - 역상형태를 나타내는 폴리에틸렌 및 ｐｅｏ의 배합물 및 그의 제조 방법 - Google Patents

역상형태를 나타내는 폴리에틸렌 및 ｐｅｏ의 배합물 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

열가소성 수지 필름은 주성분으로 폴리에틸렌 같은 폴리올레핀, 부성분으로 폴리(에틸렌 옥시드)를 함유하며, 총량 약 0.1 중량% 내지 30 중량%의 단량체가 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트되어 있다. 필름은 폴리(에틸렌 옥시드)가 연속 상을 형성하고, 폴리올레핀이 분산상 또는 불연속 상을 형성하기 때문에 역상 형태를 나타낸다.

Description

역상 형태를 나타내는 폴리에틸렌 및 ＰＥＯ의 배합물 및 그의 제조 방법 {Blends of Polyethylene and PEO Having Inverse Phase Morphology and Method of Making the Blends}
본원은 1996년 12월 31에 출원된 미국 가출원 제 60/034,235호의 우선권을 주장하며, 이에 개시된 사항이 본 명세서에 포함되어 있다.
근래에 사용되는 일회용 플라스틱 물품의 제조 공업은 매우 다양하다. 저렴한 가격 및 간편성으로 인해, 플라스틱은 매우 인기가 있고 높은 소비 요구를 보이고 있다. 그러나, 다수의 이러한 물품들은 부식되지 않거나, 용이하게 처리되지 않는다. 그 결과로, 폐기물 처리 문제를 야기해왔으며 계속해서 문제를 발생시킬 것이다.
기저귀, 생리대, 실금자 용품 등의 개인 보호 용품은 일반적으로 여러종의 다른 성분 및 물질로 제조된다. 그러한 물품들은 전형적으로 액체 반발성 물질로 구성된 지지층, 라이너 또는 격벽을 갖는다. 이러한 액체 반발성 물질은 물품으로부터 흡수된 액체가 스며나오는 것을 방지 또는 최소화하고 제품의 흡수 용량을 보다 많이 이용하는데 적절하도록 제조된다. 일반적으로 사용되는 액체 반발성 필름은 폴리에틸렌 필름 등의 플라스틱 물질을 포함한다.
그러한 제품들이 비교적 저렴하고, 위생적이며, 사용하기 쉽다고 하더라도, 일단 사용된 제품의 처리에 문제점이 있다. 그러한 제품의 이상적인 처리 방법은 도시 하수 처리 또는 개인 거주지 정화 시스템을 사용하는 것이다. 하수 시스템 처리에 적합한 제품들은 변기에서 물로 세척될 수 있고, "수세척성"이라 명명한다. 그러한 물품들을 세척하는 것은 간편하지만, 일반적으로 물에서 미분해되는 액체 반발성 물질은 변기 및 하수관을 막히게 하는 경향이 있다. 따라서, 바람직하지는 않지만, 세척하기 전에 흡수 물품으로부터 차단층 필름 물질을 분리하는 것이 필요하게 되었다.
내수성 필름의 수세척성 문제를 극복하기 위한 시도로서, 이전 기술에서는 내수성 중합체를 개질해 왔다. 중합체를 개질하는 보다 유용한 방법 중 하나는 구조 및 성질이 다른 중합체와 배합하는 것이다. 일부 경우에, 중합체 배합물은 열역학적으로 혼화되고, 기계적 상용성을 나타낸다. 그러나, 대단히 많은 수의 배합물이 상분리를 일으키며, 일반적으로 기계적 상용성도 열악하다. 상분리되는 배합물 중 중합체 조성이 유사하거나(예를 들면, 폴리올레핀이 기타 유사 폴리올레핀과 배합되는 경우), 상용화제가 첨가되어 중합체 배합물 성분간의 계면에서 상용성을 증가시키는 몇몇의 경우에는 기계적 상용성을 나타낼 수 있다.
폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 중합체 배합물은 용융 처리가 가능하지만 기계적 상용성은 매우 열악하다. 이런 열악한 기계적 상용성은 특히 폴리올레핀의 중량%가 50% 이상인 배합물에서 명백하게 나타난다. 일반적으로 필름은 주성분인 폴리올레핀이 부성분인 폴리(에틸렌 옥시드)를 둘러 싸고, 캡슐화할 것이므로 물에 영향을 받지않는다. 폴리(에틸렌 옥시드)의 캡슐화는 폴리(에틸렌 옥시드)를 사용함으로써 얻을 수 있는 어떠한 부식성 및(또는) 수세척성을 효과적으로 방해한다.
이전 기술의 문제점을 고려할 때, 역상 형태를 나타내는 중량%가 50% 이상인 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 배합물을 제공하는 것이 크게 요구된다. 그러한 배합물로부터 제조된 필름은 수세척되는 개인 보호 용품에 대한 차단층 필름을 제조하는데 사용될 수 있을 것이다. 필름은 필터 멤브레인 제조에도 사용될 수 있다.
발명의 요약
간략하게, 본 발명은 폴리올레핀, 폴리(에틸렌 옥시드) 및 필름이 역상 형태를 나타내도록 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 일정량의 단량체를 포함하는 열가소성 수지 필름을 제공한다. 본 명세서에서 "역상 형태"는 보통 필름에서 연속상을 형성할 것으로 기대되는, 체적상 주성분인 성분이 실제로는 분산상임을 의미한다. 상응하게, 체적상 소량인 성분이 그 안에 부피로 주성분인 성분이 분산되어 있는 연속 상을 형성한다.
역상 형태를 갖는 열가소성 수지 필름을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 보다 특정적으로는, 약 55 중량% 내지 약 85 중량%의 폴리올레핀, 약 45 중량% 내지 약 15 중량%의 폴리(에틸렌 옥시드), 및 상기 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트된 일정량의 단량체를 함유하는 역상 형태를 나타내는 열가소성 수지 필름을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 명세서에서, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 "중량 퍼센트"는 첨가된 단량체의 양과 무관하게 열가소성 수지 조성물을 형성하는 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량을 사용하여 결정한다.
도면의 간략한 설명
도 1은 폴리에틸렌 60 중량% 및 폴리(에틸렌 옥시드) 40 중량%의 조성을 갖는 4 mil(0.004 인치) 필름 단면의 후방-산란 전자 이미지의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 2는 폴리에틸렌 60 중량% 및 폴리(에틸렌 옥시드) 40 중량%의 조성을 가지며, 약 3 중량%의 단량체가 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드)에 첨가된 4 mil 필름 단면의 후방-산란 전자 이미지의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 3은 폴리에틸렌 60 중량% 및 폴리(에틸렌 옥시드) 40 중량%의 조성을 가지며, 약 5.5 중량%의 단량체가 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드)에 첨가된 4 mil 필름 단면의 후방-산란 전자 이미지의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 4는 폴리에틸렌 60 중량% 및 폴리(에틸렌 옥시드) 40 중량%의 조성을 가지며, 약 9 중량%의 단량체가 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드)에 첨가된 4 mil 필름 단면의 후방-산란 전자 이미지의 주사 전자 현미경 사진이다.
본 발명은 역상 형태를 나타내는, 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드)를 포함하는 배합 열가소성 수지 필름에 관한 것이다.
본 발명이 열가소성 수지 필름을 언급하여 기재되었을지라도, 해당 분야의숙련자들은 압출 또는 사출 성형될 수 있는 기타 열가소성 수지 물품에 대한 본 발명의 사용성을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 필름 조성물은 약 55 중량% 내지 약 85 중량%의 폴리올레핀, 약 45 중량% 내지 약 15 중량%의 폴리(에틸렌 옥시드) 및 필름이 역상 형태를 나타내도록 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트된 일정량의 단량체를 포함한다. 친수성기가 연속상을 구성하는 이러한 역상 형태가 필름의 부식성과 물 감도를 크게 확장시키는 소량의 성분에 의해 형성될 수 있다는 사실이 예상외로 발견되었다. 바람직하게는, 배합물이 약 60 중량% 내지 약 85 중량%의 폴리에틸렌, 약 40 중량% 내지 약 15 중량%의 폴리(에틸렌 옥시드) 및 열가소성 수지상을 역전시키는 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트된 유효량의 단량체를 함유한다.
본 발명에 실제로 유용한 포화 에틸렌 중합체는 에틸렌의 단독중합체 또는 공중합체이고 본질적으로 선형 구조이다. 본 명세서에서, 용어 "포화된"은 완전히 포화됨을 의미하지만, 또한 약 5% 이하의 불포화 상태를 함유하는 중합체도 포함된다. 에틸렌의 단독중합체는 저압(예를 들어, 직쇄 저밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌)이거나 고압(예를 들어, 분지된 또는 저밀도 폴리에틸렌) 하에서 제조되는 것을 포함한다. 고밀도 폴리에틸렌은 일반적으로 밀도가 약 0.94 g/cc 이상이거나 동일한 것으로 특징지워진다. 일반적으로, 본 발명에서 기재 수지로서 유용한 고밀도 폴리에틸렌은 약 0.94 g/cc 내지 0.97 g/cc의 밀도를 갖는다. 폴리에틸렌은 190℃에서 2.16 kg으로 측정한 바에 의하면, 약 0.005 dg/min 내지 100 dg/min의 범위에서 용융지수를 가질 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌이 0.01 dg/min 내지 약 50 dg/min, 보다 바람직하게는 0.05 dg/min 내지 약 25 dg/min의 용융지수를 갖는다. 다른 방법으로, 폴리에틸렌의 혼합물은 그래프트 공중합체 조성물 제조에서 기재 수지로 사용될 수 있고, 그러한 혼합물은 0.05 dg/min 이상 100 dg/min 이하의 용융지수를 가질 수 있다.
저밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.94 g/cc 이하이고, 대개 약 0.91 g/cc 내지 0.93 g/cc이다. 저밀도 폴리에틸렌은 약 0.05 dg/min 내지 약 100 dg/min의 용융지수를 가지며, 0.05 dg/min 내지 약 20 dg/min이 바람직하다. 초저밀도 폴리에틸렌은 본 발명에 맞추어 사용될 수 있다. 일반적으로, 초저밀도 폴리에틸렌은 0.90 g/cc이하의 밀도를 갖는다.
또한 상기 폴리올레핀은 잘 알려진 다중-위치 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매 또는 보다 최근의 단일-위치 메탈로센(Metallocene) 촉매를 사용하여 제조할 수 있다. 메탈로센 촉매화되는 폴리올레핀은 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조하는 폴리올레핀보다 중합체의 미소구조를 잘 조절해 왔으며, 좁은 분자량 분포, 화학 조성 분포, 공-단량체 서열 길이 분포 및 입체 규칙성도 잘 조절한다. 메탈로센 촉매는 프로필렌을 어택틱, 이소택틱, 신디오택틱, 이소택틱-어택틱 스테레오 블럭 공중합체로 중합시키는 것으로 알려져 있다.
본 발명에 유용할 수 있는 에틸렌의 공중합체는 하나 이상의 추가 중합이 가능한, 불포화된 단량체와 에틸렌의 공중합체를 포함할 수도 있다. 그러한 공중합체의 예로는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 에틸렌 및 알파 올레핀(프로필렌, 부텐, 헥센 또는 옥텐)의 공중합체, 에틸렌 및 탄소수가 1 내지 24개인 직쇄 또는 분지쇄 카르복실산의 비닐 에스테르 공중합체(에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체), 에틸렌 및 탄소수가 1 내지 28개인 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭 알카놀의 아크릴 또는 메타크릴 에스테르 공중합체가 포함되지만, 이에 제한되지 않는다. 후자의 예로는 에틸렌-메틸아크릴레이트 공중합체 같은 에틸렌-알킬(메트)아크릴레이트 공중합체가 포함된다.
본 발명에 적합한 폴리(에틸렌 옥시드) 중합체는 분자량이 200,000 내지 8,000,000, 바람직하게는 약 200,000 내지 6,000,000이다. 폴리(에틸렌 옥시드)는 상표명 폴리옥스(POLYOX;Union Carbide Corporation)를 이용한다. 전형적으로, 폴리(에틸렌 옥시드)는 결정상 용융점이 약 65℃이고, 그 이상에서는 폴리(에틸렌 옥시드) 수지가 열가소성 수지화되며, 성형, 압출 및 기타 당 분야에 공지된 방법으로 형성될 수 있는 건조된 자유 유동 백색 고체이다.
필름을 구성하는 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)에는 유효량의 단량체{폴리에틸렌 글리콜 에틸 에테르 메타크릴레이트(Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI)}가 그래프트되어 있고, 그들은 필름 중 예상외로 역상 형태를 형성한다. 도 1에 따르면, 해당 분야의 숙련자는 주 성분으로서의 폴리에틸렌이 연속상을 형성하고, 여기에 폴리(에틸렌 옥시드)가 불연속상으로서 분포될 것으로 기대했다. 그러나, 도 2-4에 따르면, 본 발명의 필름은 다량의 폴리에틸렌이 존재함에도 불구하고, 폴리에틸렌 불연속상이 분포되어 있는 폴리(에틸렌 옥시드) 연속상을 갖는다. 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 단량체의 양은 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드) 중량에 기준하여 총 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량%이다. 바람직하게는, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)가 총 약 1 중량% 내지 약 20 중량%의 그래프트된 단량체를 갖는다. 보다 바람직하게는, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)가 총 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 그래프트된 단량체를 갖는다.
본 발명에 있어 필름의 그래프트된 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드) 성분을 제조하기위해, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)를 자유 라디칼 개시제 존재하에 단량체와 반응시킨다. 개시제는 단량체의 자유 라디칼 그래프트를 시작한다. 중합체 배합물을 그래프트하는 방법에는 폴리올레핀, 폴리(에틸렌 옥시드), 단량체 및 자유 라디칼 개시제 혼합물을 압출기 중, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)가 용융 상태로 전환되는 온도에서 목적하는 중량비로 용융 배합하는 것이 포함된다. 따라서, 바람직한 방법에는 중합체 성분(예를 들어, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드))이 용융되기 전에 압출기로 폴리올레핀, 폴리(에틸렌 옥시드), 단량체 및 자유 라디칼 개시제를 동시에 첨가하는 것이 포함된다. 바람직하게는, 용융 배합되는 용융 압출기에 다양한 성분을 스크류 길이에 따라 다른 지점에서 배합물로 도입할 수 있다. 예를 들면, 자유 라디칼 개시제, 가교제 또는 기타 반응 첨가제는 중합체 성분 중 하나 이상이 용융되거나 완전히 혼합되기전 또는 후에 배합물로 주입될 수 있다. 보다 바람직하게는, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)가 압출기 시작 부분에 첨가된다. 용융 후, 단량체를 용융된 중합체에 가하고, 압출기 통의 하단 부분에서 자유 라디칼 개시제를 용융된 배합물에 주입한다. 1996년 12월 31에 출원되고 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제 08/777,226호[Blends of Polyolefin and Poly(Ethylene Oxide) and Process for Making the Blends]에 보다 상세하게 기재되어있고, 전문이 본 명세서에 포함된다.
단량체를 폴리올레핀 상에 그래프트하는데 사용될 수 있는 자유 라디칼 개시제는 벤조일 퍼옥시드 같은 아실 퍼옥시드; 디-t-부틸 퍼옥시드 같은 디알킬, 디아릴 또는 아랄킬 퍼옥시드; 디큐일 퍼옥시드, 큐밀 부틸 퍼옥시드, 1,1-디-t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-비스(티-부틸퍼옥시)헥신-3 및 비스(a-t-부틸 퍼옥시이소프로필벤젠); t-부틸 퍼옥시피발레이트와 같은 퍼옥시에스테르; t-부틸 퍼옥토에이트, t-부틸 퍼벤조에이트, 2,5-디메틸헥실-2,5-디(퍼벤조에이트), t-부틸 디(퍼프탈레이트); 디알킬 퍼옥시모노카르보네이트 및 퍼옥시디카르보네이트; t-부틸 히드로퍼옥시드, p-메탄 히드로퍼옥시드, 피난 히드로퍼옥시드 및 큐멘 히드로퍼옥시드 같은 히드로퍼옥시드; 시클로헥사논 퍼옥시드 및 메틸 에틸 케톤 퍼옥시드 같은 케톤 퍼옥시드가 포함된다. 또한, 아조비스이소부티로니트릴 같은 아조 화합물도 사용될 수 있다.
압출기에 첨가되는 자유 라디칼 개시제의 양은 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 약 1 내지 100 %의 단량체가 그래프트되기에 충분한 양이어야만 한다. 이것은 개시제가 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%이며, 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%이고, 그러한 모든 범위는 용융 배합물에 첨가되는 단량체의 양에 기초한다.
주사 전자 현미경 및 후방-산란 전자 측정기 이미지를 이용하여 관찰하였을 때, 본 발명의 열가소성 수지 필름의 특징은 폴리(에틸렌 옥시드)가 연속상을 형성하고 있고, 여기에 폴리올레핀이 불연속상으로 존재, 즉 폴리(에틸렌 옥시드)상 전체에 걸쳐 불연속상이 분산되어 있는 것을 나타낸다. 후방-산란 전자 측정 이미지화는 평균 원자 번호가 높은 성분이 후방-산란 전자의 강도가 강하여 사진 이미지 상에 보다 밝게 나타나는 상을 제공한다. 원자 번호가 낮은 성분은 후방-산란 전자의 강도가 약하여 사진 상에 어둡게 나타난다. 후방-산란 전자 현미경 이미지화는 폴리머 마이크로스코피[Polymer Microscopy, Linda C. Sawyer 및 David T. Grubb, Chapman & Hall, London, 1987, p25]에 보다 상세하게 기재되어 있다. 바람직하게는, 열가소성 수지 필름의 폴리올레핀 부분의 평균 단면 직경은 약 0.1 마이크론 내지 약 50 마이크론, 보다 바람직하게는 약 0.5 마이크론 내지 약 30 마이크론, 특히 바람직하게는 약 0.5 마이크론 내지 약 25 마이크론이다. 그러한 '폴리올레핀 부분"은 폴리올레핀 포켓, 섬유 또는 그의 배합물로 고형화할 수 있다.
본 발명은 하기에 나타낸 특정 실시예에 의해 보다 상세하게 설명된다. 이러한 실시예들이 설명적 실시양태임을 이해하고, 본 발명을 제한하기 보다는 오히려 첨부된 청구항의 내용 및 범위 내에서 광범위하게 해석되어야만 한다.
비교예
저밀도 폴리에틸렌(PE) 및 폴리(에틸렌 옥시드)(PEO)의 60/40 중량% 수지 배합물을 압출기를 이용하여 용융 배합시켰다. PE는 용융지수가 1.9 dg/min이고 밀도가 0.917 g/cc(Dow 503I; Dow Chemical Company, Midland, MI)였다. PEO는 분자량이 200,000 g/mol(POLYOXWSRN-80; Union Carbide Corp.)였다. 배합물 제조에 사용된 압출기는 워너 & 플레이더러 ZSK-30 압출기(Werner & Pfleiderer Corporation, Ramssey, New Jersey)였다. 수지 배합물을 34 lb/hr의 속도로 압출기에 주입시켰다. 압출기는 평행 배열되어 동시 회전하는 한 쌍의 스크류를 보유했다. 두 샤프트 간의 중심 거리는 26.2 mm였었다. 공칭 스크류 직경은 30 mm였다. 실제의 스크류 외부 직경은 30 mm였다. 스크류 내부 직경은 21.3 mm였다. 쓰레드의 깊이는 4.7 mm였다. 압출기는 7개의 가열 구역으로 분할된 13개의 가열되는 통이 있는 14개의 처리용 통을 보유하였다. 전체 처리 길이는 1340 mm였다. 7개의 가열 구역은 모두 180℃로 조정하였다. 스크류의 속도는 300 rpm으로 조정하였다.
비교예 및 실시예 1-9에 있어 모든 용융 배합물 필름은 4인치 슬릿 다이를 구비한 하크(Haake) 역회전 트윈 스크류 압출기(Haake, 53 West Century Road, Paramus, NJ, 07652)를 사용하여 제조하였다. 압출기의 길이는 300 mm였다. 원추형 스크류의 직경이 주입부에서 30 mm였고, 다이에서는 20 mm였다. 압출기는 170, 180, 180 및 190℃로 조정된 4개의 가열 구역을 보유하였다. 스크류의 속도는 30 rpm였다. 냉각된 와인드-업 롤러를 사용하여 필름을 수집하였다. 냉각된 롤러를 두께가 4 mil(약 0.004 인치)인 필름을 형성하기에 충분한 속도로 작동시켰고 온도를 15 내지 20℃로 유지시켰다.
도 1에 따르면, 폴리에틸렌은 연속상을 형성하였고 폴리(에틸렌 옥시드)는 불연속상을 형성하였다.
실시예 1-3
본 발명에 따라서, 비교예에 기재된 바와 같이 저밀도 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 60/40 중량% 수지 배합물을 ZSK-30 압출기에 34 lb/hr의 속도로주입시켰다. 7개의 가열 구역은 모두 180℃로 조정하였다. 스크류의 속도는 300 rpm였다. 압출기의 4번째 통에, 단량체{폴리에틸렌 글리콜 에틸 에테르 메타크릴레이트(PEG-MA; Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI)}를 특정 속도로 가하였다. 압출기의 5번째 통에, 자유 라디칼 개시제{(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산(Lupersol 101; Atochem, 2000 Market St., Philadelphia, PA)}를 특정 속도로 첨가하였다.
실시예 1에서 PEG-MA 주입 속도가 1.0 lb/hr이고, 개시제 주입 속도는 0.068 lb/hr였다.
실시예 2에서 PEG-MA 주입 속도가 1.9 lb/hr이고, 개시제 주입 속도는 0.068 lb/hr였다.
실시예 3에서 PEG-MA 주입 속도가 3.1 lb/hr이고, 개시제 주입 속도는 0.17 lb/hr였다.
도 2-4에 따르면, 본 발명의 열가소성 수지 필름은 연속상으로 폴리(에틸렌 옥시드) 및 불연속상으로 폴리에틸렌을 갖는 역상 형태를 나타내었다.
실시예 4
저밀도 폴리에틸렌(Dow 503I) 및 분자량이 100,000 g/mol(POLYOXWSRN-10)인 폴리(에틸렌 옥시드)의 60/40 중량% 수지 배합물을 ZSK-30 압출기에 35 lb/hr의 속도로 주입시켰다. 7개의 가열 구역은 모두 180℃로 조정하였다. 스크류 속도는 300 rpm였다. 용융 배합된 수지의 필름은 연속상으로 폴리(에틸렌 옥시드) 및 불연속상으로 폴리에틸렌을 갖는 역상 형태를 나타냈다.
실시예 5-9
저밀도 폴리에틸렌(Dow 503I) 및 폴리(에틸렌 옥시드)(POLYOXWSRN-80)를 특정 비율로 함유하는 수지 배합물을 5.0 lb/hr의 속도로 하크 압출기에 주입시켰다. 하크 압출기는 4인치 슬릿 다이 대신 두구멍 가닥 다이를 포함하는 점을 제외하고, 상기 비교예의 압출기와 유사하였다. 압출기에 중합체를 주입시킴과 동시에, 특정량의 단량체(PEG-MA) 및 자유 라디칼 개시제(Lupersol 101)를 주입구에 첨가하였다. 압출기는 170, 180, 180 및 190℃로 조정된 4개의 가열 구역을 보유하였다. 압출기의 스크류 속도는 150 rpm였다. 가닥은 공기 중 냉각하여 펠릿화하였다.
실시예 5에서 배합물은 60/40 PE/PEO, PEG-MA 주입 속도는 0.50 lb/hr, 개시제 주입 속도는 0.025 lb/hr였다.
실시예 6에서 배합물은 65/35 PE/PEO, PEG-MA 주입 속도는 0.50 lb/hr, 개시제 주입 속도는 0.025 lb/hr였다.
실시예 7에서 배합물은 70/30 PE/PEO, PEG-MA 주입 속도는 0.50 lb/hr, 개시제 주입 속도는 0.025 lb/hr였다.
실시예 8에서 배합물은 75/25 PE/PEO, PEG-MA 주입 속도는 0.50 lb/hr, 개시제 주입 속도는 0.025 lb/hr였다.
실시예 9에서 배합물은 80/20 PE/PEO, PEG-MA 주입 속도는 0.50 lb/hr, 개시제 주입 속도는 0.025 lb/hr였다.
실시예 5-9의 필름은 연속상으로 폴리(에틸렌 옥시드) 및 불연속상으로 폴리에틸렌을 갖는 역상 형태를 나타냈다.
실시예 5의 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트된 단량체의 양은 중수소수 중 양성자 NMR 분광법에 의해 배합물 중의 폴리(에틸렌 옥시드) 양에 기초하여 9.52 중량%로 측정되었다. 미반응한 단량체의 양은 중수소수 중 양성자 NMR 분광법에의해 배합물 중의 폴리에틸렌 및 폴리(에틸렌 옥시드) 양에 기초하여 2.02 중량%로 측정되었다. 폴리에틸렌에 그래프트된 단량체의 양은 FT-IR 및 동시 계류 중인 미국 특허 제 08/733,410(1996년 10월 18일 출원, 전문이 본 명세서에 포함)호에 기재된 산소량 분석법 의해 0.51 중량%로 측정되었다.
본 발명이 바람직한 실시양태를 참조로 기재되었더라도, 당 분야의 숙련자들은 다양한 치환, 생략, 변화 및 개질이 본원의 요지로부터 벗어남없이 수행될 수 있음을 인정할 것이다. 따라서, 상기 실시예는 본 발명을 단지 예시하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

Claims (21)

  1. a) 주 성분으로서 폴리올레핀;
    b) 부 성분으로서 폴리(에틸렌 옥시드); 및
    c) 상기 폴리올레핀 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트된 일정량의 단량체를 포함하며, 물품 중에서 상기 부성분이 연속상을 형성하고 상기 주성분이 분산상을 형성하여 역상 형태를 나타내는 열가소성 수지 물품.
  2. 제1항에 있어서, 55 중량% 내지 약 85 중량%의 상기 폴리올레핀 및 약 45 중량% 내지 약 15 중량%의 상기 폴리(에틸렌 옥시드)를 포함하는 열가소성 수지 물품.
  3. 제1항에 있어서, 60 중량% 내지 약 85 중량%의 상기 폴리올레핀 및 약 40 중량% 내지 약 15 중량%의 상기 폴리(에틸렌 옥시드)를 포함하는 열가소성 수지 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 폴리에틸렌인 열가소성 수지 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 폴리프로필렌인 열가소성 수지 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단량체가 폴리에틸렌 글리콜 에틸 에테르 메타크릴레이트인 열가소성 수지 물품.
  7. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량에 기준하여 총 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량%의 상기 단량체가 상기 폴리올레핀 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 열가소성 수지 물품.
  8. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량에 기준하여 총 약 1 중량% 내지 약 20 중량%의 상기 단량체가 상기 폴리올레핀 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 열가소성 수지 물품.
  9. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량에 기준하여 총 약 1 중량% 내지 약 10 중량% 상기 단량체가 상기 폴리올레핀 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 열가소성 수지 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 물품이 필름인 열가소성 수지 물품.
  11. 제10항에 있어서, 분산상 중의 폴리올레핀이 약 0.5 마이크론 내지 약 50 마이크론의 평균 단면 직경을 갖는 열가소성 수지 필름.
  12. 제10항에 있어서, 분산상 중의 폴리올레핀이 약 0.5 마이크론 내지 약 30 마이크론의 평균 단면 직경을 갖는 열가소성 수지 필름.
  13. 제10항에 있어서, 분산상 중의 폴리올레핀이 약 0.5 마이크론 내지 약 25 마이크론의 평균 단면 직경을 갖는 열가소성 수지 필름.
  14. a) 주 성분으로서 폴리에틸렌;
    b) 부 성분으로서 폴리(에틸렌 옥시드); 및
    c) 상기 폴리에틸렌 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트된 일정량의 폴리에틸렌 글리콜 에틸 에테르 메타크릴레이트를 포함하며, 필름 중에서 상기 폴리(에틸렌 옥시드)가 연속상을 형성하고, 상기 폴리에틸렌이 분산상 또는 불연속 상을 형성하여 역상 형태를 나타내는 열가소성 수지 필름.
  15. 제14항에 있어서, 55 중량% 내지 약 85 중량%의 상기 폴리올레핀 및 약 45 중량% 내지 약 15 중량%의 상기 폴리(에틸렌 옥시드)를 포함하는 열가소성 수지 필름.
  16. 제14항에 있어서, 60 중량% 내지 약 85 중량%의 상기 폴리올레핀 및 약 40 중량% 내지 약 15 중량%의 상기 폴리(에틸렌 옥시드)를 포함하는 열가소성 수지 필름.
  17. 제14항에 있어서, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량에 기준하여 총 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량%의 상기 단량체가 상기 폴리올레핀 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 열가소성 수지 필름.
  18. 제14항에 있어서, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량에 기준하여 총 약 1 중량% 내지 약 20 중량%의 상기 단량체가 상기 폴리올레핀 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 열가소성 수지 필름.
  19. 제14항에 있어서, 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량에 기준하여 총 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 상기 단량체가 상기 폴리올레핀 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드) 상에 그래프트된 열가소성 수지 필름.
  20. a) 55 중량% 내지 약 85 중량%의 폴리에틸렌;
    b) 약 45 중량% 내지 약 15 중량%의 폴리(에틸렌 옥시드); 및
    c) 상기 폴리에틸렌 및 상기 폴리(에틸렌 옥시드)에 그래프트된 폴리올레핀 및 폴리(에틸렌 옥시드)의 총량에 기준하여 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량%의 폴리에틸렌 글리콜 에틸 에테르 메타크릴레이트를 포함하며, 필름 중에서 상기 폴리(에틸렌 옥시드)가 연속상을 형성하고, 상기 폴리에틸렌이 분산상 또는 불연속상을 형성하여 역상 형태를 나타내는 열가소성 수지 필름.
  21. 제20항에 있어서, 분산상 중의 폴리에틸렌이 약 0.1 마이크론 내지 약 50 마이크론의 평균 단면 직경을 갖는 열가소성 수지 필름.
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