KR101603407B1 - 저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 pvc 조성물 - Google Patents

저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 pvc 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101603407B1
KR101603407B1 KR1020140044891A KR20140044891A KR101603407B1 KR 101603407 B1 KR101603407 B1 KR 101603407B1 KR 1020140044891 A KR1020140044891 A KR 1020140044891A KR 20140044891 A KR20140044891 A KR 20140044891A KR 101603407 B1 KR101603407 B1 KR 101603407B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyethylene
chlorinated polyethylene
weight
chlorinated
pvc
Prior art date
Application number
KR1020140044891A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140125726A (ko
Inventor
유성훈
이진복
도상록
배근열
장상필
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to PCT/KR2014/003375 priority Critical patent/WO2014171772A1/ko
Priority to CN201480001129.2A priority patent/CN104271616B/zh
Publication of KR20140125726A publication Critical patent/KR20140125726A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101603407B1 publication Critical patent/KR101603407B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02—Ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/18—Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
    • C08F8/20—Halogenation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C08L23/286—Chlorinated polyethylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 기재는 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평균입도가 30 내지 170 ㎛이고, 용융지수(5.0㎏)가 0.001 내지 100이며, 중량평균분자량이 50,000 내지 300,000이고, 분자량분포도(MWD)가 20 이하이며, 용융온도가 125 내지 140 ℃이고, 밀도가 0.94 g/㎤ 이상으로, 염소화 폴리에틸렌의 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 관한 것이다.
본 기재에 따르면, 염소화(chlorination) 시 폴리에틸렌 내의 염소 분포 균일성이 우수한 폴리에틸렌, PVC와의 상용성 및 충격보강 성능이 뛰어나고 가소화 시간(Fusion Time)을 크게 단축시키는 염소화 폴리에틸렌, 충격강도, 가공성 및 생산성이 뛰어난 PVC 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 PVC 조성물{LOW PARTICLE SIZE POLYETHYLENE, ITS CHLORINATED POLYETHYLENE AND PVC COMPOSITION CONTAINING THE SAME}
본 기재는 저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염소화(chlorination) 시 폴리에틸렌 내의 염소 분포 균일성이 우수해지는 저입도 폴리에틸렌; PVC와의 상용성 및 충격보강 성능이 뛰어나고 가소화 시간(Fusion Time)을 크게 단축시키는 염소화 폴리에틸렌; 및 충격강도, 가공성 및 생산성이 뛰어난 PVC 조성물에 관한 것이다.
폴리에틸렌은 에틸렌의 중합으로 생기는 사슬 모양의 고분자 화합물로, 밀도에 따라 저밀도 폴리에틸렌(LDEP)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구별된다.
고밀도 폴리에틸렌은 일반적으로 지글러-나타 촉매를 사용하여 대략 70 ℃ 및 10 atm 내외에서 에틸렌을 중합시켜 제조할 수 있다.
고밀도 폴리에틸렌은 연화점, 굳기, 강도 및 전기절연성이 뛰어나, 각종 용기, 포장용 필름, 섬유, 파이프, 패킹, 절연재료 등에 사용된다.
염소화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene)은 폴리에틸렌을 클로린(chlorine)으로 처리하여 염소화한 것이다.
염소화 폴리에틸렌은 일반적으로 폴리에틸렌을 현탁액 상태에서 클로린과 반응시켜 제조하거나, 폴리에틸렌을 HCl 수용액에서 클로린과 반응시켜 제조할 수 있다.
염소화 폴리에틸렌은 내화학성, 내후성, 난연성, 가공성 및 충격강도 보강효과 등이 우수하여 PVC 파이프 및 윈도우 프로파일(Window Profile)의 충격보강제 등으로 많이 사용된다.
본 기재는 염소화(chlorination) 시 폴리에틸렌 내의 염소 분포 균일성이 우수해지는 폴리에틸렌을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 기재는 PVC와의 상용성 및 충격보강 성능이 뛰어나고 가소화 시간(Fusion Time)을 크게 단축시키는 염소화 폴리에틸렌을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 기재는 충격강도 및 가공성이 뛰어난 PVC 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 평균입도가 30 내지 170 ㎛, 또는 30 내지 150 ㎛이고, 용융지수(5.0㎏)가 0.001 내지 20, 또는 0.01 내지 100이며, 중량평균분자량이 10,000 내지 1,000,000 g/mol이고, 분자량분포도(MWD)가 20 이하, 또는 3 내지 20이며, 용융온도가 125 내지 140 ℃이고, 밀도가 0.94 g/㎤ 이상으로, 염소화 폴리에틸렌의 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌을 제공한다.
또한, 본 기재는 평균입도가 50 내지 150 ㎛, 또는 50 내지 130 ㎛이고, 용융지수(5.0㎏)가 0.001 내지 5, 또는 0.1 내지 10이며, 중량평균분자량이 50,000 내지 300,000 g/mol이고, 분자량분포도(MWD)가 3.5 내지 15, 또는 10 이하이며, 용융온도가 125 내지 140 ℃이고, 밀도가 0.94 g/㎤ 이상으로, 염소화 폴리에틸렌의 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌을 제공한다.
또한, 본 기재는 상기 폴리에틸렌으로부터 제조되는 염소화 폴리에틸렌을 제공한다.
또한 본 기재는 상기 염소화 폴리에틸렌 및 염화비닐 중합체(PVC)를 포함하여 이루어진 PVC 조성물을 제공한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 기재에 따르면 염소화(chlorination) 시 폴리에틸렌 내의 염소 분포 균일성이 우수해지는 저입도 폴리에틸렌; PVC와의 상용성 및 충격보강 성능이 뛰어나고 가소화 시간(Fusion Time)을 크게 단축시키는 염소화 폴리에틸렌; 및 충격강도, 가공성 및 생산성이 뛰어난 PVC 조성물을 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 기재의 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 대하여 상세하게 설명한다.
본 기재의 폴리에틸렌은 평균입도가 30 내지 150 ㎛이고, 용융지수(5.0㎏)가 0.01 내지 100이며, 중량평균분자량이 10,000 내지 1,000,000 g/mol이고, 분자량분포도(MWD)가 3 내지 20이며, 용융온도가 125 내지 140 ℃이고, 밀도가 0.94 g/㎤ 이상으로, 염소화 폴리에틸렌의 제조에 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 기재의 폴리에틸렌은 일례로 150 ㎛ 이하의 저입도 폴리에틸렌의 함량이 20 내지 100 중량%, 50 내지 90 중량%, 혹은 60 내지 90 중량%이고, 이 범위 내에서 염소화 시 폴리에틸렌 내의 염소 분포 균일성이 우수해지고, PVC에 충격보강제로 적용 시 충격보강 성능, 가소화 속도 및 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 기재의 폴리에틸렌은 평균입도가 또 다른 예로 50 내지 150 ㎛, 70 내지 150 ㎛, 90 내지 130 ㎛, 혹은 50 내지 130 ㎛이고, 이 범위 내에서 염소화 시 폴리에틸렌 내의 염소 분포 균일성이 우수해지고, PVC에 충격보강제로 적용 시 충격보강 성능, 가소화 속도 및 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 기재의 폴리에틸렌은 용융지수(5.0㎏)가 또 다른 예로 0.1 내지 10, 0.1 내지 3.0, 혹은 0.1 내지 2.0이고, 이 범위 내에서 충경보강 효과가 우수하다.
본 기재의 폴리에틸렌은 중량평균분자량이 또 다른 예로 50,000 내지 300,000 g/mol, 100,000 내지 250,000 g/mol, 혹은 150,000 내지 250,000 g/mol이다.
본 기재의 폴리에틸렌은 분자량분포도(MWD)가 또 다른 예로 3.5 내지 15, 혹은 4 내지 10이고, 이 범위 내에서 PVC에 충격보강제로 적용 시 가소화 속도 및 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 기재의 폴리에틸렌은 용융온도가 또 다른 예로 130 내지 140 ℃, 혹은 130 내지 136 ℃이다.
본 기재의 폴리에틸렌은 밀도가 또 다른 예로 0.94 내지 0.960 g/㎤이다.
본 기재의 폴리에틸렌은 일례로 공단량체가 포함되지 않은 공단량체 프리 폴리에틸렌일 수 있다.
상기 염소화 폴리에틸렌의 제조는 일례로 수상법 또는 산상법에 의한 것일 수 있고, 이 경우 CPE 염화 시간, 및 중화, 수세 등 후처리 시간이 크게 단축되는 효과가 있다.
본 기재의 폴리에틸렌은 일례로 연속 교반형 반응기(CSTR)에서 에틸렌 단량체를 분자량 조절제 하에서 촉매와 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 분자량 조절제는 일례로 수소일 수 있다.
상기 촉매는 일례로 지글러-나타 촉매, 혹은 용매에 희석된 지글러-나타 촉매일 수 있다.
상기 지글러-나타 촉매는 일례로 평균입도가 3 내지 10 ㎛, 혹은 5 내지 8 ㎛이고, 이 범위 내에서 저입도 및 일정한 분자량분포도(MWD)의 폴리에틸렌을 효과적으로 얻을 수 있다.
본 기재의 염소화 폴리에틸렌은 본 기재의 폴리에틸렌으로부터 제조됨을 특징으로 한다.
상기 염소화는 일례로 수상법 또는 산상법에 의하여 실시될 수 있고, 이 경우 염소화 폴리에틸렌 내의 염소 분포가 균일하여 제조되는 CPE의 유연성(elastic)을 향상시키는 효과가 있다.
상기 수상법은 일례로 물(water)과 함께 유화제 및 분산제를 사용하여 염소화시키는 방법이고, 상기 산상법은 일례로 염산(HCl) 수용액 등과 같은 산 수용액을 유화제 및 분산제를 사용하여 염소화시키는 방법이다.
상기 염소화 폴리에틸렌은 일례로 염소 함량이 20 내지 45 중량%, 31 내지 40 중량%, 혹은 33 내지 38 중량%일 수 있다.
상기 염소화 폴리에틸렌은 일례로 랜덤 염소화 폴리에틸렌일 수 있다.
상기 염소화 폴리에틸렌은 일례로 체적저항이 1013 내지 1017 Ω㎝, 1014 내지 1017 Ω㎝, 또는 1015 내지 1016 Ω㎝이고, 이 범위 내에서 전선 용도로 사용될 때 절연 효과가 우수하다.
상기 염소화 폴리에틸렌은 일례로 열안정성이 160 내지 180 ℃, 또는 170 내지 175 ℃이고, 이 범위 내에서 가교 반응에 사용될 때 분해가 잘 되지 않는 효과가 있다
상기 염소화 폴리에틸렌은 일례로 MDR 가교토크가 1.0 내지 3.0 Nm, 또는 1.5 내지 2.5 Nm이고, 이 범위 내에서 가교밀도 및 인장강도가 우수한 효과가 있다
본 기재의 염소화 폴리에틸렌은 일례로 폴리에틸렌을 물, 유화제 및 분산제에 의해 분산시킨 후, 촉매와 클로린(chlorine)을 투입하여 반응시키는 것에 의해 제조할 수 있다.
상기 유화제는 일례로 폴리이써(polyether) 혹은 폴리알킬렌 옥사이드(polyalkylene oxide)이다.
상기 분산제는 일례로 중합체 염 혹은 유기산 중합체 염이다.
상기 유기산은 일례로 메타크릴산, 아크릴산 등일 수 있다.
상기 촉매는 일례로 염소화 촉매이고, 또 다른 예로 과산화물, 혹은 유기 과산화물이다.
상기 클로린은 일례로 단독 또는 비활성 가스와 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 최종 염소화 반응온도는 일례로 60 내지 150 ℃, 70 내지 145 ℃, 90 내지 140 ℃, 혹은 130 내지 137 ℃이다.
상기 염소화 반응시간은 일례로 10 분 내지 10 시간, 1 내지 6 시간, 혹은 2 내지 4 시간이다.
본 기재의 염소화 폴리에틸렌은 또 다른 일례로 폴리에틸렌 100 중량부, 유화제 0.01 내지 1.0 중량부 혹은 0.05 내지 0.5 중량부 및 분산제 0.1 내지 10 중량부 혹은 0.5 내지 5.0 중량부를 물에 분산시킨 후, 촉매 0.01 내지 1.0 중량부 혹은 0.05 내지 0.5 중량부와 클로린 80 내지 200 중량부 혹은 100 내지 150 중량부를 투입하여 반응시키는 것에 의해 제조할 수 있다.
상기 반응 또는 염소화 공정으로 제조된 염소화 폴리에틸렌은 일례로 중화공정(neutralization), 세정공정(washing) 및 건조공정(drying)을 더 거쳐 분말상의 염소화 폴리에틸렌으로 수득할 수 있다.
상기 중화공정은 일례로 염소화 공정을 거친 반응물을 염기 용액으로 70 내지 90 ℃ 혹은 75 내지 80 ℃에서 4 내지 8 시간 동안 중화하는 공정일 수 있다.
본 기재의 PVC 조성물은 본 기재의 염소화 폴리에틸렌 및 염화비닐 중합체(PVC)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 PVC 조성물은 일례로 본 기재의 염소화 폴리에틸렌 1 내지 40 중량% 및 염화비닐 중합체(PVC) 60 내지 99 중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 염소화 폴리에틸렌은 일례로 1 내지 15 중량%, 혹은 5 내지 10 중량%일 수 있다.
상기 염화비닐 중합체(PVC)는 일례로 85 내지 99 중량%, 혹은 90 내지 95 중량%일 수 있다.
또 다른 일례로, 본 기재의 PVC 조성물은 본 기재의 염소화 폴리에틸렌 1 내지 20 중량%, 염화비닐 중합체(PVC) 70 내지 90 중량%, TiO2 1 내지 10 중량%, CaCO3 1 내지 10 중량% 및 복합 스테아레이트(Ca, Zn-stearate) 1 내지 10 중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 PVC 조성물은 일례로 가소화 시간이 170 초 이하, 150 초 이하, 또는 150 내지 100 초이고, Izod 충격강도는 100 ㎏·㎝/㎝ 이상, 125 ㎏·㎝/㎝ 이상, 또는 125 내지 145 ㎏·㎝/㎝일 수 있고, 이 범위 내에서 물성 밸런스 및 생산성이 우수한 효과가 있다.
이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
<고밀도 폴리에틸렌>
평균입도 5.5 ㎛의 지글러-나타 촉매로 제조된 고밀도 폴리에틸렌(CE6040X, LG화학 제조)을 사용하였다. 이 고밀도 폴리에틸렌은 분말형태이고, 평균밀도, MI, MWD, 용융온도 및 밀도 등은 하기 표 1에 기재하였다.
<염소화 폴리에틸렌의 제조>
반응기에 물 5,000 L와 상기 고밀도 폴리에틸렌 550 kg을 투입한 다음, 분산제로 소듐 폴리메타크릴레이트(sodium polymethacrylate), 유화제로 옥시프로필렌 및 옥시에틸렌 코폴리이써(oxypropylene and oxyethylene copolyether), 촉매로 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide)를 넣고, 최종온도 132 ℃로, 3 시간 동안 기체상의 클로린을 주입하여 염소화하였다.
상기 염소화된 반응물을 NaOH 또는 Na2CO3을 투입하여 4 시간 동안 중화하고, 이를 다시 흐르는 물에 의해 4 시간 동안 세정한 다음, 마지막으로 120 ℃에서 건조하여 분말형태의 염소화 폴리에틸렌을 제조하였다.
< PVC 조성물의 제조>
상기 염소화 폴리에틸렌 6.5 중량%, 염화비닐 중합체(PVC) 81.6 중량%, TiO2 3.2 중량%, CaCO3 4.1 중량% 및 복합 스테아레이트(Ca, Zn) 4.5 중량%를 배합한 다음 가공하여 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 평균입도 3.5 ㎛의 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 HDPE를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 평균입도 8.5 ㎛의 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 LG화학 CE6040K를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 평균입도 12 ㎛의 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 LG화학 CE6040을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다. 비교예 1 내지 6에서 사용된 고밀도 폴리에틸렌은 분말형태이고, 평균밀도, MI, MWD, 용융온도 및 밀도 등은 하기 표 2에 기재하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 시중에 판매되는 평균입도 220 ㎛의 HDPE를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 평균입도 12 ㎛의 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 LG화학 CE2080을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 평균입도 10 ㎛의 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 LG화학 CE2080M을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
비교예 5
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 평균입도 12 ㎛의 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 LG화학 CE2080T1을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
비교예 6
상기 실시예 1에서 고밀도 폴리에틸렌으로 평균입도 8.5 ㎛의 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 LG화학 CE2030K를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염소화 폴리에틸렌 및 PVC 조성물 시편을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 염소화 폴리에틸렌(CPE) 및 PVC 조성물 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1, 2에 나타내었다.
* 용융지수(dg/min): ASTM D-1238에 의거하여 190 ℃, 5 ㎏의 조건으로 측정하였다.
* 중량평균분자량(g/mol): 겔 투과 크로마토그래피로 측정하였다. 사용한 측정기기는 Agilent(Polymer Laboratories)의 PL-GPC 220이다. 시료는 TCB(Trichlorobenzene)에 0.2 중량%의 HDPE와 125 ppm의 BHT를 첨가한 뒤 165 ℃에서 2 시간 동안 녹인 후, 이 시료를 Agilent(Polymer Laboratories) 사에서 제조된 Mixed-B Column 3 개와 Mixed-B Guard Column 1 개에 통과시켜 분석하였다.
* 분자량분포도: 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 수평균분자량(Mn)과 중량평균분자량(Mw)의 비(Mw/Mn)로 측정하였다.
* 용융온도: DSC를 이용하여 10 ℃/min의 승온 속도로 측정하였다.
* 저입도 함량(150 ㎛ 이하): 150 ㎛ 메쉬의 체를 이용하여 중량%로 계산하였다.
* 평균입도: 입도분석기 Taylor 방식의 Auto shaker에 총 9개의 Sieve를 장착(63~850 ㎛)하여 시료의 총 중량의 50 %에 해당하는 입도의 값을 계산하였다.
* 밀도: ASTM D-792에 의거하여 측정하였다.
* 클로린 함량: Automatic Quick Furnace을 이용하여 시료를 1000 ℃에서 태워 가스를 H2O에 포집하고 IC(Ion Chromatograph) 기기로 Cl 함량분석을 하였다.
* 가소화 시간: PVC와 염소화 폴리에틸렌이 배합될 때 PVC가 용융되어, 가소화가 안정화되는 시간으로 측정하였다. Thermo Haake를 사용하여 온도 170 ℃, Screw speed 60 rpm, 수지 충진량(PVC 조성물) 63 g 조건으로 측정하였다. 상기 PVC 조성물은 PVC 100 중량부, 염소화 폴리에틸렌 8 중량부, TiO2 4 중량부, CaCO3 5.5 중량부 및 복합 스테아레이트(Ca, Zn) 5.5 중량부로 이루어졌다.
* Izod 충격강도(1/4" notched at 0 ℃, ㎏·㎝/㎝): ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
* 체적저항: ASTM D257 방법에 의거하여 측정면적 19.625 cm3 및 시편두께 0.2 cm를 가진 CPE 시트의 체적저항을 측정하여다.
* 열안정성: 시험관에 염소화 폴리에틸렌 원료를 넣고 오일 bath의 온도를 분당 10 ℃로 상승시킬 때 HCl에 분해되는 시점을 측정하였다.
* 가교밀도: 염소화 폴리에틸렌에 탈크 및 탄산칼슘과 함께 가교제, 가교 보조제, 활제 및 가교제를 130 ℃에서 2분 동안 Roll-mill 혼합하여 150 ℃에서 2분 동안 프레스 성형하여 시트를 제조하였고, ASTM D-2080에 의거하여 165 ℃에서 Scorch Time 및 경화 속도 등을 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3
PE 저입도 함량 75 85 53
평균입도 120 95 145
MI(5kg) 0.9 0.8 0.45
Mw 175,000 185,000 200,000
MWD 5.5 5.5 5
용융온도 133 133 133
밀도 0.952 0.953 0.952
CPE 클로린 함량 36 36 36
체적저항(*1014) 170 240 130
열안정성 172 174 175
가교토크 2.0 2.1 2.3
PVC 가소화 시간 140 130 150
Izod 충격강도 125 130 145
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
PE 저입도 함량 30 20 23 25 25 53
평균입도 180 220 200 200 200 145
MI(5kg) 0.45 0.5 1.3 3 0.35 1.7
Mw 200,000 205,000 180,000 140,000 270,000 160,000
MWD 5 5 12 2.8 13.5 24
용융온도 133 133 132 132 133 131
밀도 0.952 0.952 0.957 0.954 0.956 0.957
CPE 클로린 함량 36 36 36 36 36 36
체적저항(*1014) 83 62 5.2 90 13 1.2
열안정성 171 170 164 173 166 158
가교토크 1.8 1.7 1.4 1.6 1.7 1.2
PVC 가소화 시간 180 190 90 180 150 70
Izod 충격강도 145 140 86 130 95 73
상기 표 1, 2에 나타낸 바와 같이, 본 기재에 따른 염소화 폴리에틸렌을 포함하는 PVC 조성물(실시예 1 내지 3)은, 평균입도가 180 또는 220 ㎛인 폴리에틸렌으로부터 제조된 염소화 폴리에틸렌을 포함하는 PVC 조성물(비교예 1 내지 5)와 비교하여, 가소화 시간이 크게 단축되고(생산성 향상), 동시에 Izod 충격강도도 우수함을 확인할 수 있었다.
상기 비교예 6의 경우 사용된 폴리에틸렌의 평균입도는 145 ㎛이나 MWD가 24로 본 기재에 따른 폴리에틸렌의 MWD의 범위와 크게 상이하여, Izod 충격강도가 크게 열악함을 확인할 수 있었다.

Claims (18)

  1. 평균입도가 30 내지 150 ㎛이고, 용융지수(5.0㎏)가 0.01 내지 100이며, 중량평균분자량이 50,000 내지 200,000이고, 분자량분포도(MWD)가 3 내지 20이며, 용융온도가 125 내지 140 ℃이고, 밀도가 0.94 g/㎤ 이상으로, 염소화 폴리에틸렌의 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌은, 150 ㎛ 이하의 저입도 함량이 20 내지 100 중량%인 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 평균입도는, 50 내지 130 ㎛인 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 용융지수(5.0㎏)는, 0.1 내지 10인 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 분자량분포도(MWD)는, 3.5 내지 15인 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 용융온도는, 130 내지 140 ℃인 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 밀도는, 0.94 내지 0.96 g/㎤인 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 염소화 폴리에틸렌의 제조는, 수상법 또는 산상법에 의하는 것을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌은, 지글러-나타 촉매로 제조됨을 특징으로 하는
    폴리에틸렌.
  11. 제 1항 내지 제 4항 또는 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 폴리에틸렌으로부터 제조됨을 특징으로 하는
    염소화 폴리에틸렌.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 염소화 폴리에틸렌은, 랜덤 염소화 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하는
    염소화 폴리에틸렌.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 염소화 폴리에틸렌은, 염소 함량이 20 내지 45 중량%인 것을 특징으로 하는
    염소화 폴리에틸렌.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 염소화 폴리에틸렌은, 체적저항이 1013 내지 1017 Ω㎝이고, 열안정성이 160 내지 180 ℃이며, 가교토크가 1.0 내지 3.0 Nm인 것을 특징으로 하는
    염소화 폴리에틸렌.
  15. 제 11항의 염소화 폴리에틸렌 및 염화비닐 중합체(PVC)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는
    PVC 조성물.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 PVC 조성물은, 가소화 시간이 170 초 이하인 것을 특징으로 하는
    염소화 폴리에틸렌.
  17. 제 1항 내지 제 4항, 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 폴리에틸렌 100 중량부, 유화제 0.01 내지 1.0 중량부, 및 분산제 0.1 내지 10 중량부를 물에 분산시킨 후, 촉매 0.01 내지 1.0 중량부와 클로린 80 내지 200 중량부를 투입하여 반응시키는 것을 특징으로 하는
    염소화 폴리에틸렌의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 반응은, 최종온도가 60 내지 150 ℃인 것을 특징으로 하는
    염소화 폴리에틸렌의 제조방법.


KR1020140044891A 2013-04-19 2014-04-15 저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 pvc 조성물 KR101603407B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2014/003375 WO2014171772A1 (ko) 2013-04-19 2014-04-17 저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 pvc 조성물
CN201480001129.2A CN104271616B (zh) 2013-04-19 2014-04-17 小粒径聚乙烯、其氯化聚乙烯以及含有该氯化聚乙烯的pvc组合物

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130043724 2013-04-19
KR20130043724 2013-04-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140125726A KR20140125726A (ko) 2014-10-29
KR101603407B1 true KR101603407B1 (ko) 2016-03-21

Family

ID=51995399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140044891A KR101603407B1 (ko) 2013-04-19 2014-04-15 저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 pvc 조성물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101603407B1 (ko)
CN (1) CN104271616B (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101840127B1 (ko) * 2016-09-26 2018-03-19 롯데케미칼 주식회사 우수한 내열안정성을 갖는 폴리에틸렌 및 이로부터 제조된 염소화 폴리에틸렌
US10766988B2 (en) 2016-11-15 2020-09-08 Lg Chem, Ltd. Ethylene/alpha-olefin copolymer having excellent processibility
EP3778664A4 (en) * 2018-12-10 2021-08-11 Lg Chem, Ltd. POLYETHYLENE AND CHLORINATED POLYETHYLENE THEREOF
US11702488B2 (en) 2018-08-30 2023-07-18 Lg Chem, Ltd. Polyethylene and chlorinated polyethylene thereof
US11993665B2 (en) 2019-09-27 2024-05-28 Lg Chem, Ltd. Hybrid supported catalyst and method of preparing polyolefin using the same
US12006378B2 (en) 2019-09-27 2024-06-11 Lg Chem, Ltd. Polyethylene and its chlorinated polyethylene

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106349411A (zh) * 2016-09-24 2017-01-25 山东日科化学股份有限公司 一种用于透明聚氯乙烯制品的增韧改性剂及高透明聚氯乙烯混合物
KR102427756B1 (ko) * 2018-12-10 2022-08-01 주식회사 엘지화학 폴리에틸렌 및 이의 염소화 폴리에틸렌
KR102427755B1 (ko) 2018-12-10 2022-08-01 주식회사 엘지화학 폴리에틸렌 및 이의 염소화 폴리에틸렌
KR102578777B1 (ko) * 2019-10-07 2023-09-14 주식회사 엘지화학 폴리에틸렌 및 이의 염소화 폴리에틸렌
JP7278654B2 (ja) * 2019-10-07 2023-05-22 エルジー・ケム・リミテッド ポリエチレンおよびその塩素化ポリエチレン
CN111607026A (zh) * 2020-06-30 2020-09-01 上海化工研究院有限公司 一种易溶胀聚乙烯粉末及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100929114B1 (ko) * 2008-02-15 2009-11-30 삼성토탈 주식회사 염소화폴리에틸렌 수지

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2757210B2 (ja) * 1989-07-17 1998-05-25 東ソー株式会社 塩素化ポリエチレン及びその製造法
JP3453777B2 (ja) * 1993-02-24 2003-10-06 昭和電工株式会社 塩素化ポリエチレンの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100929114B1 (ko) * 2008-02-15 2009-11-30 삼성토탈 주식회사 염소화폴리에틸렌 수지

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101840127B1 (ko) * 2016-09-26 2018-03-19 롯데케미칼 주식회사 우수한 내열안정성을 갖는 폴리에틸렌 및 이로부터 제조된 염소화 폴리에틸렌
US10766988B2 (en) 2016-11-15 2020-09-08 Lg Chem, Ltd. Ethylene/alpha-olefin copolymer having excellent processibility
US11702488B2 (en) 2018-08-30 2023-07-18 Lg Chem, Ltd. Polyethylene and chlorinated polyethylene thereof
EP3778664A4 (en) * 2018-12-10 2021-08-11 Lg Chem, Ltd. POLYETHYLENE AND CHLORINATED POLYETHYLENE THEREOF
US11834528B2 (en) 2018-12-10 2023-12-05 Lg Chem, Ltd. Polyethylene and chlorinated polyethylene thereof
US11993665B2 (en) 2019-09-27 2024-05-28 Lg Chem, Ltd. Hybrid supported catalyst and method of preparing polyolefin using the same
US12006378B2 (en) 2019-09-27 2024-06-11 Lg Chem, Ltd. Polyethylene and its chlorinated polyethylene

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140125726A (ko) 2014-10-29
CN104271616A (zh) 2015-01-07
CN104271616B (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101603407B1 (ko) 저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 pvc 조성물
KR101597421B1 (ko) 왁스 함량이 조절된 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이로부터 제조된 성형품
CN103224674B (zh) 聚氯乙烯改性剂、组合物及其制备方法
KR101009849B1 (ko) 충격강도와 유동성이 우수한 난연수지 조성물
CN106243480B (zh) 一种eva型耐磨难燃弹性体材料及制备方法
CN113105685B (zh) 氯化聚乙烯共混改性高密度聚乙烯材料及其制备方法
AU2014375266A1 (en) Polymer composition comprising carbon black and a carrier polymer for the carbon black
JP2017538003A (ja) ケーブル廃棄物からリサイクルされたポリエチレンに基づく組成物
Mahmood et al. Effective recycling of end‐of‐life polyvinyl chloride foams in ethylene–propylene diene monomers rubber
CN104861353A (zh) 一种阻燃抗老化聚氯乙烯和聚乙烯的共混复合塑料
EP3985065A1 (en) Propylene resin composition with excellent melt flowability and impact resistance
KR101465227B1 (ko) 고강성을 보유한 경량 합성수지관 조성물 및 그 제조방법
KR20130055167A (ko) 고밀도 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
CN107474425A (zh) 耐老化pvc塑料及制备方法
EP2816064B1 (en) Polyethylene with controlled wax content, chlorinated polyethylene thereof, and molded product prepared therefrom
WO2014171772A1 (ko) 저입도 폴리에틸렌, 이의 염소화 폴리에틸렌 및 이를 포함하는 pvc 조성물
JPS6031503A (ja) 成型性の良好な塩素化ポリエチレンゴムの製造法
JP2876972B2 (ja) 熱可塑性エラストマー組成物
Abramowicz et al. Poly (vinyl chloride) nanocomposites prepared in the suspension polymerization process. Part I. PVC filled with hybrid nanofiller
WO2023120644A1 (ja) フッ素樹脂組成物
CN114316470B (zh) 一种适用于高填充pvc材料的刚性提高方法
CN106147147A (zh) 一种高韧性耐高温pc/pbt/pp塑料合金及其制备方法
Senna et al. Thermal and mechanical properties of electron beam irradiated poly (vinyl chloride)/polystyrene blends
KR101840127B1 (ko) 우수한 내열안정성을 갖는 폴리에틸렌 및 이로부터 제조된 염소화 폴리에틸렌
Wen et al. Diallyl Orthophthalate (DAOP) Resin as a Reactive Plasticizer for Optimizing Glass-fiber/PVC Interface and Reactive Kinetics

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200116

Year of fee payment: 5