KR101901883B1 - 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법 - Google Patents

기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101901883B1
KR101901883B1 KR1020170156831A KR20170156831A KR101901883B1 KR 101901883 B1 KR101901883 B1 KR 101901883B1 KR 1020170156831 A KR1020170156831 A KR 1020170156831A KR 20170156831 A KR20170156831 A KR 20170156831A KR 101901883 B1 KR101901883 B1 KR 101901883B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyethylene wax
polyethylene
rpm
wax
molecular weight
Prior art date
Application number
KR1020170156831A
Other languages
English (en)
Inventor
박희원
한원희
홍민혁
이현우
Original Assignee
주식회사 라이온켐텍
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 라이온켐텍 filed Critical 주식회사 라이온켐텍
Priority to KR1020170156831A priority Critical patent/KR101901883B1/ko
Priority to PCT/KR2017/013451 priority patent/WO2019103185A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101901883B1 publication Critical patent/KR101901883B1/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
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/50—Partial depolymerisation
    • 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
    • C08F8/46—Reaction with unsaturated dicarboxylic acids or anhydrides thereof, e.g. maleinisation
    • 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
    • C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/02—Low molecular weight, e.g. <100,000 Da.
    • 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
    • C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/17—Viscosity
    • 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
    • C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/23—Waxy properties

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)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 (a) 용융점이 110℃ 이하이고 분자량 분포(Mw/Mn)가 10 내지 15인 폴리에틸렌을 445℃ 내지 455℃에서 교반 및 열분해하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 생성물을 냉각한 후 모노머 및 가스를 주입하여 반응시키는 단계;를 포함하고, 상기 교반이 25rpm 내지 45rpm에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법을 제공한다.

Description

기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법{A METHOD OF PREPARING A FUNCTIONALIZED POLYETHYLENE WAX}
본 발명은 폴리에틸렌 왁스의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열분해법을 이용한 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법에 관한 것이다.
왁스는 임의의 온도에서 플라스틱과 같은 고체(Plastic solid)이지만 온도가 상승하면 낮은 점성 액체가 되는 물질을 의미한다. 왁스에는 고무나무, 목화, 채도 등과 같은 식물과 곤충(밀랍), 고래(경랍), 그리고 광물로부터 채취하는 천연왁스와 합성원료로부터 생산되는 합성왁스로 크게 나눌수 있다. 합성원료로부터 생산되는 대표적인 합성왁스로는 폴리에틸렌(PE 왁스)과 폴리프로필렌(PP 왁스)가 있다.
특히, 합성왁스는 플라스틱 가공 시 플라스틱의 물리적, 화학적 성질을 개량하기 위한 첨가제로서, 적용 대상인 화학소재 기술이 발전함에 따라 이러한 화학소재에 요구되는 다양한 종류의 기능성 왁스가 개발되고 있으며, 적용 분야 또한 점차 확대되고 있다.
폴리에틸렌 왁스를 제조하는 방법에는 중합법과 열분해법이 있다. 중합법은 사슬 이동제 또는 수소를 첨가하여 에틸렌 단량체(monomer)를 적절한 촉매를 사용하여 고온 중합이나 저압 중압시켜 제조하는 방법으로 연속공정으로 운전할 수 있기 때문에 대량생산이 가능하며 분자량의 조절이 용이하다는 장점이 있으나 장치의 거대화와 투자비가 크고 품종을 다변화하기 어려운 문제가 있다.
폴리에틸렌의 열분해는 고분자의 고리접목(chain branching) 지점에서 명백하게 일어난다. 열분해 시 비개량된 고분자량의 폴리에틸렌보다 상대적으로 분자량이 좁은 열분해된 폴리에틸렌을 얻을 수 있고, 공정이 단순하여 제어가 용이하여 다품종 소량 생산에 유리하다.
다만, 열분해 반응은 400℃ 이상의 높은 온도와 긴 반응 시간이 요구되므로 에너지 효율이 낮은 문제가 있다. 또한, 열분해에 의해 얻어지는 왁스와 같은 저분자량 폴리에틸렌이 생산되는 모든 공정은 폴리에틸렌의 낮은 열전도도에 의해 열분해 반응이 완전히 이루어지지 않아 균일한 분자량을 가지는 제품을 생산하기 어렵다. 이를 해소하기 위해 적절한 열저항 용매(heat resistant solvent) 내에서 열분해 반응을 수행하는 방안이 제안되기도 하였으나, 사용된 용매를 제거하기 위한 후단의 공정이 추가로 필요하여 비용이 상승하는 문제가 있다.
한편, 폴리에틸렌은 본질적으로 비극성이므로 이를 극성의 다른 소재와 함께 혼합하여 사용할 때는 계면에서의 약한 상호작용으로 인해 물성이 크게 저하되어 적용 분야가 제한될 수 있다.
비극성 폴리에틸렌 왁스의 기능화를 위한 가장 일반적인 방법으로는 에틸렌 중합 시 아크릴산 등을 공중합시켜 폴리에틸렌 왁스 주쇄에 극성기를 도입하는 방법 등이 있다.
다만, 이는 폴리에틸렌 왁스에 극성을 부여하기 위한 방법과 그 조건을 개시한 것에 불과하며, 그 이전 단계에서 기능화에 유리한 폴리에틸렌 왁스의 물성과 이를 최적화하기 위한 폴리에틸렌 왁스의 제조방법에 대해서는 연구개발이 미비한 실정이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기능화 또는 개질에 유리한 폴리에틸렌 왁스의 물성을 발굴하고, 이를 최적화한 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은 (a) 용융점이 110℃ 이하이고 분자량 분포(Mw/Mn)가 10 내지 15인 폴리에틸렌을 445℃ 내지 455℃에서 교반 및 열분해하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 생성물을 냉각한 후 모노머 및 가스를 주입하여 반응시키는 단계;를 포함하고, 상기 교반이 25rpm 내지 45rpm에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 열분해가 450℃ 내지 455℃에서 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 교반이 30rpm 내지 45rpm에서 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 왁스의 분자량 분포(Mw/Mn)가 6 내지 8일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 왁스의 수평균분자량(Mn)이 2,500 내지 3,600일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 왁스의 점도가 140℃에서 400cps 내지 800cps일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 왁스의 연화점이 105℃ 내지 110℃일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 왁스의 침입도가 2dmm 내지 2.5dmm일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 모노머가 아크릴산, 무수말레인산, 스티렌 무수말레인산 및 이들의 혼합물에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각이 100℃ 내지 180℃에서 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스가 공기일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스가 하나 이상의 불활성 가스를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 왁스의 산가가 40~55mgKOH/g일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 폴리에틸렌 왁스의 제조방법은 원료의 용융점과 분자량 분포를 일정 범위로 조절하고, 열분해 시 반응 온도와 교반 속도를 일정 범위로 조절함으로써 폴리에틸렌 왁스의 점도, 연화점, 침입도를 기능화에 필요한 최적의 범위로 조절할 수 있으며, 유화성이 우수한 기능화된 폴리에틸렌 왁스를 제조할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 측면은 (a) 용융점이 110℃ 이하이고 분자량 분포(Mw/Mn)가 10 내지 15인 폴리에틸렌을 445℃ 내지 455℃에서 교반 및 열분해하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 생성물을 냉각한 후 모노머 및 가스를 주입하여 반응시키는 단계;를 포함하고, 상기 교반이 25rpm 내지 45rpm에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법을 제공한다.
상기 폴리에틸렌은 폴리에틸렌 왁스의 원료가 되는 물질로서, 상기 폴리에틸렌을 일정 조건 하에서 열분해하면 필요한 물성의 폴리에틸렌 왁스를 얻을 수 있다.
상기 폴리에틸렌의 용융점은 110℃ 이하, 바람직하게는 100℃ 내지 110℃일 수 있고 분자량 분포(Mw/Mn)는 10 내지 15일 수 있다. 또한, 상기 폴리에틸렌의 분해 온도는 342℃ 내지 350℃일 수 있고, 폴리에틸렌 순도는 99중량% 이상일 수 있으며, 용융지수(melt index)는 5.0 내지 10.0일 수 있다.
특히, 상기 폴리에틸렌의 용융점이 110℃ 초과이면 열분해 후 얻어지는 왁스의 연화점이 과도하게 높아져 기능화되기 어렵다. 또한, 상기 폴리에틸렌의 분해 온도가 342℃ 미만이거나 순도가 99중량% 미만이어도 열분해 후 얻어지는 왁스의 연화점이 과도하게 높아져 기능화되기 어렵다.
상기 열분해 시 반응 온도는 445℃ 내지 455℃일 수 있고, 바람직하게는, 450℃ 내지 455℃일 수 있다. 상기 반응 온도가 445℃ 미만이면 왁스의 점도, 연화점이 과잉 상승할 수 있고 침입도가 감소할 수 있으며, 455℃ 초과이면 왁스의 점도가 과잉 감소할 수 있고 침입도가 증가할 수 있다. 즉, 상기 반응 온도가 445℃ 내지 455℃의 범위를 벗어나면 후술할 왁스의 기능화에 필요한 최적의 점도, 연화점, 침입도를 만족할 수 없다.
또한, 상기 열분해는 일정 속도의 교반 조건 하에서 이루어질 수 있다. 이 때, 교반 속도는 25rpm 내지 45rpm, 바람직하게는, 30rpm 내지 45rpm일 수 있다. 상기 교반 속도가 25rpm 미만이면 왁스의 점도가 과잉 감소할 수 있고 침입도가 과잉 상승할 수 있으며, 45rpm 초과이면 왁스의 연화점이 과잉 상승할 수 있다. 즉, 상기 교반 속도가 25rpm 내지 45rpm의 범위를 벗어나면 후술할 왁스의 기능화에 필요한 최적의 점도, 연화점, 침입도를 만족할 수 없다.
상기 냉각이 100℃ 내지 180℃에서 수행될 수 있고, 바람직하게는, 140℃ 내지 160℃일 수 있다. 상기 냉각이 100℃ 미만이면, 온도가 낮아 가스가 활성화되기 어려울 수 있고, 180℃ 초과이면 온도가 높아 부반응이 일어나 폴리에틸렌 왁스의 물성이 저하될 수 있다.
분자량 분포(Mw/Mn)가 10 내지 15인 폴리에틸렌은 상기 열분해에 의해 분자량 분포(Mw/Mn)가 6 내지 8인 폴리에틸렌 왁스로 전환될 수 있다. 구체적으로, 상기 열분해에 의해 폴리에틸렌의 분자량 분포가 감소할 수 있고, 이 때, 폴리에틸렌 왁스의 수평균분자량(Mn)이 2,500 내지 3,600일 수 있다. 상기 수평균분자량이 상기 범위를 벗어나면 열분해 후 얻어지는 왁스의 연화점이 과도하게 높아져 기능화되기 어렵다.
한편, 상기 폴리에틸렌 왁스의 물성, 구체적으로, 점도, 연화점 및 칩입도를 일정 범위로 조절함으로써, 기능화 또는 개질에 유리한 형태의 폴리에틸렌 왁스를 얻을 수 있다.
또한, 상기 기능화는 본질적으로 수소성인 왁스를 친수성으로 개질하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기능화는 상기 (a) 단계의 생성물을 냉각한 후 모노머와 반응시켜 수행될 수 있다. 상기 모노머는 아크릴산(Acrylic acid, AA), 무수말레인산(maleic anhydride, MAH), 스티렌 무수말레인산(styrene maleic anhydride, SMA) 및 이들의 혼합물에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는 아크릴산 및 스티렌 무수말레인산일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무수말레인산, 상기 스티렌 무수말레인산은 그라프트 반응 시 부반응을 억제하는 효과를 가지고 있고, 또한 언하이드라이드(anhydride)기는 구조적 특징으로 인해, 수분흡수에 의한 카르복실(carboxylic acid)기로의 전환이 발생할 수 있어 친수성이 향상될 수 있다.
상기 (b) 단계에서 유기과산화물을 추가로 주입하여 반응시킬 수 있다. 상기 유기과산화물은 DCP(dicumyl peroxide), DTBP(di-tert-butyl peroxide) 및 이들의 혼합물에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는 DCP일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 유기과산화물은 자유 라디칼(free radical) 반응 개시를 위한 반응촉매로 사용될 수 있다.
상기 가스는 공기일 수 있다. 상기 공기는 질소 및 산소로 구성되어 있어 비공유 전자쌍을 보유하고 있는 산소가 활성 산소 및/또는 라디칼 상태로 활성화 되어 폴리에틸렌 왁스의 열분해 및 산화를 촉진할 수 있다.
상기 가스가 하나 이상의 불활성 가스를 더 포함할 수 있고, 바람직하게는 헬륨, 아르곤 또는 이들의 화합물 중 선택된 하나일 수 있다. 상기 불활성 가스는 상기 가스 주입에 따른 반응 활성을 조절하기 위하여 추가로 더 포함될 수 있다.
상기 폴리에틸렌 왁스의 점도가 140℃에서 400cps 내지 800cps, 바람직하게는, 450cps 내지 750cps, 더 바람직하게는, 500cps 내지 700cps 일 수 있다.
상기 폴리에틸렌 왁스의 연화점이 105℃ 내지 110℃, 바람직하게는, 107℃ 내지 110℃일 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, "연화점"은 물질이 가열에 의해 연화를 일으키기 시작하는 온도를 의미한다. 일반적으로, 연화점은 연화 과정의 특정 단계를 측정하도록 규정된 각종 방법으로 측정되며, 얻어지는 연화점은 측정 방법에 따라 각각 다른 값을 나타낸다. 본 발명에서는 ASTM D 36에 의거하여 측정된 값을 의미한다.
상기 폴리에틸렌 왁스의 침입도가 2dmm 내지 2.5dmm일 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, "침입도"는 물질의 점조도나 경도 등을 나타내는 척도의 일종으로, 어떤 물질 속에 일정한 모양의 침(바늘)이나 원뿔 또는 쐐기가 일정 온도에서 일정 무게로 일정 시간에 관입한 깊이로 나타낸다. 본 발명에서는 ASTM D 1321에 의거하여 측정된 값을 의미한다.
상기 폴리에틸렌 왁스의 산가가 40~55mgKOH/g일 수 있다.
상기 폴리에틸렌 왁스의 점도, 연화점, 침입도 및 산가가 상기 범위를 만족하면, 상기 폴리에틸렌 왁스가 친수화에 적합한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에틸렌 왁스는 수중에 안정적으로 분산되어 에멀젼 형태로 제공될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
실시예 및 비교예
반응기에 하기 표 1의 물성을 가지는 원료 폴리에틸렌 수지 2kg을 투입한 후, 반응기에 질소를 주입, 배출하여 반응기 내에 존재하는 산소를 제거하였다. 이후, 반응기의 온도 및 교반 속도를 조절하여 폴리에틸렌 수지를 3시간 동안 열분해하였다.
열분해된 생성물을 155℃로 냉각한 다음, 반응기에 디큐밀퍼옥사이드 10g 및 모노머(AA: 아크릴산, MAH: 무수말레인산, SMA: 스티렌 무수말레인산) 150g을 추가로 투입하고 온도를 유지하면서 60분 간 반응시킨 후, 온도를 유지하면서 반응기의 압력이 5kgf/cm2에 도달할 때가지 공기를 60분 간 주입하면서 추가로 반응시켜 기능화된 폴리에틸렌 왁스를 얻었다. 실시예 및 비교예에서의 열분해 조건과 얻어진 제품에 대한 물성 실험결과를 하기 표 2 내지 표 5에 나타내었다. 물성 실험방법은 다음과 같다.
-점도(cps, @140℃): ASTM D 1986-91에 의거하여 측정함
-연화점(℃): ASTM D 36에 의거하여 측정함
-침입도(dmm): ASTM D 1321에 의거하여 측정함
-분자량, 분자량분포: 가스 투과 크로마토그래피(gas permeation chromatography, GPC)에 의해 측정함
-산가(mgKOH/g): JIS K0070에 의거하여 측정함
구분 용융지수
(g/10min)		 분해온도
(℃)		 폴리에틸렌 순도
(%)		 용융점
(℃)
원료 A 7.5 348.17 99.65 107.22
원료 B 10 342.06 99.69 105.43
원료 C 7.5 340.47 98.11 115.45
원료 A 비교예
1-1		 실시예
1-1		 실시예
1-2		 실시예
1-3		 실시예
1-4		 비교예
1-2		 실시예
1-5		 비교예
1-3		 비교예
1-4
Rpm 22 27 32 37 42 42 42 42 42
열분해 온도(℃) 453 453 453 453 453 443 448 458 463
유기 과산화물 DCP DCP DCP DCP DCP - DCP - -
냉각 온도(℃) 155 155 155 155 155 155 155 155 155
모노머 AA AA AA AA MAH - SMA - -
점도 350 420 480 590 605 1,090 730 360 220
연화점 107.9 108.1 108.7 108.9 109.2 112.1 109.7 107.3 104.4
침입도 2.1 2.3 2.4 2.1 2.0 1.8 2.1 2.7 3.5
산가 36.55 41.52 47.89 51.78 49.47 12.2 48.14 14.1 18.0
상기 표 2를 참고하면, 교반 속도가 25rpm 미만인 비교예 1-1은 기능화 되었음에도 불구하고 점도가 400cps 미만이고, 열분해 온도가 445℃ 미만인 비교예 1-2는 점도, 연화점 및 칩입도가 각각 800cps 초과, 110℃ 초과 및 2.0dmm 미만이었다. 또한, 열분해 온도가 455℃ 초과 및 모노머와 미반응한 비교예 1-3, 1-4는 점도 및 침입도가 각각 400cps 미만, 2.5dmm 초과였다. 그 외 실시예 1-1 내지 1-5에서는 점도, 연화점 및 침입도가 각각 400~800cps, 105~110℃ 및 2.0~2.5dmm의 범위를 만족하였다.
원료 B 비교예
2-1		 실시예
2-1		 실시예
2-2		 실시예
2-3		 실시예
2-4		 비교예
2-2		 실시예
2-5		 비교예
2-3		 비교예
2-4
Rpm 22 27 32 37 42 42 42 42 42
열분해 온도(℃) 453 453 453 453 453 443 448 458 463
유기 과산화물 DCP DCP DCP DCP DCP - DCP - -
냉각 온도(℃) 155 155 155 155 155 155 155 155 155
모노머 AA AA AA AA MAH - SMA - -
점도 340 425 475 590 640 1,125 710 350 240
연화점 106.9 108.4 107.6 108.7 106.3 111.9 108.3 104.8 104.6
침입도 2.2 2.3 2.4 2.3 2.1 1.8 2.0 2.8 3.3
산가 35.25 43.74 45.97 50.55 50.04 13.5 46.79 15.6 17.6
상기 표 3를 참고하면, 교반 속도가 25rpm 미만인 비교예 2-1은 기능화 되었음에도 불구하고 점도 및 침입도가 각각 400cps 미만, 2.5dmm 초과이고, 열분해 온도가 445℃ 미만인 비교예 2-2는 점도, 연화점 및 칩입도가 각각 800cps 초과, 110℃ 초과 및 2.0dmm 미만이었다. 또한, 열분해 온도가 455℃ 초과 및 모노머와 미반응한 비교예 2-3, 2-4는 침입도가 2.5dmm 초과였고, 비교예 2-4는 점도가 400cps 미만이였다. 그 외 실시예 2-1 내지 2-5에서는 점도, 연화점 및 침입도가 각각 400~800cps, 105~110℃ 및 2.0~2.5dmm의 범위를 만족하였다.
구분 Mn Mw PD (Mw/Mn)
원료 A 34,629 382,090 11.03
실시예 1-4 2,858 21,416 7.49
원료 B 21,869 321,273 14.69
실시예 2-2 3,417 21,773 6.17
상기 표 4를 참고하면, 열분해 반응 후 원료 A의 분자량 분포는 11.03에서 7496로, 원료 B의 분자량 분포는 14.69에서 6.37로 감소하였고, 실시예 1-4, 2-2의 폴리에틸렌 왁스의 수평균분자량(Mn)이 각각 2,858 및 3,417로 나타나, 2,500 내지 3,600의 범위를 만족하였다.
원료 C 비교예
3-1		 비교예
3-2		 비교예
3-3		 비교예
3-4		 비교예
3-5		 비교예
3-6		 비교예
3-7		 비교예
3-8		 비교예
3-9
Rpm 22 27 32 37 42 42 42 42 42
열분해 온도(℃) 453 453 453 453 453 443 448 458 463
유기 과산화물 DCP DCP DCP DCP DCP - DCP - -
냉각 온도(℃) 155 155 155 155 155 155 155 155 155
모노머 AA AA AA AA MAH - SMA - -
점도 310 355 480 510 590 1,205 750 315 220
연화점 111.1 112.3 112.7 113.5 113 114.9 114.3 112.1 112.3
침입도 3.4 3.1 3.1 2.8 2.6 1.9 2.0 2.7 3.0
상기 표 5를 참고하면, 용융점이 110℃ 초과이고 분해 온도가 342℃ 미만이며 폴리에틸렌 순도가 99중량% 미만인 원료 C를 열분해한 비교예 3-1 내지 3-9의 경우, 점도, 연화점 및 침입도 중 하나 이상이 본 발명의 실시예에 따른 범위를 벗어났고, 특히, 연화점이 모두 110℃ 초과인 것으로 나타나 기능화에 부적합함을 실험적으로 확인하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. (a) 용융점이 110℃ 이하이고 분자량 분포(Mw/Mn)가 10 내지 15인 폴리에틸렌을 445℃ 내지 455℃에서 교반 및 열분해하는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계의 생성물을 냉각한 후 모노머 및 가스를 주입하여 반응시키는 단계;를 포함하고,
    상기 교반이 25rpm 내지 45rpm에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열분해가 450℃ 내지 455℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 교반이 30rpm 내지 45rpm에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 왁스의 분자량 분포(Mw/Mn)가 6 내지 8인 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 왁스의 수평균분자량(Mn)이 2,500 내지 3,600인 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 왁스의 점도가 140℃에서 400cps 내지 800cps인 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 왁스의 연화점이 105℃ 내지 110℃인 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 왁스의 침입도가 2dmm 내지 2.5dmm인 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모노머가 아크릴산, 무수말레인산, 스티렌 무수말레인산 및 이들의 혼합물에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 냉각이 100℃ 내지 180℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가스가 공기인, 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가스가 하나 이상의 불활성 가스를 더 포함하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 왁스의 산가가 40~55mgKOH/g인 것을 특징으로 하는, 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법.
KR1020170156831A 2017-11-22 2017-11-22 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법 KR101901883B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170156831A KR101901883B1 (ko) 2017-11-22 2017-11-22 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법
PCT/KR2017/013451 WO2019103185A1 (ko) 2017-11-22 2017-11-23 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170156831A KR101901883B1 (ko) 2017-11-22 2017-11-22 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101901883B1 true KR101901883B1 (ko) 2018-09-27

Family

ID=63719385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170156831A KR101901883B1 (ko) 2017-11-22 2017-11-22 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101901883B1 (ko)
WO (1) WO2019103185A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101802989B1 (ko) 2016-12-06 2017-11-30 주식회사 라이온켐텍 기능화 가능한 폴리에틸렌 왁스의 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3441628A (en) * 1965-12-13 1969-04-29 Leuna Werke Veb Process for producing waxlike low molecular ethylene polymers and copolymers
DE19700892A1 (de) * 1997-01-14 1998-07-16 Basf Ag Verfahren zur Herstellung oxidierter Polyolefinwachse
KR100385843B1 (ko) * 2000-09-06 2003-06-02 주식회사 라이온켐텍 낮은 다분산성지수를 갖는 폴리에틸렌 왁스의 제조방법 및그 장치
KR100838972B1 (ko) * 2005-05-10 2008-06-16 주식회사 엘지화학 극성 작용기를 갖는 폴리에틸렌 왁스 및 그 제조방법
KR100776274B1 (ko) * 2006-01-11 2007-11-13 호남석유화학 주식회사 폴리에틸렌 왁스의 제조방법
US9200130B2 (en) * 2012-08-07 2015-12-01 Xerox Corporation Method for obtaining wax from recycled polyethylene

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101802989B1 (ko) 2016-12-06 2017-11-30 주식회사 라이온켐텍 기능화 가능한 폴리에틸렌 왁스의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019103185A1 (ko) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Passaglia et al. Control of macromolecular architecture during the reactive functionalization in the melt of olefin polymers
Yang et al. Highly elastic, strong, and reprocessable cross-linked polyolefin elastomers enabled by boronic ester bonds
KR20070083647A (ko) 그라프트된 중합체의 제조를 위한 연속 압출 방법
KR20130099135A (ko) 고용융장력 프로필렌 폴리머의 제조 과정
KR101802989B1 (ko) 기능화 가능한 폴리에틸렌 왁스의 제조방법
Sirisinha et al. Improved silane grafting of high-density polyethylene in the melt by using a binary initiator and the properties of silane-crosslinked products
EP0391744A2 (en) Method of producing modified polypropylene
KR101901877B1 (ko) 기능화 가능한 폴리에틸렌 왁스의 제조방법
KR101901883B1 (ko) 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법
KR101901878B1 (ko) 기능화된 폴리에틸렌 왁스의 제조방법
WO2010099645A1 (zh) 一种聚烯烃分子链的偶联方法
CN111072858A (zh) 一种聚乙烯树脂及其制备方法
US9574040B2 (en) Disentangled ultra high molecular weight polyethylene graft co-polymers and a process for preparation thereof
Pesetskii et al. PP/LDPE blends produced by reactive processing. I. Grafting efficiency and rheological and high‐elastic properties of [PP/LDPE]‐g‐IA melts
US20200109221A1 (en) High melt strength amorphous poly alpha olefin
EP2113001A1 (en) Graft copolymer
KR20230109394A (ko) 기능화된 폴리올레핀 왁스의 제조방법
KR101328913B1 (ko) 폴리올레핀 상용화제용 변성 폴리올레핀의 제조방법
KR20090072770A (ko) 변성 폴리올레핀계 수지의 제조방법
Ali et al. Structure–properties of electron beam irradiated and dicumyl peroxide cured low density polyethylene blends
Vega‐Hernández et al. Development of polystyrene composites based on blue agave bagasse by in situ RAFT polymerization
CN115197381B (zh) 一种不饱和sma树脂改性聚丙烯及其制备方法
TWI840071B (zh) 聚乳酸接枝共聚物及其製備方法和應用
CN110818842A (zh) 一种醋酸乙烯单体与接枝聚乙烯基体的反应方法
EP3545036A1 (en) Compatibilised polyolefin and polyphenylene oxide and/or polystyrene composition

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant