KR20040013084A - 광택 튜브 및 파이프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀도가 0.910 g/㎤ 내지 0.966 g/㎤까지 또는 단독중합체 밀도까지이고, 멜트 인덱스 (MI2)가 0.01∼20 g/10 분인 메탈로센 생성 폴리에틸렌으로 제조된 고광택 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 이음쇠에 관한 것이다.

Description

광택 튜브 및 파이프{GLOSSY TUBES AND PIPES}
본 발명은 고광택 시이트, 파이프, 튜브 또는 이음쇠 (connector joint)의 제조, 특히 메탈로센 생성 폴리에틸렌으로 이루어진 고광택 튜브 또는 중공 품목의 제조에 관한 것이다.
우수한 가공성 및 우수한 기계적 물성을 나타내는 고광택 튜브, 중공 품목 및 파이프를 제조하기 위한 다수의 방법이 추구되어 왔으나, 이러한 모든 블렌드 및 기법이 현재까지는 다수의 단점을 갖고 있다.
고광택 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)이 사용되어 왔는데, 이는 통상적으로 분자량 분포가 8 이하인 매우 좁은 것을 특징으로 한다. 분자량 분포는 겔 투과 크로마토그래피에 의하여 얻은 곡선에 의해 완전히 정의될 수 있다. 일반적으로, 분자량 분포 (MWD)는 중량 평균 분자량 (Mw) 및 수평균 분자량 (Mn)의 비인 분산 지수 (D)로 공지된 변수에 의하여 간단히 정의된다. 분산 지수는 분자량 분포의 폭 측정으로 이루어진다. 좁은 분자량 분포를 갖는 수지는 매우 높은 광택을 지니는 플라스틱 물품을 산출하는 것으로 알려져 있으나, 동시에 이러한 수지는 가공이 매우 곤란하며, 매우 불량한 기계적 특성을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 이러한 수지는 불량한 기계적 물성, 특히 매우 낮은 환경 응력 균열 저항을 갖는 것으로 관찰되었다. [문헌:Modern Plastic International, August 1993, p. 45].
저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 및 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체는 매우 평활한 표면 피니쉬를 지니고 고광택인 물품을 제조하는데 사용되나, 이는 강성이 부족하며, 가압 유체에 사용될 경우 벽면이 두꺼울 것을 요구하고 있다. 매우 높은 강성을 제공하는 폴리에틸렌 물질은 중합체의 표면 결정화에 의하여 매우 거친 표면을 특징으로 한다. 그리하여 이러한 중합체를 사용하여 생성된 물품은 매트 피니쉬를 갖는다.
폴리아미드의 외부 박층을 갖는 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)의 공압출을 사용하여 광택도가 매우 큰 생성물을 산출하여 왔으나, 이러한 방법은 HDPE 및 폴리아미드층 사이에 접착제층을 반드시 필요로 하는 커다란 단점을 갖는다.
고밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌 외부층의 공압출은 광택도가 우수한 제품을 산출한다. 그러나, 이러한 물품은 기분나쁘게 매끈거리는 촉감을 지니며, 그리하여 긁힘 저항이 매우 불량하게 된다.
또는, 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE)의 블렌드가 사용되어 왔었다. 저밀도 폴리에틸렌은 넓은 분자량 분포를 지니며, 가공성이 우수하기는 하나, 이는 매우 낮은 환경 응력 균열 저항 (ESCR)을 갖는다. 선형 저밀도 폴리에틸렌은 분자량 분포가 매우 좁으며, 용융 파쇄 감도가 매우 높으며, 그래서 단독으로 처리하는 것이 불가능하나, 이로운 ESCR을 갖는다. 그래서, 소정의 기계적 물성 및 용이한 가공성을 얻기 위하여 블렌드를 사용하여야만 한다.
또다른 방법에서, 고광택 플라스틱 물품은 예를 들면 유럽 특허 출원 제00201155.9호에 개시된 바와 같이, 외부층의 중량을 기준으로 하여 40∼85 중량%의 스티렌을 비롯한 스티렌 성분을 포함하는 외부층과, 폴리올레핀을 포함하는 내부층을 포함한다.
광택도가 매우 높을 뿐 아니라, 우수한 가공성 및 우수한 기계적 물성을 갖는 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목 또는 이음쇠를 효율적으로 제조할 수 있는 방법에 대한 수요가 존재하고 있다.
본 발명의 목적은 소정의 광택 외관 및 높은 강성을 동시에 제공하는 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 이음쇠 또는 중공 품목을 제조하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 낮은 압출 압력 및 우수한 새그 (sag) 저항을 갖는 광택 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 이음쇠 또는 중공 품목을 얻고자 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 우수한 밀봉 전위 및 우수한 ESCR을 갖는 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 이음쇠 또는 중공 품목을 제조하고자 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 압출 생산량이 높은 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목을 제조하고자 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 굴곡성이 높은 플라스틱 튜브 또는 파이프 또는 중공 품목을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 단층 또는 다층 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 이음쇠 또는 중공 품목을 제공하며, 여기서 외부층은 0.910 g/㎤ 내지 0.966 g/㎤까지의 밀도 또는, 단독중합체 밀도까지, 바람직하게는 0.915 g/㎤ 내지 0.940 g/㎤의 밀도를 갖고, 그리고 멜트 인덱스(MI2)가 압출 취입 성형의 경우에는 0.001∼20 g/10 분, 바람직하게는 0.2∼5 g/10 분, 가장 바람직하게는 0.5∼2.5 g/10 분이고, 사출 취입 성형의 경우에는 0.1∼500 g/10 분, 바람직하게는 0.7∼70 g/10 분인 메탈로센 생성 폴리에틸렌으로 거의 이루어진다.
본 명세서에서, 폴리에틸렌의 밀도는 ASTM D 1505의 절차를 사용하여 23℃에서 측정하였다.
멜트 인덱스 (MI2)는 2.16 ㎏의 부하를 사용하여 190℃에서 ASTM D 1238의 절차를 사용하여 측정하였다. 고부하 멜트 인덱스 (HLMI)는 21.6 ㎏의 부하를 사용하여 190℃에서 ASTM D 1238의 절차를 사용하여 측정하였다.
다층 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브를 제조할 경우 외부층은 메탈로센 생성 폴리에틸렌 수지로 생성되며, 외부층(들)은 공지의 촉매, 예컨대 크롬 또는 Ziegler-Natta 또는 메탈로센 촉매 중 임의의 하나를 사용하여 생성되고, 상기 메탈로센 촉매는 외부층을 제조하는데 사용된 메탈로센 촉매와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 특정의 적용예에서, 동일하거나 또는 상이한 메탈로센 생성 폴리에틸렌을 사용하여 생성된 내부층 및 외부층을 모두 갖는 것이 이롭다.
다수의 상이한 촉매계는 취입 성형에 적절한 폴리에틸렌, 특히 중간 밀도 폴리에틸렌 (MDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)의 제조에 대하여 개시되어 있다. 폴리에틸렌 생성물의 물리적 물성, 특히 기계적 물성은 폴리에틸렌을 생성하는데 어떠한 촉매계를 사용하느냐에 따라 달라진다는 것은 당업게에 공지되어 있다. 이는 상이한 촉매계가, 생성되는 폴리에틸렌에서의 상이한 분자량 분포를 갖도록 하는 경향이 있기 때문이다.
HDPE를 중합시키는데, 특히 환경 응력 균열 저항이 큰 고밀도 폴리에틸렌을 생성하는데 크롬계 촉매를 사용하는 것은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들면, EP-A-0,291,824, EP-A-0,591,968 및 US-A-5,310,834 각각에는 폴리에틸렌의 중합 반응을 위한 크롬계 촉매를 혼입시킨 혼합 촉매 조성물이 개시되어 있다.
또한, HDPE 및 MDPE는 EP-A-0,585,512에 개시된 바와 같은 메탈로센 부위를 포함하는 통상의 Ziegler-Natta 촉매 또는 지지된 Ziegler-Natta 촉매를 사용하여 생성할 수 있다.
HDPE 및 MDPE는 예를 들면 EP-A-0,881,237에 기재된 바와 같은 2 단계 공정으로, 또는 EP-A-0,619,325에 기재된 바와 같은 단일 반응기중의 이중 또는 다중 부위 촉매로 단일- 또는 이중- 또는 다중모드의 분포를 생성할 수 있는 메탈로센 촉매를 사용하여 추가로 중합시킬 수 있다.
당업계에 공지된 임의의 메탈로센 촉매는 본 발명에서 사용될 수 있다. 하기 화학식 I 내지 화학식 III을 갖는다.
(Cp)mMRnXq
상기 화학식에서, Cp는 시클로펜타디에닐 고리이고, M은 4b, 5b 또는 6b족의전이 금속이며, R은 C1-C20의 히드로카르빌기 또는 히드로카르복시이고, X는 할로겐이며, m=1∼3, n=0∼3, q=0∼3이며, m+n+q의 합은 금속의 산화 상태에 해당한다.
(C5R'k)gR"s(C5R'k)MQ3-g
R"s(C5R'k)2MQ'
여기서 (C5R'k)는 시클로펜타디에닐 또는 치환된 시클로펜타디에닐이고, 각각의 R'은 동일하거나 또는 상이하고, 이는 수소 또는 1∼20 개의 탄소 원자를 포함하는 히드로카르빌 라디칼, 예컨대 알킬, 알케닐, 아릴, 알킬아릴 또는 아릴알킬 라디칼이거나 또는, 2 개의 탄소 원자가 함께 결합하여 C4-C6고리를 형성하며, R"은 2 개의 (C5R'k) 고리를 연결하는 C1-C4알킬렌 라디칼, 디알킬 게르마늄 또는 규소 또는 실록산 또는 알킬 포스핀 또는 아민 라디칼이고, Q는 1∼20 개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 라디칼, 예컨대 아릴, 알킬, 알케닐, 알킬아릴 또는 아릴 알킬 라디칼, 1∼20 개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르복시 라디칼 또는 할로겐이며, 서로 동일하거나 또는 상이하고, Q'은 1∼약 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬리덴 라디칼 이고, s는 0 또는 1이며, g는 0, 1 또는 2이고, g가 0인 경우 s는 0이고, s가 1인 경우 k는 4이며, s가 0인 경우 k는 5이고, M은 전술한 바와 같다.
본 발명에서 사용되는 바람직한 메탈로센중에서, EP-A-870,048에 기재된 바와 같은 단일-, 이중- 또는 삼중-치환된, 에틸렌 비스-(테트라히드로인데닐) 지르코늄 디클로라이드, 에틸렌 비스-(인데닐) 지르코늄 디클로라이드 또는 비스-(n-부틸시클로펜타디에닐) 지르코늄 디클로라이드 등을 들 수 있다.
메탈로센은 당업계에서 공지된 임의의 방법에 의하여 지지될 수 있다. 지지되는 경우, 본 발명에서 사용된 지지체는 임의의 유기 또는 무기 고형물, 특히 다공성 지지체, 예컨대 탈크, 무기 산화물 및 수지상 지지체 물질, 예컨대 폴리올레핀이 될 수 있다. 지지체 물질은 미분 형태의 무기 산화물인 것이 바람직하다.
활성 부위는 이온화 작용을 갖는 활성화제를 첨가하여 생성되어야만 한다.
알루목산은 중합 공정중에 활성화제로 사용되는 것이 바람직하며, 당업계에서 공지된 임의의 알루목산이 적절하다.
바람직한 알루목산은 올리고머 직쇄형 알루목산의 경우에는 하기 화학식 IV, 올리고머 고리형 알루목산의 경우에는 하기 화학식 V를 갖는 올리고머 직쇄형 및/또는 고리형 알킬 알루목산을 포함한다. 메틸알루목산을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 화학식에서, n은 1∼40, 바람직하게는 10∼20이고, m은 3∼40, 바람직하게는 3∼20이고, R은 C1-C8알킬기, 바람직하게는 메틸이다.
알루목산이 활성화제로서 사용되지 않는 경우, 화학식 AlRx의 1 이상의 알루미늄알킬을 사용할 수 있으며, 여기서 각각의 R은 동일하거나 또는 상이하고, 할로겐화물 또는, 1∼12 개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 또는 알킬기로부터 선택되며, x는 1∼3이다. 알루미늄알킬로는 트리알킬알루미늄이 특히 적절하며, 트리이소부틸알루미늄(TIBAL)이 가장 바람직하다.
본 발명의 고광택 시이트 또는 튜브 또는 파이프 또는 중공 품목을 제조하는데 요구되는 바와 같은 폴리에틸렌을 제조하는데 사용되는 메탈로센 촉매는 기상, 액상 또는 슬러리 중합 반응에 사용될 수 있다. 중합 반응은 슬러리 상 중합 반응 조건하에서 수행되는 것이 바람직하다. 중합 반응 온도는 20℃∼125℃, 바람직하게는 60℃∼105℃이며, 압력은 0.1∼10 ㎫, 바람직하게는 2∼6.5 ㎫이고, 시간은 10 분∼4 시간, 바람직하게는 0.3∼2.5 시간, 가장 바람직하게는 0.5∼1 시간이다.
중합 반응은 중합체가 희석액중에 현탁된 고형물로서 잔존하는 온도에서 희석액중에 수행하는 것이 바람직하다.
중합 반응을 수행하는데 연속 루프 반응기를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 다중 루프 반응기를 중합 반응에 사용할 수도 있다.
평균 분자량은 중합 반응중에 수소를 첨가하여 조절된다. 중합 반응기에 투입된 수소 및 올레핀의 상대량은 존재하는 총 수소 및 올레핀을 기준으로 하여 0.001∼15 몰%의 수소 및 99.999∼85 몰%의 올레핀, 바람직하게는 0.2∼3 몰%의 수소 및 99.8∼97 몰%의 올레핀이다.
폴리에틸렌의 밀도는 반응기에 투입된 공단량체의 함량에 의하여 조절되며, 사용 가능한 공단량체의 예로는 C3-C22의 n-올레핀 또는 비콘쥬게이트 디올레핀 등이 있고, 이중 1-올레핀, 부텐, 헥센, 옥텐, 4-메틸펜텐 등이 바람직하고, 헥센이 가장 바람직하다.
본 발명의 고광택 시이트, 튜브, 중공 품목 또는 파이프를 제조하는데 필요한 폴리에틸렌의 밀도는 0.910 g/㎤ 내지 0.966 g/㎤, 또는 단독중합체 밀도까지, 바람직하게는 0.915 g/㎤ 내지 0.940 g/㎤이다.
폴리에틸렌의 멜트 인덱스는 반응기에 투입되는 수소의 양에 의하여 조절된다. 본 발명에 유용한 멜트 인덱스는 0.01 g/10 분∼20 g/10 분, 바람직하게는 0.2∼5 g/10 분, 가장 바람직하게는 0.5∼2.5 g/10 분이다.
본 발명에 사용되는 폴리에틸렌 수지는 단일 부위 메탈로센 촉매를 사용하여 또는 다중 부위 메탈로센 촉매를 사용하여 제조될 수 있으며, 그리하여 단일모드 또는 이중모드 분자량 분포를 갖게 된다. 분자량 분포는 2∼20, 바람직하게는 2∼7, 가장 바람직하게는 2∼5이다.
전술한 공정에 의하여 생성되는 폴리에틸렌 수지는 취입 성형 등급의 폴리에틸렌으로서 사용하기에 특히 적절하도록 하는 물성을 갖는다. 또한, 이는 의외로 분자량 분포가 좁은 경우조차 가공성이 우수한 것으로 관찰된다.
본 발명에서 사용되는 메탈로센 생성 수지는 Dow 레올로지 지수 (Dow Rheological Index)가 높은 것으로 나타난 바와 같이 장쇄 분지도가 높다. S. Laiet al.의 문헌에서 DRI는, 중합체 주쇄로 장쇄 분지가 혼입되는 ITP (다우 인사이트 테크놀러지 폴리올레핀)로 공지된 에틸렌-옥텐 공중합체의 레올로지가, 하기 정규화된 방정식에 의하여 장쇄 분지를 갖지 않는 것으로 보고된 통상의 직쇄형 균질 폴리올레핀의 레올로지로부터 벗어나는 정도로서 정의된다.
여기서, to는 물질의 특징적인 완화 시간이며, η0는 물질의 0의 전단 점도이다. 문헌 [Antec '94, Dow Rheology Index (DRI) for InsiteTMTechnology Polyolefins (ITP):Unique structure-Processing Relationships, pp. 1814-1815]. to및 η0는 하기의 일반화된 Cross 방정식으로 US-A-6,114,486에 기재된 바와 같은 레올로지 곡선 (복합 점도 대 주파수)의 최소 자승 고정법에 의하여 계산한다.
여기서, η은 물질의 전단 희석 양상을 특징으로 하는 물질의 거듭제곱법 굴절률이고, η 및 γ는 각각 점도 및 전단율 데이타이다. 동적 레올로지 분석은 질소하에서 190℃에서 수행하였으며, 변형 진폭은 10%이다. ASTM D 4440에 의하여 결과를 보고하였다..
본 발명에서 사용한 mPE의 DRI는 15.73 (MI2)-0.634초과, 바람직하게는 15.73 (MI2)-0.634+ 50 초과, 더욱 바람직하게는 15.73 (MI2)-0.634+ 100 초과, 더욱더 바람직하게는 바람직하게는 15.73 (MI2)-0.634+ 200 초과, 더더욱 바람직하게는 15.73 (MI2)-0.634+ 300 초과이다.
DRI값은 동적 레올로지 분석을 수행하는 온도의 함수인 것으로 관찰된다. 본 명세서에서, 동적 레올로지 분석은 190℃에서 수행하였다.
본 발명에 의한 메탈로센 생성 수지의 사용에 의하여 튜브 또는 파이프 또는 중공 품목의 벽면 두께가 5∼10%로 감소하게 되었다.
메탈로센 폴리에틸렌 수지는 고광택 플라스틱 시이트 또는 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목의 제조를 위하여 본 발명에서 사용되었다. 본 발명의 고광택 튜브 또는 파이프 또는 중공 품목은 직경이 0.5∼250 ㎜인 것이 바람직하다. 이러한 튜브 또는 파이프는 하기와 같은 각종의 적용예에 사용된다.
- 맥주 또는 우유와 같은 유체 식품의 수송의 적용예. 평활한 고광택 내면 및 외면은 부스러기의 부착을 방지하여 박테리아의 번식을 막게 된다.
- 스킨 크림, 샴푸, 치약, 약제, 메이크업과 같은 위생용품 및 화장품에 사용될 수 있거나 또는, 접착제, 세정제 및 차단 크림과 같은 가정용 제품에 사용될 수 있는 플렉시블 튜브. 평활하고 광택이 있는 외면은 소비에 대한 구매력을 부여하게 되며, 우수한 ESCR은 취급 용이성 및 안전성을 부여하게 된다.
- 의약 적용예. 메탈로센 생성 폴리에틸렌은 추출 가능물의 농도가 낮다는 것은 당업계에 공지되어 있기 때문이다.
- 특히 식료품 업계에서 PVC 튜브 대체하여 사용하는 적용예. 이는 요구되는강성을 지니기 때문이다.
- 배수계에서의 물을 수송하는 드립 테이프의 적용예. 이는 파이프를 통한 압력 강하가 낮게 유지되기 때문이다. 압력 강하는 표면 거침도의 함수이며, 표면이 평활하면 할수록, 압력 강하는 작아진다. 이는 예를 들면 문헌 [Perry's Chemical Engineers' Handbook, sixth edition, Ed. By R.H. Perry and D. Green, pages 5-25∼5-26]에 논의되어 있다.
시이트, 튜브, 중공 품목 및 파이프는 하기와 같이 당분야에서 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다.
- 고광택 파이프가 통상의 파이프 압출 라인에서 압출될 수 있으며,
- 얇은 고광택 튜브 또는 중공 품목은 마찰 블로우 업 비율 (BUR)이 낮거나, 통상적으로는 0.3∼1.5의 BUR에서 작동되는 취입 필름형 기기에서 압출시킬 수 있다.
- 고광택 튜브 또는 중공 품목은 또한 고광택 시이트의 종방향 시일링에 의하여 제조될 수 있다.
- 이음쇠는 사출 성형에 의하여 제조될 수 있다.
압출 동안 140℃∼180℃, 바람직하게는 약 160℃의 매우 낮은 변형 온도가 가능케 되는 수지중의 플루오로엘라스토머를 혼입할 수 있다. 이러한 온도는 통상적으로 사용되는 변형 온도보다 낮은 30℃∼40℃이다.
또한, 공압출된 플라스틱 튜브 또는 중공 품목을 생성할 수 있는데, 여기서 외부층은 메탈로센 생성 폴리에틸렌이고, 내부층은 임의의 통상의 방법에 의하여생성된 폴리에틸렌이다. 외부층은 총 벽면 두께의 5∼14%, 바람직하게는 약 10%이다.
본 발명의 플라스틱 튜브 또는 중공 품목은 ASTM D 2457-90 표준 테스트의 방법을 사용하여 측정시 광택도가 매우 높으며, ASTM D 1003-92 표준 테스트 방법에 의하여 측정한 흐림도는 낮은 것을 특징으로 한다.
환경 응력 균열 저항 (ESCR)은 ASTM D 1693 방법 B의 표준 테스트 방법에 의하여 10%의 Igepal C0630 용액을 사용하여 측정한다.
또한, 멜트 인덱스가 낮음에도 불구하고 생산율은 매우 높은 것은 의외의 결과이다.
실시예
다수의 폴리에틸렌 수지를 제조하고, ESCR, 강성, 광택도 및 흐름도에 대하여 테스트하였다.
수지 R1
Si02를 MAO와 반응시켜 SiO2·MAO를 생성한 후, 제1단계에서 생성된 94 중량%의 SiO2·MAO를 6 중량%의 에틸렌 비스(테트라히드로인데닐)지르코늄 디클로라이드와 반응시키는 2 단계로 생성된 지지되고 이온화된 메탈로센 촉매를 사용하여 루프 슬러리 반응기내에서 연속 중합 반응에 의하여 폴리에틸렌 수지를 얻었다. 건조 촉매를 이소부탄중에서 슬러리화하고, 트리이소부틸알루미늄 (TIBAL, 헥산중의 10 중량%)으로 사전 접촉시킨 후, 반응기에 투입하였다. 중합 반응 온도가 90℃에서 유지되는 슬러리 루프 반응기내에서 반응을 수행하였다. 작업 조건은
- TIBAL conc (ppm): 100∼200
- iC4 공급물 (㎏/h): 1,940
- C2 공급물 (㎏/h): 3,900
- C6 공급물 (g/㎏ C2): 22
- H2 공급물 (g/t): 42
여기서 C2는 에틸렌, C6는 1-헥센, iC4는 이소부탄, TIBAL은 트리이소부틸알루미늄이다.
수지 R2
비교용 수지 R2는 상표명 Finathene HF513로 시판되는 크롬 촉매를 사용하여 제조된 통상의 중간 밀도의 폴리에틸렌 (MDPE) 수지이다. 이는 티타네이트 지지된 크롬 촉매를 사용하여 제조되었다.
이러한 2 종의 수지의 물성을 하기 표 I에 기재하였다.
이들 2 종의 수지를 압출시켜 스크류 직경이 70 ㎜이고 길이/직경비(L/D)가 25인 Reifenhauser 기기상에서 튜브를 생성하였다.
이들 2 종의 수지로부터 생성된 튜브의 물성을 하기 표 II에 기재하였다.
a용어 "bar/(㎏/h)"는 특정의 압출 압력을 나타내며, 이는 전단 압력이 증가하는 경우 중합체가 희석되기 때문에 생산량이 증가함에 따라 감소한다. 그래서, 비교용 수지 R2의 스크류 속도를 평균화 하기 위하여 스크류 속도가 본 발명에 의하여 수지 R1에 대하여 20 rpm∼40 rpm이 되는 경우, 특정의 압출 압력은 3.8 bar/(㎏/h)의 현재값보다 낮게 된다. 또한, 압출 온도가 증가할수록 특정의 압출 압력이 감소하게 되며, 그리하여 압출 온도가 150℃에서 200℃로 증가하게 되는 경우, 본 발명의 수지 R1에 대하여서 더 감소하게 된다.
b판독 가능성은 텍스트의 종축을 따라 절단한 절반의 파이프를 배치하여 측정한다.
2 종의 수지간의 광택도의 차가 감소하게 되는데, 이는 평편한 표면상에서가 아니라 원통형 파이프상에서 측정하였기 때문이다. 2 종의 수지간의 광택도 차는 작은 각도에 대하여서 최고가 된다. 도 1 및 도 2에는 수지 R1 및 R2를 사용하여각각 제조한 파이프의 사진을 도시하며, 이러한 도면에 의하면 2 종의 수지를 사용하여 각각 제조한 파이프간의 광택도의 차이를 명백하게 나타낸다.
또한, 메탈로센 생성 폴리에틸렌을 사용하여 제조한 파이프는 두께 분포가 우수하다. 이는 낮은 압출 압력으로 제조될 수 있으며, 압출 온도는 통상의 MDPE를 사용하여 제조한 파이프의 온도보다 낮고, 압출 생산량은 매우 높다.
수지 R3
수지 R3는 에틸렌비스테트라히드로인데닐 지르코늄 디클로라이드를 사용하여 제조한 중간 밀도 폴리에틸렌 수지이다.
수지 R4
비교용 수지 R4는 바젤에서 시판하는 80 중량%의 LDPE 및 20 중량%의 LLDPE의 혼합물이다.
2 종의 수지를 사용하여 직경이 50 ㎜이고 벽면 두께가 0.5 ㎜인 화장품 튜브를 생성하였다. 이들은 65 ㎜의 다이 및 0.8 ㎜의 다이 공극을 사용하여 1,800 s-1의 속도로 생성하였다.
수지 R3 및 R4의 물성 및 이러한 2 종의 수지를 사용하여 제조한 튜브의 물성을 하기 표 III에 기재하였다.
흐림도는 비교용 수지 R4의 경우 55%인 것과 비교하여 본 발명에 의한 수지 R3의 경우 25%이었다.

Claims (12)

  1. 외부층이 거의 메탈로센 생성 폴리에틸렌 수지로 제조되고, 광택도가 40 이상인 것을 특징으로 하는 1 이상의 층을 포함하는 고광택 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목 또는 이음쇠 (connector joint).
  2. 제1항에 있어서, 메탈로센 생성 폴리에틸렌은 밀도가 0.910 g/㎤ 내지 0.966 g/㎤까지, 또는 단독중합체 밀도까지이고, 멜트 인덱스 (MI2)가 압출 취입 성형의 경우 0.001∼20 g/10 분이고, 사출 성형의 경우에는 0.1∼500 g/10 분인 것인 고광택 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목 또는 이음쇠.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 메탈로센 생성 폴리에틸렌은 밀도가 0.915 g/㎤∼0.940 g/㎤이고, 멜트 인덱스 (MI2)가 0.5 g/10 분∼2.5 g/10 분인 것인 고광택 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목 또는 이음쇠.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 메탈로센 생성 폴리에틸렌은 분자량 분포가 2∼7인 것인 고광택 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목 또는 이음쇠.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단층으로 생성된 것인 고광택 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목 또는 이음쇠.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 다층으로 이루어졌으며, 각각의 층은 동일하거나 또는 상이한 것인 고광택 파이프 또는 튜브 또는 중공 품목 또는 이음쇠.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 의하여 생성된 고광택 튜브 또는 중공 품목.
  8. 유체 식료품 제품을 취급하기 위한 제7항에 의한 고광택 튜브 또는 중공 품목의 용도.
  9. 제8항에 있어서, 박테리아 증식을 저하시키기 위한 것인 용도.
  10. 화장품 및 위생용품 튜브를 위한 제7항에 의한 고광택 튜브 또는 중공 품목의 용도.
  11. 의약 적용예를 위한 제7항에 의한 고광택 튜브 또는 중공 포장의 용도.
  12. PVC 튜브의 대체를 위한 제7항에 의한 고광택 튜브 또는 중공 포장의 용도.
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