KR20070041304A - 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콜로이드형 개질제를 공급하여 슬러리를 형성시키는 응집조 단계, 상기 형성된 슬러리를 안정화시키는 안정화조 단계 및 상기 안정화된 슬러리를 숙성시키는 숙성조 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 종래의 완속 응집 공정 방법에 비하여 높은 고형분 농도 하에서도 뛰어난 입도 분포와 겉보기 비중을 가지며, 케이킹 특성 및 열안정성이 우수한 고분자 라텍스 수지 분체를 제공할 수 있으며, 더불어 에너지 비용의 최소화 및 폐수의 발생을 감소시키는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
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Description

고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법{METHOD FOR PREPARING OF HIGH MOLECULE LATEX RESIN POWDER}
도 1은 본 발명에 따른 고분자 라텍스로부터 고분자 분체를 회수하기 위한 장치로, 응집조 및 숙성조가 각각 두 개인 다단조 연속 응집 장치의 개략도이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
1:1차 응집조 2:안정화조
3:2차 응집조 4:1차 숙성조
5:2차 숙성조 6:탈수기
7:고분자 라텍스 공급라인 8:1차 응집제 공급라인
9:물 공급라인 10:1차 콜로이드 개질제 공급라인
10-1:1차 콜로이드 개질제 공급라인
11:2차 콜로이드 개질제 공급라인
12:2차 응집제 공급라인 13:중화제 공급라인
14:모액 공급라인 15:교반기
본 발명은 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 완속 응집 공정 방법에 비하여 높은 고형분 농도 하에서도 뛰어난 입도 분포와 겉보기 비중을 가지며, 케이킹 특성 및 열안정성이 우수한 고분자 라텍스 수지 분체를 제공할 수 있으며, 더불어 에너지 비용의 최소화 및 폐수의 발생을 감소시키는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 유화중합 공정으로 제조된 고분자 라텍스를 고분자 분체로 연속적으로 제조하는 방법은 다음과 같다. 1차로 고분자 라텍스에 무기염류 또는 산류 등의 응집제 수용액을 투입하면 유화제에 의한 고분자 라텍스의 정전기적 안정화가 깨어지면서 라텍스 내 고분자 입자들은 서로 뭉치게 되는데 이와 같이 서로 뭉쳐진 고분자 입자를 슬러리(Slurry)라 하고 이와 같은 현상을 응집(Coagulation)이라고 부른다. 그런데 이러한 응집을 통해 형성된 슬러리는 물리적 결합을 형성하지 못한 일종의 다중체 모임(multi-particle assemblage)을 이루고 있기 때문에 이러한 상태로는 외부의 전단력(Shear) 등에 의해서 슬러리가 쉽게 파쇄 현상(break-up)이 일어날 수 있다. 따라서 응집의 다음 단계로서 물리적 결합을 통한 슬러리의 강도를 증가시키기 위하여 숙성 과정을 거치게 된다. 이는 고온에서 이루어지며 사슬간 상호 침투에 의하여 슬러리는 어느 정도의 강도를 갖는 하나의 입자를 형성하게 된다.
그러나 상기와 같은 공정은 대부분 과량의 응집제 사용으로 응집과정이 매우 빨라 고분자 라텍스 입자간 엉겨 붙는 과정이 상당히 무질서해지기 때문에 최종 입자는 불규칙적인 형상이 되고 입도 분포도 상당히 넓어지는 단점이 있으며, 이는 공정상의 많은 문제점을 유발하게 된다. 실제로 직경이 450 ㎛인 큰 분체가 다량 생산되게 되면 이송 및 저장상의 문제가 발생하고, 70 ㎛ 크기 이하의 미분말상의 분체가 다량 발생하게 되면 탈수 및 건조 능력이 저하되고, 포장 시 미분말의 비산으로 인한 수지 손실, 공정 내 분체 이송 문제, 분진 발생에 의한 주위환경오염 및 작업자의 작업환경 악화를 유발하고 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로, 미국특허 제4,897,462호에서는 임계응집농도 이하의 완속 응집 방법을 개시하고 있으나, 상기 완속 응집 시 일반적으로 발생하는 초기상태의 고점도 영역을 극복하지 못하여 연속식이 아닌 회분식 응집공정에만 적용할 수 있는 한계가 있고, 또한 완속 응집으로 인하여 형성된 구형의 분체 수분함유량이 높아 탈수효과가 나빠지고 숙성과정 시 고온에 의한 미세 입자의 불규칙한 상호 용융합일 때문에 구조가 치밀하지 못한 분체가 생성될 수 있어 궁극적으로 분체의 겉보기 비중이 낮아질 수 있다는 문제점이 있다.
또한 유럽특허 제0,611,788호의 경우에 연속 응집 공정을 적용하여 완속 응집을 수행하고 있으나, 초기상태의 고점도의 극복 및 균일한 입도분포를 얻기 위하여 슬러리 고형분 농도를 낮은 상태로 운전하고 있다. 그러나 이와 같이 슬러리 고형분 농도가 낮은 경우에는 균일한 입도 분포를 가질 수 있는 장점에도 불구하고, 제품 생산에 필요한 에너지 비용이 과다하게 소비되며, 많은 양의 폐수 발생 등의 문제점이 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 종래의 완속 응집 공정 방법에 비하여 높은 고형분 농도 하에서도 뛰어난 입도 분포와 겉보기 비중을 가지며, 케이킹 특성 및 열안정성이 우수한 고분자 라텍스 수지 분체를 제공할 수 있으며, 더불어 모액의 순환을 통해서 에너지 비용의 최소화 및 폐수의 발생을 감소시키는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 콜로이드형 개질제를 공급하여 슬러리를 형성시키는 응집조 단계, 상기 형성된 슬러리를 안정화시키는 안정화조 단계 및 상기 안정화된 슬러리를 숙성시키는 숙성조 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
과량의 응집제를 사용하는 급격한 응집 방식(rapid coagulation)은 에너지 장벽이 없기 때문에 응집 과정이 매우 빨라 서로 엉겨 붙는 과정이 상당히 무질서해지므로 최종 입자는 불규칙적인 형상이 되나, 이에 반하여 완속 응집 방식(slow coagulation)은 에너지 장벽이 존재하는 2차 웰 영역에서 응집이 일어나므로 응집 속도가 느리고, 또한 입자간 재배열이 이루어질 여지가 있어 규칙적인 충진에 의한 구형 입자의 제조가 가능하게 된다.
본 발명의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법은
(a) 고분자 라텍스에 유화제를 투입하는 저장조 단계;
(b) 상기 저장조의 고분자 라텍스에 콜로이드형 개질제를 공급하여 슬러리를 형성시키는 응집조 단계;
(c) 상기 형성된 슬러리를 안정화시키는 안정화조 단계;
(d) 상기 안정화된 슬러리를 숙성시키는 숙성조 단계;
(e) 상기 숙성된 슬러리로부터 모액을 분리하는 탈수조 단계; 및
(f) 상기 분리된 모액을 응집조로 이송하는 단계;
를 포함하여 연속적으로 이루어진다.
상기 (b)의 응집조 단계는 한 개 이상의 응집조로 이루어질 수 있으며, 상기 (d)의 숙성조 단계는 한 개 이상의 숙성조로 이루어질 수 있다.
상기 (b)의 응집조 단계는 두 개 이상의 응집조로 이루어지되, 상기 응집조들 사이에 한 개 이상의 안정화조로 이루어지는 안정화조 단계가 더 포함될 수 있다.
도 1에 응집조 및 숙성조가 각각 두 개이며, 상기 응집조 사이에 한 개의 안정화조가 포함된 본 발명의 완속 응집 방식을 통한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 나타내었다.
도 1에 따르면, 먼저 저장조에 고분자 라텍스에 유화제를 투입하여 라텍스를 안정정성을 향상시키고, 상기 안정화된 고분자 라텍스, 1차 응집제, 물을 고분자 라텍스 공급라인(7), 1차 응집제 공급라인(8), 물 공급라인(9)으로 1차 응집조(1)의 하부로 투입하고, 1차 콜로이드형 개질제를 1차 콜로이드 개질제 공급라인(10) 으로 반응물 내에 연속적으로 공급하여 슬러리를 형성시킨다. 상기 형성된 슬러리 입자는 오버플로우 방식에 의해 안정화조(2)로 이송되어 좀 더 치밀한 구조를 형성하게 되며, 다시 오버플로우 방식에 의해 2차 응집조(3)로 이송된다. 상기 이송된 슬러리에 2차 응집제 및 2차 콜로이드형 개질제를 각각 2차 응집제 공급라인(12) 및 2차 콜로이드형 개질제 공급라인(11)으로 투입하여 2차 응집시킨다. 상기 2차 응집된 슬러리를 1차 숙성조(4) 및 2차 숙성조(5)로 이송하여 입자의 경도를 강화시킨다. 상기 강화된 슬러리는 탈수기(6)에서 모액과 분리되며, 분리된 모액은 모액 공급라인(14)을 통하여 1차 응집조로 재순환되어 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 사용되는 다단조 연속식 응집 방법이다.
이하 본 발명의 제조방법을 단계별로 설명한다.
(a) 고분자 라텍스에 유화제를 투입하는 저장조 단계
본 단계는 중합이 끝난 고분자 라텍스에 완속 응집을 원활히 유도하기 위하여 유화제를 투입하는 단계이다. 이러한 유화제 투입은 라텍스 내의 화학적 안정성을 부여하므로 이후의 응집 공정에서의 완속 응집을 유도하는 효과를 갖는다.
상기 고분자 라텍스는 고무(rubber) 고분자 50 내지 90 %에 하드(hard) 고분자 10 내지 50 %를 유화중합으로 그라프트하여 제조한 그라프트 공중합체이다.
상기 고무 고분자는 주로 부타디엔(butadiene), 이소프렌(iso-prene), 클로로프렌(Chloroprene)등의 디엔(diene)계 단량체 및 탄소수 4 내지 10 정도의 알킬기를 갖는 부틸아크릴레이트(butyl acrylate), 옥틸아크릴레이트(octyl acrylate) 등의 알킬아크릴레이트(alkyl esters of acrylic acid)계 단량체로 구성되며, 상기 단량체들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 고무 고분자는 상기 디엔(diene)계 및 알킬아크릴레이트(alkyl esters of acrylic acid)계 단량체와 공중합 가능한 화합물로 스티렌(styrene), α-메틸스티렌(α-methylstyrene)등의 비닐방향족(aromatic vinyls)단량체, 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate) 등의 탄소수 1 내지 4 정도의 알킬기를 갖는 알킬메타아크릴레이트(alkyl esters of methacrylic acid) 단량체, 메틸아크릴레이트(butyl acrylate), 에틸아크릴레이트(octyl acrylate) 등의 탄소수 1 내지 8 정도의 알킬아크릴레이트(alkyl esters of acrylic acid) 단량체, 또는 아크릴로나이트릴(acrylonitrile), 메타아크릴로나이트릴(methacrylonitrile) 등의 비닐시아나이드(vinyl cyanide)계 단량체를 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 단량체들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 하드 고분자는 그라프트 공중합체의 가지(branch)를 구성하는 단량체로 스티렌(styrene), α-메틸스티렌(α-methylstyrene) 등의 비닐방향족(aromatic vinyls) 단량체, 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 부틸메타크릴레이트(butyl methacrylate) 등의 탄소수 1 내지 6 정도의 알킬기를 갖는 알킬메타아크릴레이트(alkyl esters of methacrylic acid) 단량체, 메틸아크릴레이트(methyl acrylate), 에틸아크릴레이트(ethyl acrylate), 부틸아크릴레이트(butyl acrylate)등의 탄소수 1 내지 6 정도의 알킬아 크릴레이트(alkyl esters of acrylic acid) 단량체, 아크릴로나이트릴(acrylonitrile), 메타아크릴로나이트릴(methacrylonitrile) 등의 비닐시아나이드(vinyl cyanide)계 단량체, 또는 비닐클로라이드(vinyl chloride), 비닐브로마이드(vinyl bromide) 등의 비닐할로겐(vinyl halide)계 단량체 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유화제는 고분자 라텍스의 안정성 향상을 위해서 응집 전에 사용되는 것으로, 소디움 라우릴 설페이트(Sodium Lauryl Sulfate), 소디움 디옥틸술포석시네이트(Sodium dioctylsulfosuccinate) 또는 알킬다이페닐옥사이드 디설포네이트(Alkyldiphenyloxide Disulfonate) 등을 사용할 수 있다.
상기 유화제는 고분자 라텍스 고형분 기준으로 0.1 내지 1 중량부를 사용할 수 있다.
상기 유화제는 응집이 이루어지기 전 저장조에 투입하는 것이 바람직하다. 상기 유화제가 응집이 진행중인 응집조에 투입될 경우에는 유화제를 투입하지 않는 경우에 비하여 분체의 겉보기 비중이 향상되는 특성이 있으나, Caking 특성 등이 악화되는 문제점이 있다.
(b) 응집조 단계
본 단계는 상기 (a)의 저장조 단계의 안정화된 고분자 라텍스, 응집제, 물 및 콜로이드형 개질제를 응집조에 연속적으로 공급하여 슬러리를 형성시키는 단계이다.
상기 응집조 단계는 한 개 이상의 응집조로 이루어질 수 있으며, 1차 응집 조, 2차 응집조 등으로 표현할 수 있다.
본 발명의 응집제는 염산, 황산, 인산 등의 수용성 무기산 또는 염화칼슘, 황산마그네슘 등의 무기염 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 응집제는 고분자 라텍스 특성에 따른 응집제의 임계 응집 농도에 의해 사용량을 조절할 수 있다.
상기 고분자 라텍스, 응집제 및 물은 응집조의 하부로 공급되며, 응집조 상부에서의 오버플로우 방식에 의해 2차 응집조 상부 또는 숙성조 상부로 슬러리 이송이 이루어진다. 이와 같이 응집조 하부에서 원료 물질이 투입되어 상부로 배출됨으로써 종래의 상부 투입/상부 배출의 경우에 비하여 슬러리의 쇼트 패스(short pass), 즉 응집조 내에서 불균일한 체류를 방지하고 투입 즉시 바로 배출되는 경우가 크게 감소하기 때문에 체류시간이 고르게 분포되는 장점이 있다.
상기 응집조와 교반기의 구조는 하기와 같다.
응집조의 H/D(응집조 길이/직경)값은 1.5 내지 2.0 범위로 일반적인 반응조에 비해 H/D 값이 큰 편인데, 이는 응집조 내에서의 상하 교반을 억제하고 유체의 흐름 방향으로 속도 구배가 없는 흐름을 유도함으로 균일한 체류시간 분포를 유도하는 것을 그 특징으로 한다. 또한 교반기 단수는 응집조의 H/D값이 1.5 내지 2인 점을 고려하여 3단으로 하고, 사용되는 교반기는 응집조 내 상하 교반을 막기 위하여 배플(baffle)이 없는 상태에서 방사상의(radial) 흐름을 유도하는 4 브레이드-플랫 패들(blade-flat paddle)을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 교반기의 직경(d)과 응집조의 직경(D)간의 비율(d/D)이 0.6 내지 0.7인 것이 바람직한데, 이는 종래에 비하여 응집조내 슬러리의 점도가 높기 때문에 일반적인 d/D 0.3 내지 0.4 수준으로는 원할한 교반이 힘들기 때문이다. 또한, 교반기의 선속도는 1.5 내지 3.0 m/sec인 것이 바람직하다.
상기 응집조는 0.05 내지 0.4 ㎛ 정도의 크기를 갖는 고분자 라텍스와 무기염류 또는 산류 등의 응집제를 첨가하여 짧은 체류 시간을 통해 소량의 응집제로 완속 응집을 유도하는 단계로, 임계 응집 농도의 판별이 매우 중요하다. 상기 임계 응집 농도는 미응집된 고분자 라텍스가 소량 존재하여 전체적인 외관 형상이 다소 흐린 우유빛이 존재하고 슬러리의 형상은 매우 균일한 입도분포의 구형을 이루는 농도이며, 정량적으로는 전체 라텍스의 60 내지 80 %정도가 응집된 상태를 의미한다. 그러나 완속 응집 영역을 벗어나 응집제 함량이 임계 응집 농도보다 적어질수록 입자의 형상이 비정형을 띠게 되고, 임계 응집 농도를 초과할 경우는 입자 형상이 불규칙적이고 70 ㎛ 이하의 미세한 입자의 생성이 많아진다.
완속 응집은 임계 응집 농도 외에도 응집 온도 및 전체 고형분 함량에도 큰 영향을 받는데, 응집 온도의 경우 기준 온도 보다 높을 경우 전체 입자의 입경이 응집 온도에 비례하여 커지게 되고, 입자간의 뭉침 현상이 심해지며, 기준 온도보다 낮을 경우에는 입경이 작아질 뿐만 아니라 입자의 구형도 및 형상이 악화되기 때문에 적정 응집 온도 및 그에 따른 응집제 투입량 조절에 의한 임계 응집 농도의 결정이 중요하다. 대체적으로 적정 응집 온도는 고분자 라텍스를 구성하는 고무 고분자와 하드 고분자의 성분 및 그라프트율 등에 의존한다. 일반적으로 고무 고분자 성분이 많을수록 응집온도는 낮아지고, 하드 고분자 성분이 많을수록 응집온도는 높아지게 된다.
또한 전체 고형분 함량에 따라서 응집 특성이 많이 달라지는데, 고형분 함량이 증가할 경우에는 완속 응집을 유도할 수 있는 응집제의 투입량의 범위가 좁아지고 형성된 슬러리간의 뭉침이 심하여 입도 분포가 매우 넓어지는 특성이 나타나게 된다. 따라서 완속 응집의 경우에는 고형분 함량을 10 내지 13 중량% 수준 이상으로 올리는 것이 상당히 어려운 문제였고, 이와 같은 완속 응집의 특성은 에너지 비용을 증가시키며, 많은 양의 폐수를 발생시키는 원인이 되었다. 이러한 원인을 자세히 살펴보면 초기에 고분자 라텍스와 응집제가 만나는 응집조 하부에서는 점도가 낮고, 응집이 진행되는 상부로 올라갈수록 점도가 증가하며 다시 어느 위치부터 다시 점도가 일정하게 유지되는 영역이 존재하게 된다. 입도 분포가 매우 넓어지는 원인은 점도가 급격히 상승하는 지점에서 발생하게 되는데, 이 지점에서의 점도의 증가로 인해 믹싱이 불량해지고 부분적인 체류로 인해 슬러리 입자간의 뭉침 현상이 발생되기 때문이다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서 응집조 내의 점도가 높은 영역으로 콜로이드(colloid)형 개질제를 반응물에 직접 투입함으로써 슬러리 입자간의 뭉침을 방지하여 매우 균일한 입도분포를 갖는 고분자 수지를 얻을 수 있다. 응집조 내의 고점도 영역은 고분자 라텍스의 종류와 응집 조건에 따라 상이하기 때문에 실험을 통해서 확인하는 것이 중요하다.
상기 콜로이드형 개질제는 실리카(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3) 및 50 ℃이상의 높은 유리전이온도(Tg)를 갖는 경질 비탄성 공중합체 등을 사용할 수 있다.
상기 콜로이드형 개질제는 입자 크기가 10 내지 100 nm인 것이 바람직하다. 상기 입자의 크기가 10 nm 미만일 경우에는 나중에 저장 중에 고무 함유 그라프트 공중합체의 분말 사이의 표면을 효과적으로 분리하기가 어려워지며, 100 nm를 초과하는 경우에는 고무(rubber) 함유 그라프트(graft) 공중합체의 분말을 전체적으로 둘러쌀 수 있는 표면적이 감소하므로 분체 특성의 개선을 기대하기 어렵다는 문제점이 있다.
상기 콜로이드형 개질제는 고분자 라텍스의 고형분 기준으로 0.5 내지 5 중량부를 사용할 수 있다.
상기 콜로이드형 개질제는 분산을 효율적으로 하기 위해서 20 % 이하의 농도로 투입하는 것이 바람직하다.
이와 같이 콜로이드형 개질제를 응집조의 점도가 가장 높은 위치로 투입함으로써 완속 응집의 경우에도 슬러리의 고형분 함량을 20 중량% 수준 이상으로 높이면서도 매우 균일한 입도분포를 갖는 슬러리 입자를 제조할 수 있게 되었다.
상기 응집조 단계는 한 개 이상의 응집조로 이루어질 수 있으며, 두 개의 응집조로 이루어지는 경우, 2차 응집제, 2차 콜로이드형 개질제를 투입하여 상기 1차 응집조에서 안정화된 슬러리에 남아있는 미응집된 고분자 라텍스를 완전히 응집시킬 수 있다.
2차 응집조에서 완전히 응집된 슬러리는 오버플로우 방식에 의해 또 다른 응집조 또는 숙성조로 이송이 이루어진다. 2차 응집조의 온도 조건은 라텍스의 특성 에 따라 각기 달라지는데, 일반적으로 1차 응집조를 기준으로 하여 보통 5 내지 10 ℃ 범위의 승온을 시키는 것이 바람직하다. 또한 2차 응집조의 체류 시간은 1차 응집조의 체류시간의 1 내지 3 배 정도의 범위가 바람직하고, 2차 응집조에 투입되는 응집제는 잔류하는 미응집된 고분자 라텍스가 없어질 때까지 넣는 것이 바람직하다. 교반기의 경우는 오버플로우 방식에 의한 숏패스를 막기 위해서 상하 교반에 유리한 피치드 패들(pitched paddle) 형을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 고분자 수지의 분체 특성 중 케이킹(Caking) 특성을 향상시키기 위해 응집이 완료된 슬러리에 2차 콜로이드(colloid)형 개질제를 투입하는 것이 바람직하다.
상기 2차 콜로이드형 개질재는 1차 콜로이드형 개질제와 동일한 것을 사용할 수 있으며, 고분자 라텍스 수지의 고형분 함량을 기준으로 1 내지 5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 2차 콜로이드형 개질제는 2차 응집조와 숙성조의 연결로(Chute) 또는 숙성조의 위치에 직접 투입하는 것이 바람직하다.
상기 응집조가 두 개 이상으로 이루어지는 경우, 상기 2차 응집조에 연결되는 응집조들의 조건은 상기 2차 응집조의 조건과 동일하다.
상기 응집조 단계는 두 개 이상의 응집조로 이루어지되, 상기 응집조 사이에 한 개 이상의 안정화조로 이루어지는 안정화조 단계가 더 포함할 수 있다.
(c) 안정화조 단계
본 단계는 상기 (b)의 응집조에서 생성된 슬러리 입자를 안정화시키는 단계 이다.
상기 안정화조 단계에서는 슬러리 입자간의 뭉침을 막을 수 있을 정도의 교반력 유지가 필요하며 가온을 하지 않는다. 교반력이 너무 강할 경우 슬러리 입자가 깨지는 현상이 있을 수 있으며, 가온을 할 경우에는 국부적인 고온에 의한 입자간의 뭉침 현상이 유도 될 수 있기 때문이다.
상기 안정화조의 체류시간은 1차 응집조의 3 내지 10 배 정도의 충분한 체류시간을 갖는 것이 바람직하다.
안정화조 단계를 거치면서 슬러리 입자의 점도는 더욱 감소하게 되고, 슬러리 입자는 좀 더 치밀한 구조를 갖게 된다.
(d) 숙성조 단계
본 단계는 상기 (c)의 안정화조에서 제조된 슬러리 입자의 경도를 강화시키는 단계이다.
상기 숙성조 단계는 한 개 이상의 숙성조로 이루어질 수 있으며, 1차 숙성조, 2차 숙성조 등으로 표현할 수 있다.
상기 숙성조는 원활한 상하 교반을 유도하기 위하여 숙성조에 배플(baffle)을 설치하며, 교반기로는 피치드 패들을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 응집조에서 제조되어 안정화된 슬러리 입자는 pH가 2 이하로 떨어진 경우, 염기를 이용하여 pH를 3 내지 5로 조정하여 열안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 숙성조는 고분자 조성에 따라 온도 조건이 상이하며, 일반적으로 유리전이온도(Tg) 부근이 바람직하다.
상기 숙성조 단계는 한 개 이상의 숙성조로 이루어질 수 있으며, 슬러리 입자 간의 뭉침이 발생하지 않은 온도 범위 내에서 운전하여 1차 숙성조의 슬러리 입자의 경도를 더욱 강화시킬 수 있다.
(e) 탈수조 단계
본 단계는 상기 (d)의 숙성조에서 제조된 슬러리 입자를 모액과 분리하는 단계이다.
(f) 모액을 응집조로 이송하는 단계
본 단계는 상기 (e)의 탈수조에서 분리된 모액을 응집조로 순환시키는 단계이다.
상기 모액은 응집조에서 요구되는 이온의 세기(Ionic strength)의 농도를 초과하는 이온이 들어 있는 경우 이를 100 % 순환시킬 경우에는 완속 응집 영역을 벗어나기 때문에 사용하는 응집제가 염일 경우에는 모액 일부와 순수한 물 일부를 혼합하여 응집조에서 요구되는 이온의 세기의 농도를 맞추어 임계 응집 농도를 조절하고, 사용하는 응집제가 산일 경우에는 염기를 사용하여 임계 응집 농도를 조절할 수 있다.
본 발명의 응집조 단계 및 숙성조 단계를 포함하는 고분자 라텍스 수지의 제조방법에 의하여 제조된 고분자 라텍스 수지 분체는 입경이 40 내지 800 ㎛의 넓은 범위로 분포되어 있는 종래의 상업용 고분자 라텍스 수지 분체와 비교하여 입경이 70 내지 450 ㎛인 분체가 90 중량% 이상으로 입도 분포가 우수하며, 동시에 겉보기 비중과 케이킹 특성이 우수하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
고분자 라텍스 수지의 제조
교반기가 장착된 120 L의 고압중합용기에 이온교환수 180 중량부, 완충용액 0.5 중량부, 유화제로 올레인산칼륨 0.8 중량부, 피로인산소오다 0.065 중량부, 에틸렌디아민 테트라나트륨초산염 0.0047 중량부, 중합개시제로 황산 제1철 0.003 중량부, 나트륨포름알데히드 설폭실레이트 0.02 중량부 및 디이소프로필벤젠 하이드로퍼옥사이드 0.11 중량부를 투입시켰다. 그 다음, 단량체로 부타디엔 12 중량부, 스티렌 36 중량부, 그라프트 가교제로 디비닐벤젠 2 중량부를 투입하여 35 ℃의 반응온도에서 반응시킨 후, 내층 라텍스를 제조하였다.
상기 제조된 내층 라텍스에 단량체로 부타디엔 50 중량부, 유화제로 올레인산칼륨 0.2 중량부, 중합개시제로 나트륨포름알데히드설폭실레이트 0.02 중량부 및 디이소프로필벤젠 하이드로퍼옥사이드 0.11 중량부를 가하고 10 시간 동안 중합하여 평균입경이 950 Å인 외층을 제조하였다.
이와 같이 제조된 고무중합체 고형분 88 중량부에 물 100 중량부, 에틸렌디아민테트라나트륨초산염 0.0047 중량부, 황산 제1철 0.003 중량부, 나트륨포름알데하이드설폭실레이트 0.02 중량부 및 포타슘퍼옥사이드 0.13 중량부를 가한 후, 여 기에 메틸메타크릴레이트 12 중량부를 가하였다. 상기 혼합물을 80 ℃의 온도에서 30 분간 가열하고, 60 분간 중합하여 MBS 그라프트 공중합체 라텍스를 제조하였다.
고분자 라텍스 수지 분체의 제조
두 개의 응집조 및 두 개의 숙성조, 상기 응집조 사이에 한 개의 안정화조가 포함된 다단조 연속 응집 장치를 사용하였다.
상기 제조된 고분자 라텍스에 라텍스의 안정성 향상을 위해서 소디움 라우릴 설페이트 (Sodium Lauryl Sulfate) 0.2 중량부가 첨가된 고분자 라텍스를 10 L/hr로 공급하고, 10 %로 희석된 황산 응집제 0.20 L/hr(고분자 라텍스 대비 0.4 중량부)와 물 15 L/hr(고형분 20 중량부)를 동시에 1차 응집조 하부로 공급하고, 또한 1차 응집조 하부로부터 0.5H(H는 응집조 높이)되는 위치로 10 %로 희석된 경질 비탄성 공중합체를 0.50 L/hr(고분자 라텍스 대비 1 중량부)를 공급하였다. 1차 응집조의 체류시간과 공정온도는 각각 2 분, 33 ℃로 조절하여 응집을 유도한 후, 안정화조로 오버플로우 방식에 의해 이송하였다. 안정화조에서는 체류시간 10 분을 갖고 안정화된 슬러리는 2차 응집조로 오버플로우 방식으로 이송되고, 2차 응집조에서는 2차 응집제로 황산 응집제 0.50 L/hr(고분자 라텍스 수지 대비 1.0 중량부)를 첨가하였으며, 체류시간은 6분으로 조절하고 공정온도는 38 ℃가 되도록 조절하였다. 2차 응집이 끝난 슬러리는 1차 숙성조로 이송 되기전 10 %로 희석된 경질 비탄성 공중합체를 1.00 L/hr를 공급하였다. 1차 숙성조의 공정온도는 50 ℃로 유지하였으며, 10 % 농도의 NaOH를 투입하여 pH를 3.5로 조절하였고 체류시간은 30 분간 유지하였다. 2차 숙성조의 공정온도는 65 ℃로 유지하였고, 30 분간 체류시켜 충분 한 숙성이 이루어지도록 하였다. 상기와 같은 과정을 거쳐 수득한 고분자 라텍스 수지 분체의 입도 분포 및 물성 특성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 2
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 1차 응집조에 투입되는 물은 탈수기에서 나온 모액을 수산화 나트륨(NaOH)을 이용하여 pH를 7로 조정한 순환수가 10 L/hr로 포함된 물 15 L/hr(고형분 20 중량부)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 1
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 안정화조 단계를 거치지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 안정화조 단계 및 1차 콜로이드형 개질제를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 안정화조 단계 및 1차 콜로이드형 개질제를 사용하지 않고, 슬러리 고형분 함량을 감소시키기 위해 물 투입량을 23 L/hr(고형분 15 중량부)로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 4
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 안정화조 단계 및 1차 콜로이드형 개질제를 사용하지 않고, 슬러리 고형분 함량을 감소시키기 위해 물 투입량을 28 L/hr(고형분 13 중량부)로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 5
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 1차 콜로이드형 개질제의 투입위치를 1차 응집조 하부로부터 0.2 H되는 위치로 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 6
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 1차 콜로이드형 개질제의 투입위치를 1차 응집조 하부로부터 0.8 H되는 위치로 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 7
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 1차 콜로이드형 개질제의 투입위치를 1차 응집조와 안정화조 사이의 연결 통로로 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 8
상기 실시예 1의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조에 있어서, 1차 콜로이드형 개질제를 고분자 라텍스와 혼합한 뒤 투입하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고분자 라텍스 수지 분체의 입도 분포 및 물성 특성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
ㄱ) 입도 분포 - 표준 망체를 사용하여 측정하였다.
ㄴ)
겉보기 비중 - ASTM D1985에 의거하여 측정하였다.
ㄷ) Caking test - 건조된 분체 20 g을 자체 제작한 원통형 용기에 넣고, 40 kg의 하중 하에 2 시간 동안 방치한 다음 수득된 케익(cake)을 전자 진동기(vibrator)를 이용하여 진동을 주면서 케익(cake)이 붕괴되는 시간을 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 1 2 3 4 5 6 7 8
슬러리 고형분 농도 (%) 20 20 20 20 15 13 20 20 20 20
안정화조 유/무 유 유 무 무 무 무 유 유 유 유
1차 콜로이드형 개질제 투입 위치 0.5H 0.5H 0.5H - - - 0.2H 0.8H chute 라텍스와 혼합
투입량 (중량부) 1 1 1 - - - 1 1 1 1
입도분포 450㎛ 이상 4 4 7 20 12 6 4 9 2 12
300 이상~ 450㎛미만 25 24 23 19 21 24 18 21 19 25
150 이상~ 300㎛미만 45 44 41 22 35 44 43 44 39 37
70 이상~ 150㎛미만 21 22 23 16 19 22 25 22 27 19
70㎛미만 5 6 6 23 13 4 10 4 13 7
겉보기 비중(g/㎖) 0.53 0.53 0.50 0.52 0.48 0.45 0.52 0.53 0.51 0.52
Caking test(sec) 32 35 103 137 135 120 68 54 70 65
상기 표 1을 통하여, 본 발명의 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법으로 제조한 실시예 1 내지 2의 고분자 라텍스 수지 분체는 입경이 70 내지 450 ㎛인 경우가 90 중량% 이상이며, 겉보기 비중이 높고, Caking 특성이 우수하여 분체의 이송과 제품의 포장 공정이 용이하며, 또한 입경이 70 ㎛ 미만인 분체가 5 중량% 미만이므로 분체를 직접적으로 다루는 압출 가공 등의 작업 현장에서 분체 속에 포함된 미세한 분말의 날림현상이 감소되고 분체 취급 시 수반되는 주변 환경 영향이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 모액을 순환하여 제조한 실시예 2의 분체는 입도 분포 및 겉보기 비중의 특성이 실시예 1로 제조한 분체와 동일하게 유지하면서도 전체 폐수량을 감소시킬 수 있었다.
반면, 안정화조 단계를 제외하고 제조한 비교예 1의 분체는 입도 분포 및 겉보기 비중이 저하되는 특성을 나타내고, 안정화조 단계 및 1차 콜로이드형 개질제를 사용하지 않고 제조한 비교예 2의 분체는 입도 분포 및 겉보기 비중이 저하되고, 케이킹 특성이 급격하게 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고형분 농도를 낮추어 제조한 비교예 3 내지 4의 분체 및 1차 콜로이드형 개질제의 투입위치를 조절하여 제조한 비교예 5 내지 8의 분체도 실시예 1 내지 2의 분체와 비교하여, 입도 분포, 겉보기 비중 및 케이킹 특성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 완속 응집 공정 방법에 비하여 높은 고형분 농도 하에서도 뛰어난 입도 분포와 겉보기 비중을 가지며, 케이킹 특성이 우수한 고분자 라텍스 수지 분체를 제공하는 효과가 있으며, 더불어 높은 고형분 농도에서의 완속 응집이 가능하게 됨에 따라서 에너지 비용의 최소화 가 가능하고, 모액을 순환시킴으로써 폐수를 감소시킬 수 있는 공정으로, 품질 및 제조 비용 절감 측면에서 모두 우수한 특성을 나타내는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (9)

  1. 콜로이드형 개질제를 공급하여 슬러리를 형성시키는 응집조 단계, 상기 형성된 슬러리를 안정화시키는 안정화조 단계 및 상기 안정화된 슬러리를 숙성시키는 숙성조 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법은
    (a) 고분자 라텍스에 유화제를 투입하는 저장조 단계;
    (b) 상기 저장조의 고분자 라텍스에 콜로이드형 개질제를 공급하여 슬러리를 형성시키는 응집조 단계;
    (c) 상기 형성된 슬러리를 안정화시키는 안정화조 단계;
    (d) 상기 안정화된 슬러리를 숙성시키는 숙성조 단계;
    (e) 상기 숙성된 슬러리로부터 모액을 분리하는 탈수조 단계; 및
    (f) 상기 분리된 모액을 응집조로 이송하는 단계;
    를 포함하여 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 응집조 단계는 한 개 이상의 응집조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 숙성조 단계는 한 개 이상의 숙성조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 응집조 단계는 두 개 이상의 응집조로 이루어지되, 상기 응집조들 사이에 한 개 이상의 안정화조로 이루어지는 안정화조 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 콜로이드형 개질제는 실리카(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3) 및 50 ℃이상의 높은 유리전이온도(Tg)를 갖는 경질 비탄성 공중합체로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 응집조 단계는 한 개 이상의 응집조로 이루어지되, 상기 응집조들 중 1 차 응집조에 투입되는 콜로이드형 개질제가 상기 1차 응집조의 점도가 가장 높은 영역의 반응물 내로 직접 투입되는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 1차 응집조에 투입되는 콜로이드형 개질제는 고분자 라텍스 수지 고형분을 기준으로 0.5 내지 5 중량부로 투입되는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 안정화조 단계는 상기 1차 응집조의 체류시간의 3 내지 10 배 정도의 체류시간을 유지하는 것을 특징으로 하는 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010013923A3 (en) * 2008-07-28 2010-05-27 Samsung Fine Chemicals Co., Ltd. Method of preparing toner, which reduces aggregation time
US7812115B2 (en) * 2005-10-13 2010-10-12 Lg Chem, Ltd. Method for preparing high molecule latex resin powder
KR101442301B1 (ko) * 2010-11-26 2014-09-23 주식회사 엘지화학 그라프트 공중합체 분체의 제조방법
KR20140141067A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 주식회사 엘지화학 수지 분체 및 그 제조방법
WO2016036095A1 (ko) * 2014-09-03 2016-03-10 (주) 엘지화학 수지 분체의 제조방법 및 이를 위한 일체형 응집기

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008208351A (ja) * 2007-01-31 2008-09-11 Sumitomo Chemical Co Ltd エチレン−α−オレフィン系共重合体の製造方法
KR101056556B1 (ko) * 2008-02-01 2011-08-11 주식회사 엘지화학 유화중합에 의한 고분자 수지의 제조 장치 및 이를 이용한제조 방법
US8222360B2 (en) 2009-02-13 2012-07-17 Visiogen, Inc. Copolymers for intraocular lens systems
KR101236681B1 (ko) * 2009-08-07 2013-02-22 주식회사 엘지화학 고분자 라텍스 수지 분체의 제조 장치 및 이를 이용한 고분자 라텍스 수지 분체의 제조 방법
KR102156190B1 (ko) 2016-12-13 2020-09-15 주식회사 엘지화학 열가소성 수지의 제조방법
KR101862323B1 (ko) 2016-12-15 2018-05-29 노승구 Nbr 합성고무 라텍스를 이용한 nbr 수지의 분체 제조방법
KR102297798B1 (ko) * 2018-12-14 2021-09-06 주식회사 엘지화학 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-방향족 비닐 화합물 그라프트 공중합체의 제조방법 및 이 그라프트 공중합체를 포함하는 열가소성 수지 조성물

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60217224A (ja) * 1984-04-11 1985-10-30 Kureha Chem Ind Co Ltd ゴム含有グラフト共重合体の製造法
DE4015296A1 (de) * 1990-05-12 1991-11-14 Bayer Ag Verfahren zur kontinuierlichen koagulation von vinylpolymerisatlatices
WO1994005722A1 (en) * 1992-08-31 1994-03-17 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process for producing powdery thermoplastic copolymer
JP3163195B2 (ja) * 1993-04-01 2001-05-08 三菱レイヨン株式会社 粉粒状重合体の製造方法
JP3172616B2 (ja) * 1993-03-09 2001-06-04 三菱レイヨン株式会社 粉粒状重合体の製造方法
DE69424203T2 (de) * 1993-02-16 2000-11-30 Mitsubishi Rayon Co Verfahren zur Herstellung von pulver- und granulatförmigen Polymeren
US5370964A (en) * 1993-11-29 1994-12-06 Xerox Corporation Toner aggregation process
DE19707746A1 (de) * 1997-02-26 1998-08-27 Basf Ag Verwendung von Copolymerisaten aus ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und deren Hydroxyalkylestern als Trocknungshilfsmittel
JPH1180246A (ja) 1997-09-11 1999-03-26 Mitsubishi Rayon Co Ltd 大粒径ポリマーラテックスの製造方法
JP3813011B2 (ja) 1998-01-06 2006-08-23 電気化学工業株式会社 重合体固形物の回収方法及びその装置
JP2000026526A (ja) * 1998-07-13 2000-01-25 Mitsubishi Rayon Co Ltd 重合体ラテックスの製造方法
JP3635261B2 (ja) * 1999-08-31 2005-04-06 三菱レイヨン株式会社 重合体粒子の製造方法
KR100463482B1 (ko) * 2001-08-06 2004-12-29 제일모직주식회사 고무라텍스의 응집입자 제조방법
KR100428638B1 (ko) * 2001-09-13 2004-04-30 주식회사 엘지화학 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법
KR100471601B1 (ko) * 2002-11-05 2005-03-11 주식회사 엘지화학 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법
KR100503361B1 (ko) * 2003-01-14 2005-07-26 주식회사 엘지화학 염화비닐계 열가소성 탄성체의 제조방법
KR100513892B1 (ko) * 2003-06-23 2005-09-07 주식회사 엘지화학 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법
KR100837518B1 (ko) 2005-10-13 2008-06-12 주식회사 엘지화학 고분자 라텍스 수지 분체의 제조방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7812115B2 (en) * 2005-10-13 2010-10-12 Lg Chem, Ltd. Method for preparing high molecule latex resin powder
WO2010013923A3 (en) * 2008-07-28 2010-05-27 Samsung Fine Chemicals Co., Ltd. Method of preparing toner, which reduces aggregation time
KR101442301B1 (ko) * 2010-11-26 2014-09-23 주식회사 엘지화학 그라프트 공중합체 분체의 제조방법
KR20140141067A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 주식회사 엘지화학 수지 분체 및 그 제조방법
WO2016036095A1 (ko) * 2014-09-03 2016-03-10 (주) 엘지화학 수지 분체의 제조방법 및 이를 위한 일체형 응집기
US10626227B2 (en) 2014-09-03 2020-04-21 Lg Chem, Ltd. Method of preparing resin powder and integrated coagulator for the same

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