KR20110004711A - 흡유성 가교 고분자 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌을 포함하며, 실란 결합제 및 라디칼 개시제로 그라프트된 흡유성 가교 고분자 및 이를 포함하는 흡착포를 제공한다.
본 발명은 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌을 도입하여 석유 및 클로로포름, 벤젠, 톨루엔, 헥산, 할로겐 화합물 등의 유기용제에 대하여 우수한 흡유성 및 이에 따른 우수한 자기 팽윤성을 가지고, 외부의 압력에도 쉽게 흡유된 성분이 방출되지 않는 흡유성 가교 고분자 및 상기 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합반응을 통한 가교구조로 우수한 열안정성 및 내유성을 가지는 흡착포를 제공할 수 있다.
다공성, 밀도, 흡유성

Description

흡유성 가교 고분자 및 그의 제조방법{CROSSLINKED POLYMER HAVING A OIL ABSORBANCY AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 발명은 흡유성 및 흡유에 의한 자기 팽윤성이 우수한 흡유성 가교 고분자 및 이를 포함하는 흡착포에 관한 것이다.
최근 산업의 발달로 유기용제 및 석유의 사용량이 급속히 증가함에 따라 유기용제들의 유출과 더불어 유조선의 해양 사고로 인하여 강과 해양의 오염은 물론 환경 생태계의 파괴가 심각하다. 따라서, 수질개선 및 환경보호를 위하여 유출된 유기용제나 원유와 같은 기름 등을 물로부터 선택적으로 흡수, 분리할 수 있는 재료의 개발이 절실히 요구된다.
일반적으로 유기용제와 기름은 소수성(hydrophobic)이며 표면장력이 약해서 친수성인 물에 유출되면 매우 빠른 속도로 확산된다. 따라서, 강이나 해양에 유기용제나 기름이 유출되었을 경우, 먼저 기름의 확산을 억제할 수 있는 기름 방지막(oil fence)을 친 후 기름을 모세관 현상에 의해 단순히 흡수할 수 있는 종이나 합성 부직포로 흡유시켜 제거한다.
그러나, 종래의 폴리에틸렌과 폴리프로필렌으로 제조된 종이나 합성 부직포 는 친유성에 의한 단순 모세관 흡착현상으로 흡유 배율이 낮으며 가압 보지력이 약해 흡유된 기름이 쉽게 방출될 수 있는 단점이 있다.
따라서, 광범위하게 유출된 유기용제나 기름을 빠른 시간 내에 제거하기 위해서는 흡유능이 크고 흡유속도가 빠르며 흡유된 기름을 방출하지 않는 가압보지력이 우수한 새로운 소재의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 상대적으로 높은 폴리에틸렌을 용융 분산시켜 제품 성형 과정 중 냉각 수축 단계에서 결정화가 다른 두 수지의 상분리에 의한 다공성 구조를 제공하여 보다 효율적인 흡유에 의한 자기 팽윤성을 가지는 흡유성 가교 고분자 및 이로부터 제조된 흡착포를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌을 포함하며, 실란 결합제 및 라디칼 개시제로 그라프트된 흡유성 가교 고분자를 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌, 실란 결합제 및 라디칼 개시제를 포함하는 조성물을 용융 및 혼합하고 이축 압출기를 이용하여 압출시키는 단계를 포함하는 흡유성 가교 고분자의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 흡유성 가교 고분자를 포함하는 흡착포를 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌, 실란 결합제 및 라디칼 개시제를 포함하는 조성물을 용융 및 혼합하고 이축 압출기를 이용하여 압출시켜 흡유성 가 교 고분자를 제조하는 단계; b) 상기 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합 촉매를 포함하는 마스터배치를 혼합한 후 압출기를 이용하여 성형하는 단계 및 c) 상기 성형된 성형물을 실란올의 축합반응으로 가교 및 커플링 반응을 수행하는 단계를 포함하는 흡착포의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌을 도입하여 석유 및 클로로포름, 벤젠, 톨루엔, 헥산, 할로겐 화합물 등의 유기용제에 대하여 우수한 흡유성 및 이에 따른 우수한 자기 팽윤성을 가지고, 외부의 압력에도 쉽게 흡유된 성분이 방출되지 않는 흡유성 가교 고분자 및 상기 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합반응을 통한 가교구조로 우수한 열안정성 및 내유성을 가지는 흡착포를 제공할 수 있다.
본 발명은 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌을 분산시킨 후 냉각 수축 차이로 메트릭스 수지에 다공성 구조를 제공하여 흡유성이 우수하고, 이에 따른 자기 팽윤성이 우수한 흡유성 가교 고분자 및 상기 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합반응을 통한 가교구조로 열안정성 및 내유성을 증가시킨 흡착포를 제공하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다공성 구조는 결정화도와 결정화 온도의 차이가 있는 용융 혼련된 두 수지의 결정화(고화) 과정에서 두 수지의 계면이 분리되는 현상을 말한다. A. Rudin, K.K. Chee and J.H. Shaw. J Polym Sci: Part C 30 (1970), pp. 415 4 27.에서 폴리올레핀의 용융 밀도는 분지함량과 독립적이고, 분지가 없거나 매우 적은 고밀도 폴리에틸렌과 분지의 함량이 많은 에틸렌 α-올레핀 공중합체는 같은 온도에서 같은 용융 밀도로 서로 혼련된 후, 약 200 ℃ 이상의 고온에서 혼련된 용융 고분자가 상온으로 급격히 온도가 냉각되면 결정화(고화) 특성이 다른 두 수지 계면이 분리되는 현상이 발생하며, 이 계면분리는 다공 특성으로 나타난다고 보고되었다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌을 포함하며, 실란 결합제 및 라디칼 개시제로 그라프트된 흡유성 가교 고분자를 제공한다.
상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체는 흡유성 가교 고분자에서 탄성을 부여하는 소프트 세그먼트(soft segment)의 역할을 하고, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체에 포함된 α-올레핀은 탄소수 3 내지 10을 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 α-올레핀의 예로는 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 또는 1-옥텐 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 1-부텐 또는 1-옥텐이다. 상기 탄소수가 10을 초과하는 화합물을 사용할 경우에는 공중합이 용이하지 않고 흡유성 가교 고분자의 탄성이 떨어질 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체의 밀도는 0.89 g/㎤ 이하, 바람직하게는 0.85 내지 0.89 g/㎤이고, 용융흐름지수(MI)는 ASTM D-1238 규격에 따라 190 ℃, 2.16Kg 조건에서 0.2 내지 40이고, 결정화도는 5 내지 30%인 것이 바람직하다. 상 기 결정화도는 일반적으로 가장 널리 알려진 시차주사열량계산법 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 하기 식 1로부터 구할 수 있다.
[식 1]
Figure 112009041682363-PAT00001
상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체의 밀도가 0.89 g/㎤를 초과할 경우 폴리에틸렌과 밀도 차이가 작아 다공성 구조 형성이 감소될 수 있다.
또한, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체의 용융흐름 지수는 본 발명에 따른 흡유성 가교 고분자의 성형가공성과 관계된 것으로, 0.2 미만인 경우에는 용융 유동성이 낮아 제조되는 흡유성 가교 고분자의 표면이 거칠어질 수 있고, 40을 초과할 경우에는 물성 저하와 열안정성 저하로 인해 성형가공성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체의 결정화도는 고분자의 결정 구조와 관계된 것으로, 5% 미만인 경우 고무성질이 강하여 폴리에틸렌과 혼련성이 감소될 수 있고, 30%를 초과할 경우에는 폴리에틸렌과 결정 구조의 차이가 감소하여 다공성 구조의 형성이 감소될 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 것이 바람직하고, 0.94 내지 0.96 g/㎤ 범위를 가지는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 폴리에틸렌의 용융흐름지수(MI)는 ASTM D-1238 규격에 따라 190 ℃, 2.16Kg 조건에서 1 내지 30인 것이 바람직하며, 결정화도는 60 내지 80%인 것 이 바람직하다.
상기 폴리에틸렌과 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체의 밀도 차이가 0.05 미만일 경우에는 결정구조가 유사하여 다공성 구조 형성이 감소될 수 있다.
또한, 상기 폴리에틸렌의 용융흐름 지수는 본 발명에 따른 에틸렌 α-올레핀 공중합와의 혼련성과 관계된 것으로, 1 미만인 경우에는 낮은 유동성으로 인해 혼련성이 감소될 수 있고, 30을 초과할 경우에는 메트릭스 수지에 분산이 저하되어 다공성 구조의 균일성을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 폴리에틸렌의 결정화도는 무정형 구조와 결정성 구조의 비율과 관계된 것으로, 60% 미만인 경우 결정구조가 감소되어 다공성 구조 형성이 감소될 수 있고, 80%를 초과할 경우에는 흡유성 가교 고분자의 제조과정에서 폴리에틸렌의 분산이 저하될 수 있다.
상기 흡유성 가교 고분자를 구성하는 메트릭스 총 중량에 대해 에틸렌 α-올레핀 공중합체는 50 내지 97 중량%, 폴리에틸렌은 3 내지 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 실란 결합제는 에틸렌성 불포화 탄화수소기와 가수분해성 작용기를 포함하는 불포화된 실란인 것이 바람직하다. 예를 들어 비닐, 아크릴, 아미노, 클로로 및 페녹시와 같은 관능성기를 가지는 5종의 실란 화합물이 바람직하다. 보다 구체적으로는 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, 비닐 트리아세톡시 실란 또는 γ-케타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 에틸렌성 불포화 실란이 바람직하다. 상기 흡유성 가교 고분자에 적용되는 실란 결합제로서 그라프트 반응이 가장 용이한 비닐 관능성기를 가지는 비닐 트리메톡시 실란을 라디칼 개시제와 함께 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 실란 결합제는 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 실란 결합제의 함량이 0.1 미만인 경우 결합제에 의한 물성 증가가 감소될 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우 결합제의 반응 효율이 감소되어 생산성이 감소될 수 있다.
상기 라디칼 개시제로는 벤조일 퍼옥사이드, 디-삼중부틸 퍼옥사이드, 아조비스이소부틸로 니트릴, 삼중부틸 히드로 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, t-부틸 퍼벤조에이트, 쿠멘히드로 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥토에이트, 메틸 에틸케톤 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 라우릴 퍼옥사이드, t-부틸 퍼아세테이트 리키드 퍼옥사이드(루퍼졸 101 펜웰트社(Pennwalt)) 또는 퍼카독스-14(AKZO 社) 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 t-부틸 퍼아세테이트 리키드 퍼옥사이드(루퍼졸 101 펜웰트社(Pennwalt))이다.
상기 라디칼 개시제는 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 폴리에틸렌 총중량 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.01 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 라디칼 개시제의 함량이 0.001 미만인 경우 라디칼 생성량이 감소되어 반응 효율이 저하될 수 있고, 0.01 중량부를 초과할 경우 라디칼 생성이 증가하여 부반응이 발생될 수 있다.
상기 흡유성 가교 고분자는 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 산화방지제, 자외선 안정제, 필러, 착색제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 a) 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌, 실란 결합제 및 라디칼 개시제를 포함하는 조성물을 용융 및 혼합하고 이축 압출기를 이용하여 압출시키는 단계를 포함하는 흡유성 가교 고분자의 제조방법을 제공한다.
상기 a) 단계에서, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도 차이가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌, 실란 결합제 및 라디칼 개시제의 혼합공정은 상기 각각의 성분을 정량펌프를 이용하여 높은 전단력과 긴 체류시간을 유지할 수 있는 스크류를 장착한 이축 압출기의 투입부, 혼련부, 반응부 중 1개 이상의 위치에서 투입하여 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 압출 공정은 50 내지 230 ℃에서 수행하는 것이 바람직하고, 압출 공정에서 발생할 수 있는 부반응을 방지하기 위하여 질소 분위기 하에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 a) 단계에서 압출기에는 본 발명이 속하는 기술분야에 통상적으로 사용되는 산화방지제, 자외선 안정제, 필러 및 착색제 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 첨가제를 추가로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 흡유성 가교 고분자를 포함하는 흡착포를 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌, 실란 결합제 및 라디칼 개시제를 포함하는 조성물을 용융 및 혼합하고 이축 압출기를 이용하여 압출시켜 흡유성 가교 고분자를 제조하는 단계; b) 상기 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합 촉매를 포 함하는 마스터배치를 혼합한 후 압출기를 이용하여 성형하는 단계 및 c) 상기 성형된 성형물을 실란올의 축합반응으로 가교 및 커플링 반응을 수행하는 단계를 포함하는 흡착포의 제조방법을 제공한다.
상기 a) 단계의 흡유성 가교 고분자의 제조방법은 전술한 바와 같다.
상기 b) 단계는, 상기 a) 단계에서 제조된 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합 촉매를 포함하는 마스터배치를 혼합하고 압출기를 이용하여 제품 형태로 성형하는 단계로서, 상기 성형 방법은 스피닝(Spinning), 멜트블로운(Melt Blown), 스폰본드(Spon Bond), 블로윙(Blowing), 캐스팅(Casting) 또는 몰딩(Molding) 등 본 발명이 속하는 기술분야에서 사용되는 통상적인 방법을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실란올 축합 촉매는 아민류, 지방산류, 테트라알킬암모늄염, 술포닐염 및 유기금속 화합물 등을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는 메틸 아민, 에틸 아민, 디에틸 아민, 트리메틸 아민, 리놀산(linolic acid), 리놀렌산(linolenic), 스테아린산(stearic acid), 파라톨루엔술폰산, 테트라메틸암모늄 플루오라이드, 테트라에틸암모늄 플루오라이드, 메탄술포닐 플루오라이드, 트리부틸틴 클로라이드, 트리부틸틴 메타크릴레이트, 디부틸틴 디클로라이드, 디부틸틴 옥사이드, 디부틸틴 설파이드, 디부틸틴 아세테이트, 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 말레에이트 폴리머, 디부틸틴 디라우릴머캅타이드, 디부틸틴 비스-(이소옥틸티오글리콜레이트) 또는 디부틸틴 3-(머캅토 프로피오네이트) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서 상기 주석(Tin) 화 합물은 독성 및 환경적인 문제가 있으므로 무독성으로 부틸기가 결합되어 있지 않은 주석 화합물 또는 주석이 포함되지 않는 유기금속화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 세호테크사에서 제조된 ESCAT 100E 또는 ESCAT 100AG와 같은 유기금속 화합물 등이 있다.
상기 실란올 축합 촉매 함량은 흡유성 가교 고분자에 대해 1,000 내지 3,000 ppm인 것이 바람직하다. 상기 실란올 축합 촉매의 함량이 1,000 ppm 미만일 경우에는 가교도가 낮아져 제조된 흡착포의 열안정성 및 내유성이 저하될 수 있고, 3,000 ppm 을 초과할 경우에는 더 이상의 물성 향상없이 제조비용이 상승한다는 단점이 있다.
또한, 상기 마스터배치는 실란올 축합 촉매 이외에 당업계에 알려져 있는 일반적인 성분들을 포함할 수 있다.
상기 c) 단계는 상기 성형된 성형물을 실란올의 축합 반응으로 가교 및 커플링 반응을 수행하는 단계이다.
상기 축합 반응은 공기중의 수분에 의해 진행될 수도 있으나, 장시간이 소요되고, 반응 속도를 조절하기 위해 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 축합 반응에 의한 가교 및 커플링 반응을 유도하는 축합반응 촉매로는 염기성, 산성 및 금속 염 등의 촉매를 사용할 수 있다, 구체적으로, 염기성 촉매의 예로는 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 등이 있고, 입체장애가 적은 1차 아민 및 분자량이 작은 촉매가 바람직하다. 또한, 산성 촉매의 예로는 리놀산, 리놀렌산, 스테아르산, DBTDL, 파라톨루엔술픽산 등의 지방산 등이 있고, 그 축합 반응성의 효과는 기재된 순서대 로 증가한다. 또한, 금속 염의 예로는 테트라메틸암모늄 플로라이드, 메탄술포닐 플로라이드 등이 있고, 상기 금속 염이 축합 반응성 효과가 가장 우수하다.
상기 촉매는 성형 공정에 맞게 1 종 또는 그 혼합물로 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 흡유성 가교 고분자 및 흡착포의 다공성 구조는 상기 a) 단계의 압출 과정 및 b) 단계의 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합 촉매를 포함하는 마스터배치를 혼합한 후 성형하는 단계에서 형성될 수 있다. 상기 다공성 구조는 다공성 형성 과정에서 냉각수 또는 공기냉기(air blower)로 냉각 속도를 조절하면서 수행하는 것이 다공성 형성에 유리하다.
상기 흡유성 가교 고분자 및 흡착포의 다공성 구조의 기공 사이즈(size)는 0.05 내지 1,000 ㎛인 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 흡유성 가교 고분자는 다공성 구조에 의한 표면적 증가로 흡유성이 향상되고, 흡유성 가교 고분자 내의 에틸렌 α-올레핀 공중합체의 엘라스토머 특성에 의하여 우수한 자기 팽윤성을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 흡착포는 우수한 흡유성, 자기 팽윤성을 나타낼 뿐만 아니라, 상기 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합반응을 통하여 우수한 열안정성 및 내유성을 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것 일뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
에틸렌 α-올레핀 공중합체로 밀도가 0.87 g/㎤이고, 결정화도가 7%이며, 용융 흐름 지수가 5 g/10min인 LC670 90 g(주식회사 엘지화학) 및 고밀도 폴리에틸렌 수지로 밀도가 0.957 g/㎤이고, 결정화도가 72%이며, 용융 흐름 지수가 8 g/10min인 ME8000 10 g(주식회사 엘지화학)을 이축압출기를 이용하여 50 내지 230℃의 압출기 온도조건에서 용융 혼합하면서 실란결합제로 비닐트리메톡시실란 5 g 및 라디칼 개시제로 리키드 퍼옥시드(루퍼졸 101) 0.015 g을 액체 주입 펌프를 이용하여 이축합출기에 투입하여 흡유성 가교 고분자를 제조하였다. 상기 압출공정은 압출 과정에서 발생하는 부반응을 최소화하기 위해 질소 분위기에서 수행하였다.
실시예 2, 실시예 3
하기 표 1에 기재된 조성과 함량으로 실시예 1에서 기술한 바와 동일하게 실시하여 흡유성 가교 고분자를 제조하였다.
비교예 1
에틸렌 α-올레핀 공중합체로 밀도가 0.87 g/㎤이고, 결정화도가 7%이며, 용융 흐름 지수가 5 g/10min인 LC670 70 g(주식회사 엘지화학) 및 고밀도 폴리에틸렌 수지 대신 밀도가 0.914 g/㎤이고, 결정화도가 57% 이며, 용융 흐름지수가 4.4 g/10min를 가지는 선형저밀도 폴리에틸렌 수지 30 g(ST508: 주식회사 엘지화학)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 흡유성 가교 고분자를 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
에틸렌 α-올레핀 공중합체
(LC670: 엘지화학)		 90 80 70 70
고밀도 폴리에틸렌 수지
(ME8000: 엘지화학)		 10 20 30 -
선형저밀도 폴리에틸렌 수지
(ST508: 엘지화학)		 - - - 30
라디칼 개시제
(리키드퍼옥사이드(루퍼졸 101))		 0.015 0.015 0.015 0.015
실란 결합제
(비닐트리메녹시실란)		 2 2 2 2
실시예 4
상기 실시예 1에서 제조된 흡유성 가교 고분자를 압출기에서 상기 흡유성 고분자에 대하여 실란올 축합 촉매 EACAT 100E 2,000 ppm(세호테크사)를 포함하는 마스터배치와 혼합한 후, 상기 혼합물을 180 ℃로 가열된 압출기에서 가공 압출하여 스트랜드(strand) 형태의 압출물을 제조하였다. 상기 제조된 압출물을 20 ℃의 초음파 진동장치에서 1분간 방치하여 가교 및 커플링 반응시켜 흡착포를 제조하였다.
실시예 5
실시예 1에서 제조된 흡유성 가교 고분자를 실시예 2에서 제조된 흡유성 가교 고분자로 대체하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 4에서 기술한 바와 동일하게 실시하여 흡착포를 제조하였다.
실시예 6
실시예 1에서 제조된 흡유성 가교 고분자를 실시예 3에서 제조된 흡유성 가교 고분자로 대체하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 4에서 기술한 바와 동일하게 실시하여 흡착포를 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 제조된 흡유성 가교 고분자를 비교예 3에서 제조된 흡유성 가교 고분자로 대체하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 4에서 기술한 바와 동일하게 실시하여 흡착포를 제조하였다.
비교예 3
상기 밀도가 0.87 g/㎤이고, 결정화도가 7%이며, 용융 흐름 지수가 5 g/10min인 LC670 90 g(주식회사 엘지화학)인 에틸렌 α-올레핀 공중합체(LC670: 엘지화학)를 압출기에서 실란올 축합 촉매 EACAT 100E 1 g(세호테크사)를 포함하는 마스터배치와 혼합한 후, 상기 혼합물을 180 ℃로 가열된 압출기에서 가공 압출하여 스트랜드(strand) 형태의 압출물을 제조하였다. 상기 제조된 압출물을 20 ℃의 초음파 진동장치에서 1분간 방치하여 가교 및 커플링 반응시켜 흡착포를 제조하였다.
비교예 4
비교예 1의 에틸렌 α-올레핀 공중합체(LC670: 엘지화학)를 밀도가 0.957 g/㎤이고, 결정화도가 72%이며, 용융 흐름 지수가 8 g/10min인 ME8000 10 g(주식회사 엘지화학)인 고밀도 폴리에틸렌 수지로 대체하여 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 3에서 기술한 바와 동일하게 실시하여 흡착포를 제조하였다.
실험예
다공성
상기 실시예 3 및 비교예 1에서 제조된 흡유성 가교 고분자를 전자현미경으로 촬영한 사진을 각각 도 1 및 도 2에 나타내었다.
자기 팽윤성
상기 실시예 4 내지 실시예 6 및 비교예 2 내지 비교예 4에서 제조된 흡착포의 초기 중량을 측정한 후, 20 ℃의 핵산 또는 톨루엔에 넣고 30분 동안 교반한 후, 직경 1mm의 철사를 17mm의 눈금 간격으로 짠 철망 위에 도포하였다. 상온에서 약 5분 동안 방치한 후 최종 중량을 측정하여 자기 팽윤성 값을 측정하였다. 자기 팽윤성은 하기 식 2로 측정하였으며, 이 값을 하기 표 2에 나타내었다.
[식 2]
Figure 112009041682363-PAT00002
실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 2 비교예 3 비교예 4
자기팽윤성
(%)		 헥산 270 230 170 90 0 0
톨루엔 330 300 230 0 1 5
도 1은 본 발명에 따라 제조된 흡유성 가교 고분자를 전자현미경으로 촬영한 사진이다.
도 2는 종래기술에 따라 제조된 흡유성 가교 고분자를 전자현미경으로 촬영한 사진이다.

Claims (17)

  1. 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌을 포함하며, 실란 결합제 및 라디칼 개시제로 그라프트된 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체는 0.89 g/㎤ 이하의 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체는 결정화도가 5 내지 30%이고, 용융 흐름 지수가(MI)가 0.2 내지 40인 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 0.94 내지 0.96 g/㎤의 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 결정화도가 60 내지 80%이고, 용융 흐름 지수(MI)가 1 내지 30인 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체는 흡유성 가교 고분자 를 구성하는 메트릭스 총 중량에 대해 50 내지 97 중량% 포함되고, 폴리에틸렌은 흡유성 가교 고분자를 구성하는 메트릭스 총 중량에 대해 3 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 실란 결합제는 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함되고, 라디칼 개시제는 0.001 내지 0.01 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 흡유성 가교 고분자는 다공성 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 흡유성 가교 고분자의 다공성 구조는 0.05 내지 1,000 ㎛의 기공 사이즈를 가지는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자.
  10. a) 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌, 실란 결합제 및 라디칼 개시제를 포함하는 조성물을 용융 및 혼합하고 이축 압출기를 이용하여 압출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체는 0.89 g/㎤ 이하의 밀도를 가지고, 결정화도가 5 내지 30%이며, 용융 흐름 지수가(MI)가 0.2 내지 40인 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자의 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 0.94 내지 0.96 g/㎤의 밀도를 가지고, 결정화도가 60 내지 80%이며, 용융 흐름 지수(MI)가 1 내지 30인 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자의 제조방법.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 흡유성 가교 고분자 조성물은 에틸렌 α-올레핀 공중합체 50 내지 97 중량%, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체와 밀도 차이가 0.05 이상 차이를 가지는 폴리에틸렌 3 내지 50 중량%를 포함하며, 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 실란 결합제 0.1 내지 5 중량부 및 라디칼 개시제 0.001 내지 0.01 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡유성 가교 고분자의 제조방법.
  14. 청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 항에 따른 흡유성 가교 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착포.
  15. a) 에틸렌 α-올레핀 공중합체 및 상기 에틸렌 α-올레핀 공중합체보다 밀도가 0.05 이상 큰 폴리에틸렌, 실란 결합제 및 라디칼 개시제를 포함하는 조성물을 용융 및 혼합하고 이축 압출기를 이용하여 압출시켜 흡유성 가교 고분자를 제조하 는 단계; b) 상기 흡유성 가교 고분자와 실란올 축합 촉매를 포함하는 마스터배치를 혼합한 후 압출기를 이용하여 성형하는 단계 및 c) 상기 성형된 성형물을 실란올의 축합반응으로 가교 및 커플링 반응을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착포의 제조방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 실란올 축합 촉매는 아민, 지방산, 테트라알킬암모늄염, 술포닐염 및 유기금속화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 흡착포의 제조방법.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 실란올 축합 촉매는 흡유성 가교 고분자에 대하여 1,000 내지 3,000 ppm으로 포함되는 것을 특징으로 하는 흡착포의 제조방법.
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