KR820002059B1 - A method for reducing sharkskin melt fracture during extrusion of ethylene polymers - Google Patents

A method for reducing sharkskin melt fracture during extrusion of ethylene polymers Download PDF

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KR820002059B1
KR820002059B1 KR1019800000168A KR800000168A KR820002059B1 KR 820002059 B1 KR820002059 B1 KR 820002059B1 KR 1019800000168 A KR1019800000168 A KR 1019800000168A KR 800000168 A KR800000168 A KR 800000168A KR 820002059 B1 KR820002059 B1 KR 820002059B1
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쟈코브 크루츠 스투아트
로버트 브랙스리 3세 테오도르
세바스티안 스카로다 레오날드
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유니온 카바이드 코오포레이숀
에드워드지. 그리에르
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Abstract

The redn. of shark-skin melt fracture during extrusion of a molten narrow mol. wt. distribution ethylene polymer into film under conditions which would normally produce fracture is effected by extruding the polymer through a die with die gap greater than 50, pref. 50-200mils and where(part of) the surface of the die lip and/or die land in contact with the polymer is at a divergent or convergent angle relative to the axis of polymer flow.

Description

에틸렌 중합체의 압출공정에서 샤크스킨 멜트프렉츄어를 감소시키는 방법Reduction of Sharkskin Melt Fraction in the Extrusion Process of Ethylene Polymers

제1도는 나선상/스파이더(Spider) 환상다이(Annulus die)의 횡 단면도.1 is a transverse cross-sectional view of a spiral / Spider annulus die.

제2도는 나선상 다이의 횡단면.2 is a cross section of a spiral die.

제3a도내지 제3av도는 다이갭의 여러가지 형태도.3a to 3av show various forms of die gaps.

제4도는 에틸렌 중합체를 제조하는 유동상 반응기4 is a fluidized bed reactor for preparing ethylene polymers.

본 발명은 멜트 프렉츄어(Melt fracture)가 생성되는 유동율 및 용융온도 조건하에서 분자량 분포가 좁으며 선상인 용융된 에틸렌 중합체를 압출성형하는 동안 발현하는 멜트 프렉츄어, 특히 샤크스킨(Shark-skin)멜트 프렉츄어를 감소시키는 방법에 관한것으로서 이 방법은 다이의 갭이 50밀 이상이고 용융 중합체와 접촉해 있는 다이 립 및/또는 다이 랜드 표면의 적어도 한부분이 다이를 통한 용융중합체의 유동축에 대해 발산 또는 수렴각으로 있는 다이를 통하여 상기 중합체를 압출성형하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to melt fractions, especially Shark-skin melts, which are expressed during extrusion of a molten ethylene polymer having a narrow molecular weight distribution and linearity under flow rate and melting temperature conditions at which melt fracture is produced. A method of reducing the fracture, wherein the method has a die gap of at least 50 mils and at least a portion of the die lip and / or die land surface in contact with the molten polymer diverges to the flow axis of the molten polymer through the die or And extruding the polymer through a die at a converging angle.

일반 상품용 저밀도 폴리에틸렌은 50,000psi 압력 및 300℃까지의 온도에서 벽이 두꺼운 오토클래브 또는 관형 반응기내에서 중합한다. 고압 저밀도 폴리에틸렌의 분자구조는 아주 복잡하다. 단일 구조블럭의 배열은 실제로 한정되어 있는 것은 아니다. 고압 수지의 특징은 복잡하고 긴 측쇄를 가진 분자구조에 있다. 고압 저밀도 폴리에틸렌 수지는 수지의 결정화도(밀도)를 조절하는 짧은 측쇄인 1내지 6의 탄소수를 갖는다. 이러한 짧은 측쇄의 분포빈도는 대부분의 쇄가 펑균하여 동일한 평균 측쇄수를 갖는 것을 말한다.Low density polyethylene for commercial use polymerizes in thick walled autoclaves or tubular reactors at 50,000 psi pressure and temperatures up to 300 ° C. The molecular structure of high pressure low density polyethylene is very complex. The arrangement of a single structure block is not really limited. The high pressure resin is characterized by its complex and long side chain molecular structure. The high pressure low density polyethylene resin has 1 to 6 carbon atoms, which is a short side chain that controls the degree of crystallinity (density) of the resin. The distribution frequency of these short side chains means that most of the chains are flat and have the same average number of side chains.

고압 저밀도 폴리에틸렌을 특징지우는 짧은 측쇄의 분포는 좁다. 저밀도 폴리에틸렌은 복합적인 특성을 나타낸다. 즉 인장강도, 내충격성, 파열강도, 및 인열강도와 같은 기계적 성질이 우수하며 융통성이 있다. 이외에도 비교적 저온에서 강도의 저하가 일어나지 않으며 -70℃와 같은 온도에서도 메짐성이 없다. 저밀도 폴리에틸렌은 화학적인 내성이 우수하므로 산, 알카리 및 무기용액에 비교적 불활성이다. 그러나 탄화수소, 할로겐탄화수소, 오일 및 그리이스에는 반응성이다.The distribution of short side chains that characterize high pressure low density polyethylene is narrow. Low density polyethylene exhibits complex properties. That is, the mechanical properties such as tensile strength, impact resistance, rupture strength, and tear strength are excellent and flexible. In addition, the lowering of strength does not occur at a relatively low temperature, and there is no brittleness even at a temperature such as -70 ° C. Low density polyethylene is relatively inert to acids, alkalis and inorganic solutions because of its excellent chemical resistance. However, they are reactive with hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, oils and greases.

모든 저밀도 폴리에틸렌의 50% 이상이 필름가공에 사용된다. 이러한 필름은 주로 육류, 농산물, 냉동식품, 얼음주머니, 끊인 고기류, 섬유 및 종이 제품, 래크상품, 공업용 라이너, 선적용 주머니, 팰리트 스트렛치 및 시링크 포장과 같은 포장용으로 이용되고 있다. 중량급 필름은 대량으로 건축 및 농업에 사용된다.More than 50% of all low density polyethylene is used for film processing. Such films are mainly used for packaging such as meat, agricultural products, frozen foods, ice packs, cut meats, fiber and paper products, rack products, industrial liners, shipping pouches, pallet stretch and sealink packaging. Heavy film is used in construction and agriculture in large quantities.

대부분의 저밀도 폴리에틸렌 필름은 관형 취입 압출방법에 의해 제조된다. 이러한 방법으로 제조된 필름 제품은 직경이 2인치 정도이며 슬리브 또는 주머니로서 사용되고 폴리에틸렌은 여러원자가를 가진 전이금속 화합물의 불균일 촉매를 사용하여 수중의 알파-올레핀과 에틸렌을 단일중합 또는 공중합하여 중간정도의 압력에서 제조할 수 있다. 일반적으로 이러한 수지는 긴 측쇄는 소량 존재하며 대부분 짧은 측쇄로 이루어져 있다. 측쇄 길이는 공단량체 형태로 조절된다. 측쇄 빈도(Branch Frequency)는 공중합 공정에 사용되는 공단량체의 농도로서 조절하며 측쇄 분포빈도는 공중합 공정에 사용되는 전이금속원소의 특성에 따라 영항을 받는다. 전이금속 촉매로 중합되는 저밀도 폴리에틸렌을 특징지우는 짧은 측쇄의 분포는 대단히 넓다.Most low density polyethylene films are made by tubular blow extrusion. Film products produced in this way are about 2 inches in diameter and are used as sleeves or pouches. Polyethylene is a medium catalyst by homopolymerizing or copolymerizing alpha-olefins and ethylene in water using heterogeneous catalysts of transition metal compounds with many atoms. It can be prepared at pressure. Generally, these resins have a small amount of long side chains and mostly consist of short side chains. The side chain length is adjusted in the form of comonomers. Branch frequency is controlled by the concentration of comonomer used in the copolymerization process, and the side chain distribution frequency is affected by the characteristics of the transition metal element used in the copolymerization process. The short side chains characteristic of low density polyethylene polymerized with transition metal catalysts are very wide.

에프. 제이. 카를등이 출원하고 발명의 명칭이 유동상 반응기에서의 에틸렌 공중합체의 제법인 미국 특허원 제892,325호 (1978년 3월 3일 출원) 및 등록특허원 제014,414호 (1979년 2윌 27일 출원)에는 밀도0.91내지 0.96, 용융 유동율 ≥22내지 ≤32이고 비교적 소량의 촉매를 함유한 에틸렌 공중합체는 불활성담체물질과 혼합한 고성능의 Mg-Ti 함유 착화합물 촉매를 사용하여 단량체를 기상(氣相)에서 공중합할경우 입상형태로서 비교적 고수율로 제조할 수 있다는 것이 기술되어 있다.F. second. Filed by Karl et al. And filed under the name of US Patent Application No. 892,325 (filed March 3, 1978) and registered Patent Application No. 014,414 (February 27, 1979), which are methods for the production of ethylene copolymers in fluidized bed reactors. ), Ethylene copolymers containing a density of 0.91 to 0.96, melt flow rates ≥22 to ≤32, and containing a relatively small amount of catalyst, have a high-performance Mg-Ti-containing complex catalyst mixed with an inert carrier material to form the monomer in a gas phase. It is described that when copolymerized in, it can be produced in a relatively high yield as a granular form.

지. 엘. 궤크등이 출원한, 발명의 명칭이 함침된 중합촉매 제조방법 및 에틸렌 공중합의 용도인 미국특허원 제892,322호 (1978년 3월 31일 출원) 및 등록특허원 제012,720호(1979년 2월 16일 출원)에는 밀도가 0.91내지 0.96이고 용융유동율 ≥22내지 ≤32이며 비교적 잔존 촉매 함량이 낮은 에틸렌 공중합체는다공성 불활성 담체물질을 함침한 고성능의 Mg-Ti 함유 착화합물 촉매를 사용하여 입상형태로서 비교적 고수율로 제조할 수 있다는 것이 기술되어 있다.G. L. US Patent Application No. 892,322 (filed March 31, 1978) and registered Patent Application No. 012,720 (February 16, 1979) filed by Gock et al. In one application), a high-performance Mg-Ti-containing complex catalyst impregnated with an ethylene copolymer porous inert carrier material having a density of 0.91 to 0.96, a melt flow rate of ≧ 22 to ≦ 32, and a relatively low residual catalyst content is used as a particulate form. It is described that it can be produced in high yield.

비. 이. 와그너등이 출원하고 발명의 명칭이 중합촉매, 제조방법 및 에틸렌 단일 중합의 용도인 미국특허원 제892,037호 (1978년 3월 31일 출원) 및 등록특허원 제014,412호 (1979년 2월 27일 출원)에는 밀도가 ≥0.958내지 ≤0.972이고 용융유동율이 ≥22내지 ≤32이며 잔존 촉매함량이 낮은 에틸렌 단일 중합체는 불활성 담체물질을 혼합한 고성능의 Mg-Ti합유 착화합물 촉매 존재하에 에틸렌을 단일 중합할 경우 저압기상에서 비교적 고수율의 상품용으로 제조할 수 있다. 따라서 제조된 입상 중합체는 여러가지 최종용도에 유익하다.ratio. this. US Patent Application No. 892,037 (filed March 31, 1978) and Registered Patent Application No. 014,412 (February 27, 1979), filed by Wagner et al. And named for the polymerization catalyst, preparation method, and ethylene homopolymerization. The ethylene homopolymer has a density of ≧ 0.958 to ≦ 0.972, a melt flow rate of ≧ 22 to ≦ 32, and a low residual catalyst content. In the case of a low pressure vessel can be produced for a relatively high yield of goods. The granular polymers thus prepared are beneficial for a variety of end uses.

Mg-Ti 함유 착화합물 촉매를 사용하여 상기 공정에 의해 제조된 중합체는 Mw/Mn이 약 >2.7내지≤4.1인 좁은 분자량 분피를 가지고 있다.The polymer produced by the above process using an Mg-Ti containing complex catalyst has a narrow molecular weight fraction with Mw / Mn of about >

저밀도 폴리에틸렌 : 유동학Low Density Polyethylene: Rheology

중합물질의 유동학은 분자량의 크기 및 분자량분포에 좌우된다. 필름을 압출하는데 있어서 두가지 유동학적인 작용면 즉 층밀리기 및 신장면에서 중요하다. 필름압출기 및 압출다이내에서 중합 용융물은 심한 층밀리기 변형을 받는다. 압출 스크류가 용융물을 필름다이를 통하여 펌푸할때 용융물은 광범위한 층밀리기 비율을 나타낸다. 대부분의 필름압출 공정은 100내지 5000sec-1범위내의 비율로 용융물을 층밀리기 하기 위해 노출 시킨다. 중합용융물은 통상 층밀리기 감소현상(Shear thinning behavior) 즉 비뉴톤 유동현상을 나타내는 것으로 알려져 있다. 층밀리기 비율이 증가되면 속도 (층밀리기 비율(γ)에 대한 층밀리기 변형력(τ)의 비율)은 감소된다. 속도의 감소도는 분자량, 분포, 분자배위 즉 중합물질의 긴 측쇄에 따라 좌우된다. 짧은 측쇄는 층밀리기 속도에 별 영향을 미치지 않는다.The rheology of the polymers depends on the size of the molecular weight and the molecular weight distribution. In the extrusion of the film, it is important in two rheological aspects: layer milling and stretching. Polymeric melts in film extruders and extrusion dies undergo severe laminar deformation. As the extrusion screw pumps the melt through the film die, the melt exhibits a wide range of laminar ratios. Most film extrusion processes expose the melt to delaminate at rates in the range of 100 to 5000 sec −1 . Polymeric melts are commonly known to exhibit shear thinning behavior, or non-Newtonian flow phenomena. As the layer mill ratio increases, the velocity (the ratio of layer mill strain force τ to the layer mill ratio γ) decreases. The rate of decrease depends on the molecular weight, distribution, molecular coordination, ie the long side chains of the polymer. Short side chains have little effect on laminar velocity.

일반적으로 고압 저밀도 폴리에틸렌은 넓은 분자량 분포로 구성되어 있고 필름 압출에 공통하는 층밀리기(Shear) 비율범위에서의 층밀리기 감소현상(Shear thinning behavior)을 더욱 뚜렷이 나타낸다. 좁은 분자량 분포로 구성된 본 발명에 사용되는 수지는 압출등급의 층밀리기 비율에서의 층밀리기 감소현상이 떨어진다. 이 차이로 말미암아 본 발명에 사용되는 좁은 분자량 분포의 수지는 넓은 분자량 분포로 되어 있는 수지 및 등가의 평균분자량 분포로 된 수지에 비하여 압출과정에서 높은 힘을 필요로 하고 고압을 발생시킨다. 중합물의 유동학은 통상 층밀리기 변형(Shear deformation)에 관하여 다루어왔다. 단순 층밀리기에서 변형속도구배는 유동방항에 대하여 수직으로 나타낸다. 변형방법은 실험적으로는 쉽지만 필름제작에서의 물질반응을 이해하는데 필요한 자료는 제공하지 않는다. 층밀리기 점도(Shear viscosity)는 층밀리기 변형력(Shear stress)과 층밀리기 비율(Shear rate)로 정의할 수 있다. 즉 η층밀리기=τ12/j 위식에서 , η층밀리기는 층밀리기 점도(Poise)를 τ12는 층밀리기 변형력(dynes/cm2)를 j는 층밀리기 비율(sec-1)을 나타낸다. 한편 외연점도(Extentional viscosity)는 정상변형력(Stress)와 일그러짐 비율(Strain rate)로 정의할 수 일다.In general, high pressure low density polyethylene is composed of a wide molecular weight distribution and exhibits more pronounced shear thinning behavior in the shear ratio range common to film extrusion. The resin used in the present invention, which is composed of a narrow molecular weight distribution, is less likely to decrease the layer milling ratio at the layer milling ratio of the extrusion grade. Due to this difference, the resin having a narrow molecular weight distribution used in the present invention requires a higher force in the extrusion process and generates a higher pressure than the resin having a wide molecular weight distribution and a resin having an equivalent average molecular weight distribution. The rheology of the polymers has usually been dealt with with regard to shear deformation. In simple bed milling, the strain rate gradient is perpendicular to the flow direction. The deformation method is easy to experiment but does not provide the data necessary to understand the material reactions in filmmaking. Shear viscosity can be defined as shear stress and shear rate. In other words, η layer milling = tau 12 / j, where η layer milling is the layer milling viscosity (Poise), τ 12 is the layer milling strain (dynes / cm 2 ), and j is the layer milling ratio (sec -1 ). On the other hand, the extensional viscosity can be defined as the stress and strain rate.

Figure kpo00001
In other words
Figure kpo00001

위식에서 ηext는 외연점도(Poise)를 뜻하고 π는 정상 변형력(dynes/cm2)을

Figure kpo00002
는 일그러짐 비율(sec-1)은 나타낸다.In the above equation, η ext stands for external viscosity and π stands for normal strain (dynes / cm 2 ).
Figure kpo00002
Is a distortion ratio (sec −1 ).

좁은 분자량 분포로 구성된 고분자량의 에틸렌 중합체를 압출하는 과정에서 발생한 높은 층밀리기 변형력으로 말미암아멜트 프렉츄어 특히 샤크스킨 멜트 프렉츄어현상이 일어난다. 샤크스킨 멜트 프렉츄어는 많은 중합체에 관한 문헌에 기록되어 있다. "샤크스킨"이란 일정조건하에 어떤 열가소성물질을 압출하는 과정에서 일어나는 불규칙성 표면의 특수형태를 나타내는 용어이다. 이 "샤크스킨"의 본질을 유동방향에 수직인 융기의 연속인데 제이. 에이. 브리드슨이 쓴 중합체 용융물의 유동특성(반 노스트란트 라인홀트사 1970년도판) 78내지 81페이지에 기술되어 있다.The high laminar strain produced during the extrusion of a high molecular weight ethylene polymer composed of a narrow molecular weight distribution results in melt fracture, particularly sharkskin melt fracture. Sharkskin melt fractions are reported in the literature on many polymers. "Sharkskin" is a term that refers to a special form of irregular surface that occurs during the extrusion of certain thermoplastics under certain conditions. The essence of this "sharkskin" is a series of uprights perpendicular to the flow direction. a. The flow characteristics of polymer melts by Bridson are described on pages 78-81 of the semi-North Rhine-Rhönt 1970 edition.

본 발명에 있어서 샤크스킨 멜트 프렉츄어는 모세관다이(Die)로부터 방출 응력을 받음이 없이 형성된 압출물의 표면을 육안으로 관찰하여 측정한다. 특히 샤크스킨 멜트 프렉츄어의 측정방법은 다음과 같다. 압출물의 측면에서 투광하여 40X의 확대 현미경으로 관측한다. 현미경으로 보면 압출물의 저도 층밀리기를 갖는 광택표면이 샤크스킨 멜트 프렉츄어가 발견한 임계 층밀리기에 이른 거친표면으로 변하여 고도의 층밀리기를 갖고 깊은 융기를 이룬 샤크스킨 프렉츄어를 볼수 있다. 이 방법은 층밀리기 변형력의 ±10%까지 보통 시행할 수 있다. 여기 기술되는 좁은 분자량 분포를 갖는 에틸렌 중합체는 선행기술의 압출방법을 적용하여 압출하면 샤크스킨 멜트 프렉츄어의 특성을 나타낸다.In the present invention, the sharkskin melt fraction is measured by visually observing the surface of the formed extrudate without being subjected to release stress from a capillary die. In particular, the method for measuring sharkskin melt fraction is as follows. Light is emitted from the side of the extrudate and observed with a magnification microscope of 40X. Under the microscope, the polished surface with low layer milling of the extrudate turned into a rough surface that reached the critical layer mill found by Sharkskin Meltture, and the sharkskin fraction with high layer milling was formed. This method can usually be done up to ± 10% of the striae strain. Ethylene polymers having a narrow molecular weight distribution described herein exhibit the properties of sharkskin melt fractions when extruded using prior art extrusion methods.

이들 특성의 하나는 유동방항에 수직인 파형변화를 형태로 나타내는데 낮은압출률(Extrusion rate)에서 일어나며, 즉 기대되는 탄성난류(Elastic turbulance)보다 작으며 일반적으로 쓰이는 금속 다이물질을 사용하여도 아무 영향이 없고 온도상승에 따른 멜트 프렉츄어 변화가 적다. 중합체의 샤크스킨 멜트 프렉츄어의 제거방법은 몇 가지가 알려져 있다. 이들중의 하나는 수지의 온도를 상승시키는 것이다. 그러나 필름제조에 있어서 이 방법은 기포의 불안정성과 열전도성의 제한으로 인하여 온도를 상승시키면 필름형성률을 떨어뜨리기 때문에 실용성이 적다.One of these characteristics is in the form of a waveform change perpendicular to the flow direction, which occurs at a low extrusion rate, i.e. less than the expected elastic turbulance. There is no effect and there is little change in melt fraction with temperature rise. There are several known methods for removing sharkskin melt fractions of polymers. One of these is raising the temperature of the resin. However, in film production, this method is not practical because the temperature rises due to bubble instability and the limitation of thermal conductivity, which lowers the film formation rate.

미합중국 특허 제3,920,782호에는 다른 샤크스킨 멜트프렉츄어 제거방법이 기술되어 있다.U.S. Patent No. 3,920,782 describes another method for removing sharkskin meltfraction.

여기에서는 중합물질의 압출과정에서 나타난 샤크스킨을 상기압출물질의 표면을 냉각시킴으로서 조정제거하여 이상적인 가동온도를 유지하면서 저감된 온도로 다이로부터 용융물을 방출한다. 그러나 이 방법은 실시조정이 매우 어렵다. 미합중국 특허 제3,920,782호의 발명은 그 가등조건에서 발현한 샤크스킨 멜트프렉츄어는 주원인이 가동온도에서 다이로부터 방출하는 수지의 임계선상 속도를 초과하는 결과로 나타난 작용이라는 발명자들의 결론에 근거하고 있다. 그러나 본 발명의 방법에 있어서는 일정가동조건에서 발현한 수지의 샤크스킨 멜트 프렉츄어는 주로 층밀리기 변형력의 임계치를 초과한 결과로 나타났고 다음으로 선상속도의 임계치를 초과한 결과로 나타난 작용으로 간주한다.Here, the sharkskin from the extrusion of the polymeric material is removed by cooling the surface of the extruded material to release the melt from the die at a reduced temperature while maintaining the ideal operating temperature. However, this method is very difficult to adjust. The invention of U.S. Patent No. 3,920,782 is based on the inventors' conclusion that the sharkskin meltfraction expressed in the light condition is the effect of the main cause exceeding the critical line velocity of the resin released from the die at operating temperature. However, in the method of the present invention, the sharkskin melt fraction of resins exhibited under constant operating conditions is mainly the result of exceeding the threshold of the layer milling strain and is considered to be the result of exceeding the threshold of the linear velocity. .

미합중국 특허 제3,382,535호는 와이어나 케이블을 폴리프로필렌, 고밀도 저밀도 폴리에틸렌 같은 합성수지나 이들의 중합체로 피복하는 고속압출 피복(Extrusion coating)에 사용되는 다이어의 설계방법을 공개하였는데 이들 피복물은 태이퍼 앵글(Taper angle)에 감응성이 좋고 예민하다.U.S. Patent No. 3,382,535 discloses a method of designing a die for use in high-speed extrusion coating of wires or cables with synthetic resins such as polypropylene, high density low density polyethylene, or polymers thereof. Sensitivity to the angle is good and sensitive.

본원의 방법에 적용되는 다이는 와이어와 케이블을 고속 피복시키는데 있어서 특별한 변형조건을 부여하여 와이어에 플라스틱을 압출피복시킨 표면에 거칠게 형성되는 멜트 프렉츄어를 방지하도록 설계되어있다.The dies applied in the method of the present invention are designed to impart special strain conditions in high speed coating of wires and cables to prevent melt fractures that form roughly on the surface extruded with plastic on the wires.

피복된 와이어의 표면에 거칠게 나타나는 것은 샤크스킨 멜트 프렉츄어와는 매우 다른 형태의 멜트 프렉츄어인데 이는 필름제조과정에서 다른 여러개의 변형조건을 부여받는다. 미합중국 특허 제3,382,535호의 발명은 다이의 곡면(동특허의 도면 6 및 7)을 수지의 유동방향에 수렴하도록 다이의 태이퍼 앵글(Taper angle)을 설계하는데 의의가 있는 것이다.Roughness on the surface of the coated wire is very different from that of the sharkskin melt fracture, which is subject to several different deformation conditions in the film making process. The invention of US Pat. No. 3,382,535 is significant in designing the taper angle of the die to converge the curved surface of the die (FIGS. 6 and 7 of the patent) in the flow direction of the resin.

그런데 실제에 있어서 다이의 태이퍼 앵글을 감소시킨 위의 방법은 결과적으로 다이를 통과하는 수지의 층밀리기 비율의 임계치를 증가시킨다.In practice, however, the above method of reducing the taper angle of the die results in an increase in the threshold of the laminar ratio of the resin passing through the die.

본 발명은 다이의 출구치수를 조정하여 멜트 프렉츄어를 감소시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reducing melt fraction by adjusting the exit dimension of a die.

미합중국 특허 제3,382,535호의 방법은 약 200sec-1보다 큰 층밀리기 비율에서 시행된다. 또한 위 제3,382,535호의 방법은 다이의 최종 출구구경우에 알맞도록 다이의 층압력 강하를 최소한으로 억제하는 것이다.The method of US Pat. No. 3,382,535 is implemented at a bedding ratio greater than about 200 sec −1 . In addition, the method of 3,382,535 above is to minimize the layer pressure drop of the die to be suitable for the final exit case of the die.

수렴성 다이를 사용하는 본 발명의 방법으로 높은 임계치의 층밀리기 비율을 얻을 수 있고, 샤크스킨 멜트프렉츄어를 야기시킴이 없이 처리 가능하다.The method of the present invention using a converging die yields a high threshold layer ratio and can be processed without causing sharkskin meltfracture.

수렴성 다이를 사용한 본 발명의 방법에 따르면 다이의 압력강하는 감소된다.According to the method of the present invention using a converging die, the pressure drop of the die is reduced.

본원 발명의 방법에 적용하는 수지는 샤크스킨 멜트프렉츄어 발현에 상관성이 있는 수렴성다이의 태이퍼 앵글에 아무영향을 받지않는다.The resin applied to the method of the present invention is unaffected by the taper angle of the astringent die, which correlates with Sharkskin meltfraction expression.

미합중국 특허 제3,879,507호는 발포성 조성물을 필름 또는 시이트(Sheet)로 압출하는 과정에서 발현하는 멜트 프렉츄어를 감소하는 방법을 공개 하였다.U. S. Patent No. 3,879, 507 discloses a method of reducing melt fractions expressed in the process of extruding a foamable composition into a film or sheet.

이 방법은 다이랜드(Die land)의 길이를 증가시키거나 다이 갭(Die gap)을 약간 가늘어지게 하는 것(Tapering)인데 다이 갭을 유지 또는 감소시킴에 있어서 선행기술에 비하여 비교적 좁은 범위임이 확실하며 0.025인치 또는 25밀이다.This method is to increase the die land length or to slightly taper the die gap, which is certainly a relatively narrow range compared to the prior art in maintaining or reducing the die gap. 0.025 inches or 25 millimeters.

본 발명의 방법은 발산성 또는 수렴성 다이를 사용하여 50밀 이상의 넓은 다이 갭을 적용하는 것이다.The method of the present invention is to apply a wide die gap of at least 50 mils using divergent or convergent dies.

본 발명의 방법에 따르면 멜트 프렉츄어, 특히 샤크스킨 멜트 프렉츄어는 다이의 치수 변경으로서 실질적으로 감소된다. 즉 약 50밀 이상의 다이 갭을 갖는 다이를 통하여 정상 필름 압출온도에서 분자량 분포가 적은 에틸렌중합체를 압출시키는 것인데 이때 용융 중합체와 접촉하는 다이립(Die lip) 또는 다이랜드(Die land) 표면의 일정부분 이상은 다이를 통과하는 용융 중합체의 유동축선에 대하여 발산성 또는 수렴성 각을 이루고 있다.According to the method of the invention the melt fraction, in particular the sharkskin melt fraction, is substantially reduced as a dimension change of the die. In other words, the ethylene polymer having a low molecular weight distribution is extruded through a die having a die gap of about 50 mils or more at a normal film extrusion temperature, wherein a portion of a die lip or die land surface in contact with the molten polymer is extruded. The above forms the divergence or convergence angle with respect to the flow axis of the molten polymer which passes through a die | dye.

본 발명의 방법 활용은 다이 출구의 변형력장(Stress field)의 샤크스킨 멜트 프렉츄어의 발생을 결정하는 사실에 근거하므로서 가능하다. 샤크스킨 멜트 프렉츄어는 다이출구 치수에 따라 조정되고 제거되며 다이 입구나 다이랜드 상태와는 아무 상관이 없다. 이 경우 용융파탄을 배제 또는 감소하기 위한 다이의 설계는 일정전단응력 표준을 기준으로 한다. 즉 다이는 배출전단응력이 용융지수 (적어도 0.5내지 20MI)와 온도 (약 325℉ 내지 500℉)의 넓은 범위에서 대략 10psi 근처 또는 이하로 유지되도록 구성된다. 한편 통상적으로 50밀(Mil)이하의 갭개구(Gap opening)인 폭이 좁은 다이는 일정한 임계속도표준으로 용융파단을 억제한다. 이 기구는 Brydson(Ibid)페이지 79에 설명되어 있으며 그 사용범위(일반적으로 50밀 갭이하)내에 다른 설계과정을 필요로 한다.The method utilization of the present invention is possible based on the fact that the occurrence of the Sharkskin melt fraction of the stress field at the die exit is determined. Sharkskin melt fractions can be adjusted and removed according to die exit dimensions and have nothing to do with die inlet or die land conditions. In this case, the design of the die to exclude or reduce molten fracture is based on a constant shear stress standard. That is, the die is configured such that the discharge shear stress is maintained at or near about 10 psi over a wide range of melt index (at least 0.5 to 20 MI) and temperature (about 325 ° F. to 500 ° F.). On the other hand, narrow dies, which typically have gap openings of less than 50 mils, suppress melt fracture at a constant critical velocity standard. The instrument is described on Brydson (Ibid), page 79, and requires a different design process within its range of usage (typically less than 50 mil gaps).

포장용에 알맞는 필름은 넓은 최종용도와 광범한 상업적 이용에 맞는 중요성질의 균형을 가져야 한다. 이 성질들은 예를들면 흐림, 광택, 투시성등 필름의 광학적 품질을 포함한다. 내펑크성, 인장강도, 충격강도, 강직성 및 내인열성과 같은 기계적 강도가 중요하다. 증기투과성 및 기체 침투성은 썩기 쉬운 상품의 포장에 중요한 관점이다. 필름 전환과 포장장치는 마찰계수, 구획, 열밀봉성 및 내굴곡성과 같은 필름성질에 의하여 영향을 받는다. 저밀도 폴리에틸렌은 식품포장 및 비식품 포장용과 같은 광범한 용도를 가진다. 일반적으로 저밀도 폴리에틸렌으로 제조하는 포대로는 화물포대, 섬유포대, 세탁 및 드라이크리닝포대 및 쓰레기포대 등이 포함된다. 저밀도 폴리에틸렌 필름은 여러가지 액체 및 고체약품 및 내부목재상자보호포장을 위한 드럼라이너(Drum liners)로서 사용된다. 저밀도 폴리에틸 렌필름은 과일과 식물저장 보호 덥개와 같은 식물 및 농작물 보호를 위한 여러가지 농업용 및 원예용에 사용된다. 더우기 저밀도 폴리에틸렌필름은 습기 또는 수증기 장벽과 같은 건축용에도 사용된다. 또 저밀도 폴리에틸렌필름은 신문, 서적등에 사용되는 코팅 및 인쇄에도 사용된다.Suitable films for packaging should have a balance between wide end use and importance for a wide range of commercial uses. These properties include the optical qualities of the film, for example cloudy, glossy, and transparent. Mechanical strengths such as puncture resistance, tensile strength, impact strength, stiffness and tear resistance are important. Vapor permeability and gas permeability are important aspects in the packaging of perishable goods. Film conversion and packaging equipment is affected by film properties such as coefficient of friction, compartment, heat seal and flex resistance. Low density polyethylene has a wide range of uses, such as in food packaging and non-food packaging. Bags made of low density polyethylene generally include cargo bags, fiber bags, laundry and dry cleaning bags, and garbage bags. Low density polyethylene films are used as drum liners for various liquid and solid chemicals, as well as for inner wooden box protective packaging. Low density polyethylene films are used in various agricultural and horticultural applications for plant and crop protection, such as fruit and plant storage protection hats. Moreover, low density polyethylene films are also used in construction such as moisture or water vapor barriers. Low-density polyethylene films are also used for coatings and printing in newspapers and books.

상기 성질들의 적절한 조합으로서 고압 저밀도 폴리에틸렌은 열가소성 포장필름으로 가장 중요하다.As a suitable combination of these properties, high pressure low density polyethylene is most important for thermoplastic packaging films.

이러한 필름의 전체 용도의 약 50%가 포장이다. 에틸렌탄화수소 공중합체로 바람직한 본 발명의 중합체로 제조한 필름은 최종 용도성질의 향상된 조합이 이루어지며 특히 이미 고압 저밀도 폴리에틸렌에 의하여 충족된 많은 용도에 알맞다.About 50% of the total use of such films is packaging. Films made from the polymers of the present invention, preferred as ethylene hydrocarbon copolymers, result in an improved combination of end use properties and are particularly suitable for many applications already met by high pressure low density polyethylene.

샤크스킨(소(巢)가 많은) 용융파탄의 배제 또는 감소와 같은 필름성질의 일종을 향상시키거나 수지의 압출 특성의 향상 또는 필름의 압출공정 그 자체의 향상은 많은 최종용도에서 고압 저밀도 폴리에틸렌용 대용품으로서 이 필름의 채택에 관하여 극히 중요하다.Improving some sort of film quality, such as eliminating or reducing sharkskin melted shells, or improving the extrusion properties of the resin, or the film extrusion process itself, has many advantages for high pressure low density polyethylene. It is extremely important about the adoption of this film as a substitute.

좁은 분자량 분포, 선상, 에틸렌 중합체의 용융 압출중에 형성되는 용융파쇄 특히 샤크스킨 용융파탄은 상기 중합체를 약 50밀이상의 다이갭을 가지는 다이를 통하여 압출하므로서 감소될 수 있으며 여기에서 용융중합체와 접촉하는 다이 립(Die lip) 및 다이랜드(Die land)의 한표면의 적어도 일부는 다이를 통한 용융중합체의 유동 축에 대하여 발산 또는 수렴(收斂) 각(角)을 가진다.Narrow molecular weight distribution, linearity, melt fracture, especially sharkskin melt fracture, formed during melt extrusion of ethylene polymer can be reduced by extruding the polymer through a die having a die gap of at least about 50 mils, where the die in contact with the molten polymer At least a portion of the surface of the die lip and die land has an angle of divergence or convergence with respect to the flow axis of the molten polymer through the die.

용융에틸렌 중합체는 약 50밀이상 약 200밀이하의 다이갭을 가지는 다이, 바람직하기로는 환상 다이를 통하여 압출한다. 약 50밀이상 약 200밀이하의 다이갭을 가지는 다이를 통하여 용융 에틸렌 중합체를 압출하는 것은 W.A.Fraser등의 미합중국 특허원 제892,324호 (1978년 3월 31일 출원)와 1979년 2월 16일 미합중국 특허원 제012,795호로 재출원한 저밀도에틸렌 탄화수소 공중합체로 필름을 제조하는 방법이란 명칭의 특허출원에 설명되어 있다.The molten ethylene polymer is extruded through a die, preferably an annular die, having a die gap of about 50 to about 200 mils. Extrusion of the molten ethylene polymer through a die having a die gap of about 50 to about 200 millimeters is performed by US Patent Application No. 892,324 (filed March 31, 1978) to WAFraser et al. A patent application entitled "Method for Making Films with Low Density Ethylene Hydrocarbon Copolymers Re-applied by Patent Application No. 012,795) is described.

본 발명에 사용하는 다이는 나선상 환상다이, 롯드다이(Rod die)등이 있으며 제1도는 용융 열가소성 에틸렌 중합체가 압출되는 나선형/스파이더 환상다이(1)을 통한 횡단면도이며 다이구획(2)는 통로(3)을 포함한다.Dies used in the present invention include a spiral annular die, rod die and the like. FIG. 1 is a cross-sectional view through a spiral / spider annular die 1 through which molten thermoplastic ethylene polymer is extruded, and the die compartment 2 is a passage ( Include 3).

용융 열가소성 에틸렌 중합체는 다이통로 안을 통하여 퍼져나오며 압출된다. 구체적인 예로 치수 b는 약 140밀이며 치수 a는 약 40밀이다. 다이 d의 직경은 약 1내지 72인치이며 바람직하기로는 6내지 32인치가 좋다. 다이 갭 c는 약 100밀이다.The molten thermoplastic ethylene polymer is extruded through the die passage. As a specific example, dimension b is about 140 mils and dimension a is about 40 mils. Die d has a diameter of about 1 to 72 inches, preferably 6 to 32 inches. Die gap c is about 100 mils.

제2도는 나선형 부위 j, 저변입구부위 h, 다이랜드(Die land)g 및 다이립스(Die lips) e와 f를 나타내는 나선형 다이 5의 단면도이다. 한 구체적인 치수 e와 f는 약 0.5인치 g는 약 2인치, h는 약 4인치 및 j는약 6인치이다.2 is a cross-sectional view of the helical die 5 showing the helical region j, the low mouth region h, the die land g, and the die lips e and f. One specific dimension e and f is about 0.5 inches, g is about 2 inches, h is about 4 inches, and j is about 6 inches.

제3도는 다이립스의 4가지 다른 설계를 보여준다. 제3도의 다이는 분기된 다이립스6의 하나이다. 각 α는 약 1°내지 약 45°이다.3 shows four different designs of Dilips. The die in FIG. 3 is one of the branched dies 6. The angle α is about 1 ° to about 45 °.

치수k는 약50내지 약200밀이며 치수m은 약0.00내지 1.5인치이고, 치수n은 약0.010내지 0.110인치이다. 제 3b도의 다이는 한데 모이는 수렴성의 다이립스 7을 가진다. 제 3c도의 다이는 수렴성의 양다이립스 8a와 8b를 가진다. 제 3av도의 다이는 분기되는 양 다이립스 9a와 9b를 가진다.Dimension k is about 50 to about 200 mils, dimension m is about 0.00 to 1.5 inches, and dimension n is about 0.010 to 0.110 inches. The die of FIG. 3b has a convergent dilips 7 that come together. The die of FIG. 3C has both convergent dilips 8a and 8b. The die of FIG. 3av has both divergents 9a and 9b diverged.

본 발명의 실제에 있어서 발산 또는 수렴성의 각은 제2도에 예시된 다이랜드 g 및 다이 립랜드(Die lip land) f에 의하여 규정되는 지역이다. 중합체 용융물이 들어가는 다이는 나선분배(또는 예를들면 스파이더 다이에서와 같은 다른 분배방식)로 다이 주위로 분배되고 환상 흐름형태로 랜드입구지역에 다이랜드로 분배된다.In practice of the present invention, the angle of divergence or convergence is the area defined by the die land g and the die lip land f illustrated in FIG. The die into which the polymer melt enters is distributed around the die by helical dispensing (or other dispensing methods such as, for example, in a spider die) and distributed to die lands in land annular flow in annular flow.

제2에도서와 같이 나선형 다이의 사용은 수축과 같이 길이 g를 사용하여 균일한 흐름으로 향상시키게 된다. 즉 더나은 수축과 다이립 및 다이랜드지대를 조합하여 일정 중합체 용융물, 샤크스킨 용융파쇄가 없으며 좋은 일정한 흐름이 얻어질 수 있는 것이다.As in the second case, the use of the helical die is enhanced to uniform flow using length g, such as shrinkage. That is, by combining the better shrinkage and the die lip and die land, there is no polymer melt, no sharkskin melt fracture and a good constant flow can be obtained.

다이립 및 다이랜드의 한면의 적어도 한부분이 수렴각을 이룰때 다이랜드 다음의 지역은 발산되기도 하며 최종 수렴부위로 나아가게 된다.When at least one side of the die lip and die land forms a convergence angle, the area following the die land may diverge and advance to the final convergence area.

다이랜드 안으로 들어가는 각을 가지는 것이 바람직하며 이 각은 약 5내지 약 20°가 될 수 있다.It is desirable to have an angle entering the die land, which can be from about 5 to about 20 degrees.

[필름압출][Film extrusion]

I. 취입 필름압출I. Blown Film Extrusion

본 명세서에 기술되어 있는 바와 같이 제조된 필름은 관상 취입 필름 압출공정으로 압출시킬 수 있다. 이 공정에서 분자량 분포가 좁은 중합체는 압출기를 통해 용융압출된다. 이압출기는 그 내부에 길이와 직경의 비가 15 : 1내지 21: 1인 압출 스크류를 갖고 있다. 참조 : 미합중국 특허원 제940,005호 (1978년 9월6일), 존시ㆍ밀러등의 ''에틸렌중합체를 압출하는 공정''이란 명칭으로 재출원한 제064,399호(1979년 8월 8일)Films prepared as described herein can be extruded by a tubular blown film extrusion process. In this process, the polymer having a narrow molecular weight distribution is melt-extruded through an extruder. The extruder has therein an extrusion screw having a length to diameter ratio of 15: 1 to 21: 1. Reference: U.S. Patent Application No. 940,005 (September 6, 1978), John S. Miller et al., U.S. Patent No. 064,399 (August 8, 1979), entitled `` Process of extruding ethylene polymers ''.

이 출원에서는 압출스크류가 공급부, 전이부 및 검침부를 함유하고 있다고 기술되어 있다. 임의로 압출스크류는 미합중국 특허 제3,486,192호, 3,730,492호 및 3,756,574호에 기술되어 있는 바와 같은 혼합부를 함유할 수 있다. 바람직하게 혼합부는 스크류의 맨끝에 위치한다.The application states that the extruded screw contains a feed, a transition and a meter. Optionally, the extruded screw may contain a mixture as described in US Pat. Nos. 3,486,192, 3,730,492 and 3,756,574. Preferably the mixing section is located at the end of the screw.

본 발명에서 사용하는 압출기는 길이와 배열의 내부직경의 비가 18 : 1내지 32 : 1이다. 본 발명에 사용되는 압출 스크류는 길이와 직경의 비가 15 : 1내지 32 : 1이다. 예를들어 길이와 직경의 비가 18/1인 압출스크류를 24/1인 압출기에서 사용할 경우 압출배럴내에 남아있는 공간에 여러가지 형태의 플러그, 뇌관또는 정지믹서등을 부분적으로 장치하여 중합체 용융물의 거치시간을 감소시킬 수 있다.The extruder used in the present invention has a ratio of the length and the internal diameter of the arrangement of 18: 1 to 32: 1. The extrusion screw used in the present invention has a ratio of length to diameter of from 15: 1 to 32: 1. For example, when using an extruder screw having a ratio of 18/1 in length and diameter in an extruder with 24/1, the loading time of the polymer melt is partially installed by installing various types of plugs, primers or static mixers in the space remaining in the extrusion barrel. Can be reduced.

용융된 다음에 중합체를 이하에 기술하는 바와 같이 다이를 통해 압출시킨다.After melting, the polymer is extruded through a die as described below.

중합체는 325내지 500℉의 온도에서 압출시키며, 하향으로 또는 옆방향으로 압출시킬 수 있더라도 관의 형태로 상향 수직방향으로 압출시킨다. 용융중합체를 고리형 다이를 통해 압출시킨후 관상 필름을 목적하는 만큼 팽창시키고 다음에 냉각시키거나 또는 방치하여 냉각시킨후 편평하게 한다. 관상필름은 필름을 붕괴틀 및 닙롤에 통과 시켜 편평하게 하며 이들 닙롤은 작동시킴으로써 고리형 다이로부터 필름을 제거하는 장치를 제공한다.The polymer is extruded at temperatures between 325 and 500 ° F. and extruded vertically upwards in the form of tubes, although it can be extruded downwards or laterally. The molten polymer is extruded through the annular die and then the tubular film is expanded as desired and then cooled or left to cool and then flattened. The tubular film passes the film through the collapse mold and the nip roll to flatten and the nip roll operates to provide a device for removing the film from the annular die.

예를들어 공기 또는 질소와 같은 가스의 정압을 관상버블내에 유지시킨다. 통상의 필름공정의 작동에서 알 수 있듯이 가스의 압력을 조절하여 관상필름에 목적하는 정도의 팽창율을 준다. 완전히 팽창된 튜브주위와 다이고리의 주위와의 비로 측정된 바와 같이 팽창의 정도는 1/1내지 6/1, 바람직하게는 1/1내지 4/1이다. 관상 압출물을 공기, 건조 급냉 또는 맨드릴과 같은 통상의 방법으로 냉각시킨다.For example, a constant pressure of gas such as air or nitrogen is maintained in the tubular bubble. As can be seen in the operation of a conventional film process, the pressure of the gas is controlled to give the tubular film the desired degree of expansion. The extent of expansion is 1/1 to 6/1, preferably 1/1 to 4/1 as measured by the ratio between the fully expanded tube periphery and the circumference of the digit. The tubular extrudate is cooled by conventional methods such as air, dry quench or mandrel.

본 발명의 중합체의 수심저하 특성은 우수하다. 다이의 갭과 필름 생성물의 게이지와의 비율 및 송풍비율에서 정의된 바와같이 수심저하는 2이상 250이하, 바람직하게는 25이상 150이하로 유지시킨다. 매우 얇은 게이지 필름은, 상기 중합체가 이(異)물질/또는 겔로 극심하게 오염될때 조차 이들 중합체로부터 고도의 수심저하에서 생성될 수 있다. 0.5내지 3.0밀의 얇은 게이지 필름은 최종 연장 MD를 400내지 700%이상으로 TD를 500내지 700% 이상으로 나타내도록 처리한다. 더우기 이들 필름은 스플리티(Splitty)로서 이해되지 않는다. "스플리티''라는 용어는 필름의 인연발반응을 고도의 변형율로 묘사하는 질적용어이다. "스플리티"는 균열보급율을 나타낸다. 이것은 일정한 형태의 필름의 최종사용 특성이며 근본적인 전망은 잘 알려지지 않는다.The water-lowering property of the polymer of the present invention is excellent. As defined in the ratio between the gap of the die and the gauge of the film product and the blowing ratio, the water depth is maintained at 2 or more and 250 or less, preferably 25 or more and 150 or less. Very thin gauge films can be produced at high water depths from these polymers even when they are severely contaminated with foreign material / or gel. A thin gauge film of 0.5 to 3.0 mils is treated to show a final extension MD of 400 to 700% and a TD of 500 to 700% or more. Moreover, these films are not understood as splitties. The term "splitity" is a qualitative term describing the film's intriguing reaction at a high strain rate, "split" refers to the rate of crack propagation, which is the end use characteristic of certain types of film and the underlying prospects are unknown. .

중합체가 고리형 다이를 떠날때 압출물을 냉각시키고 온도를 융점이하로 감소시켜 고형화한다. 압출물의 광학적 성질은 결정화가 일어날때 변하며 빙결선이 형성된다. 고리형 다이위에 있는 빙결선의 위치는 필름의 냉각율의 척도이며 이 냉각율은 생성된 필름의 광학적 성질에 매우 현저한 효과를 나타낸다.As the polymer leaves the annular die, the extrudate cools and solidifies by decreasing the temperature below the melting point. The optical properties of the extrudate change when crystallization occurs and freezing lines are formed. The location of the freezing line on the annular die is a measure of the cooling rate of the film, which has a very significant effect on the optical properties of the resulting film.

에틸렌 중합체는 또한 단지 외부표면만을 위해 동일한 다이 기하학을 사용하여 막대기의 형태로 또는 기타의 고체 횡단부로 압출시킬 수도 있다. 더우기 에틸렌 중합체는 고리형 다이를 통해 파이프로 압출시킬 수도 있다.Ethylene polymers may also be extruded in the form of rods or other solid cross sections using the same die geometry for only the outer surface. Moreover, the ethylene polymer may be extruded into a pipe through a cyclic die.

Ⅱ. 슬로트 캐스트 필름 압출II. Slotted Cast Film Extrusion

본 발명의 필름은 또한 슬로트 캐스트 필름 압출공정으로도 압출시킬 수 있다. 이 필름 압출방법은 기술적인 면에서 잘 알려져 있으며 한장의 용융 중합체를 슬로트 다이를 통해 압출시킨후 이 압출물을 냉각시킨 캐스팅롤, 또는 수욕을 사용하여 급냉시킴을 특징으로 한다. 다이에 대해서는 이하에 기술한다. 냉각롤 공정에서 필름은 수평적으로 압출시키고 냉각롤의 상부에 놓거나 또는 하향으로 하여 냉각롤의 하부에 놓을 수 있다. 슬로트 캐스트 공정에서의 압출물 냉각율은 매우 높다. 냉각롤 또는 수욕에 대한 급냉은 너무 빨라서 압출물이 융점이하로 냉각되기 때문에 너무 급속히 핵결정화되고 초분자구조는 성장할 시간이 거의 없으며, 구과는 매우 소량의 크기로 유지된다. 슬로트캐스트 필름의 광학적 성질은 보다 낮은 냉각속도, 관상 블로운 필름 압출공정을 사용하는 필름의 특성보다 매우 방대하게 개량된다. 슬로트 캐스트 필름 압출공정에서의 화합물온도는 일반적으로 관상 블로운 필름공정을 대표하는화합물 온도보다 매우 높다. 융해강도는 이러한 필름 압출방법에 제한이 있는 공정이 아니다. 전단점도 및 팽창점도는 모두 낮다. 필름을 일반적으로 블로운 필름 공정에서 실시되는 것보다도 높은 배출속도로 압출될 수 있다. 보다 높은온도는 다이에서의 전단응력을 감소시키며 멜트 프렉츄어를 위한 최저 배출량을 상승시킨다.The film of the present invention can also be extruded by a slot cast film extrusion process. This film extrusion method is well known in the art and is characterized by extruding a sheet of molten polymer through a slot die and then quenching the extrudate using a casting roll or water bath. The die is described below. In the chill roll process, the film can be extruded horizontally and placed on top of the chill roll or placed downward on the chill roll. The extrudate cooling rate in the slot cast process is very high. Quenching on a chill roll or water bath is so fast that the extrudate is cooled below the melting point so that it is nucleated too rapidly and the supramolecular structure has little time to grow, and the conifer is kept in a very small size. The optical properties of the slotcast film are greatly improved over the properties of the film using lower cooling rates, tubular blown film extrusion processes. The compound temperature in the slot cast film extrusion process is generally much higher than the compound temperature representative of the tubular blown film process. Melting strength is not a limited process for this film extrusion method. Shear viscosity and expansion viscosity are both low. The film can be extruded at a higher discharge rate than is usually done in blown film processes. Higher temperatures reduce shear stress in the die and raise the minimum emissions for the melt fraction.

[필름][film]

본 발명의 필름은 0.10내지 20밀, 바람직하게는 0.10내지 10밀, 가장 바람직하게는 0.10내지 4.0밀의 두께를 갖는다. 0.10내지 4.0밀의 필름은 다음과 같은 특성을 갖는다.The film of the present invention has a thickness of 0.10 to 20 mils, preferably 0.10 to 10 mils, most preferably 0.10 to 4.0 mils. 0.10 to 4.0 mil of film has the following characteristics.

파열저항치 : 약 7.0인치-파운드/밀이상Rupture Resistant: Approx. 7.0 in.-pounds / mil or more

최종연장도 : 400%이상Final extension: over 400%

105내지 110°로 가열하고 실온으로 냉각시킨후의 열수축력 : 3%이하.Heat shrinkage after heating to 105 to 110 ° and cooling to room temperature: 3% or less.

인장충격 강도 : 500내지 2000피트-파운드/(인치)3이상Tensile Impact Strength: 500 to 2000 feet-lbs / (inch) 3 or more

인장강도 : 2000내지 7000psi이상.Tensile strength: 2000 to 7000 psi or more.

슬립제, 차단방지제 및 산화방지제와 같은 여러가지 통상의 부가제를 통상의 방법에 따라 필름에 혼입시킬 수 있다.Various conventional additives such as slip agents, barrier agents and antioxidants can be incorporated into the films according to conventional methods.

[에틸렌 중합체][Ethylene polymer]

본 발명의 공정에 사용되는 중합체는 에틸렌의 호모 중합체 또는 다수의 몰(90%이상)의 에틸렌 및 소수의 몰%(10%이하)의 하나 또는 그 이상의 C3-C8알파올레핀의 공중합체이다. C3-C8알파올레핀은 4번째의 탄소원자보다 더욱 가까운 탄소원자상에 측쇄를 함유하여야 한다.The polymer used in the process of the present invention is a homopolymer of ethylene or a copolymer of a plurality of moles (more than 90%) of ethylene and a few mole percent (up to 10%) of one or more C 3 -C 8 alphaolefins. . C 3 -C 8 alphaolefins should contain side chains on carbon atoms closer than the fourth carbon atom.

바람직한 C3-C8알파 올레핀은 프로필렌 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1 및 옥텐-1이다.Preferred C 3 -C 8 alpha olefins are propylene butene-1, pentene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1 and octene-1.

에틸렌 중합체는 융해유동율이 22내지 32, 바람직하게는 25내지 30이며, 융해유동율의 값은 중합체의 분자량 분포를 나타내는 다른 척도이다. 따라서 22내지 32의 용해유동율(MFR)의 범위는 2.7내지 4.1의 Mw/Mn의 값에 상응한다.The ethylene polymer has a melt flow rate of 22 to 32, preferably 25 to 30, and the value of the melt flow rate is another measure of the molecular weight distribution of the polymer. The range of melt flow rates (MFR) of 22 to 32 thus corresponds to a value of Mw / Mn of 2.7 to 4.1.

공중합체는 0.958내지 0.972, 바람직하게는 0.961내지 0.968의 밀도를 갖는다.The copolymer has a density of 0.958 to 0.972, preferably 0.961 to 0.968.

공중합체는 0.91내지 0.96, 바람직하게는 0.917내지 0.955, 가장 바람직하게는 0.917내지 0.935의 밀도를 갖는다.The copolymer has a density of 0.91 to 0.96, preferably 0.917 to 0.955, most preferably 0.917 to 0.935.

공중합체의 경우 주어진 융해율에서 공중합체의 밀도는 에틸렌과 함께 공중합되는 C3-C8공단량체의 양에 의해 우선적으로 조절된다. 공단량체가 없는 경우 에틸렌은 본 발명의 촉매와 함께 호모 중합시켜 0.96이상의 밀도를 갖는 호모중합체를 제공한다. 따라서 보다 다량의 공단량체를 공중합체에 점진적으로 가하면 공중합체의 밀도를 점차 저하시키게된다. 이와 동일한 결과를 얻는데 필요한 여러가지 C3-C8공단량체의 각량은 동일한 반응조건하에서 단량체에서 단량체로 변화할 것이다.For copolymers the density of the copolymer at a given melting rate is preferentially controlled by the amount of C 3 -C 8 comonomer copolymerized with ethylene. In the absence of comonomers, ethylene is homopolymerized with the catalyst of the present invention to provide a homopolymer having a density of at least 0.96. Therefore, if a larger amount of comonomer is gradually added to the copolymer, the density of the copolymer is gradually decreased. The amount of various C 3 -C 8 comonomers required to achieve this same result will vary from monomer to monomer under the same reaction conditions.

따라서 동일한 결과를 얻기 위하여 공중합체내에 주어진 융해율에서 주어진 밀도의 측면에서 볼때 보다 큰 몰량의 상이한 공단량체가 C3>C4>C5>C6>C7>C8의 순서로 필요하게 된다.Therefore, in order to obtain the same result, a larger molar amount of different comonomers is required in the order of C 3 > C 4 > C 5 > C 6 > C 7 > C 8 in terms of given density at a given melting rate in the copolymer. .

본 발명의 에틸렌 중합체는 불포화그룹의 함량(C=C/1000개의 탄소원자)이 1이하, 보통 0.1내지 0.3이며 n-헥산 추출물의 함량은 3중량%이하, 바람직하게는 2중량%이하이다.The ethylene polymer of the present invention has an unsaturated group content (C = C / 1000 carbon atoms) of 1 or less, usually 0.1 to 0.3, and an n-hexane extract content of 3 wt% or less, preferably 2 wt% or less.

하기에 기술하는 유동상 공정에서 제조할 경우 본 발명의 중합체는 (피트)3당 15내지 32파운드의 침전벌크 밀도 및 평균입자직경이 0.005내지 0.06인치, 바람직하게는 0.02내지 0.04인치인 입상물질이다.The polymers of the present invention, when prepared in the fluidized bed process described below, are granular materials having a precipitated bulk density of 15 to 32 pounds per 3 feet and an average particle diameter of 0.005 to 0.06 inches, preferably 0.02 to 0.04 inches. .

입자크기는 중합체 입자를 유동상 반응기에서 쉽게 유동화시킬 목적에서 중요하다.Particle size is important for the purpose of easily fluidizing polymer particles in a fluidized bed reactor.

본 발명의 공정에서 필름을 제조하기 위해 바람직한 중합체는 공중합체로서, 특히 밀도가 0.917내지 0.924이고, 분자량 분포(Mw/Mn)가 2.7내지 3.6,바람직하게는 2.8내지 3.1이고, 표준융해율이 0.5내지 5.0, 바람직하게는 1.0내지 4.0인 공중합체이다.Preferred polymers for preparing films in the process of the present invention are copolymers, in particular having a density of 0.917 to 0.924, a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.7 to 3.6, preferably of 2.8 to 3.1, and a standard melt rate of 0.5 To 5.0, preferably 1.0 to 4.0.

본 발명의 공정에서 제조된 필름은 0내지 10밀, 바람직하게는 0내지 5밀의 두께를 갖는다.The film produced in the process of the invention has a thickness of 0 to 10 mils, preferably 0 to 5 mils.

[고활성 촉매]Highly Active Catalyst

본 발명의 압출공정에 사용될 수 있는 중합체를 만들기 위한 유동상 중합공정에 사용되는 고활성의 촉매를 형성시키는데 사용되는 화합물은 다음과 같이, 적어도 한 가지의 티타늄 화합물, 적어도 한 가지의 마그네슘 화합물 적어도 한 가지의 전자 공여체 화합물, 최소한 한 가지의 활성화제 및 최소한 한 가지의 불활성 담체물질로 구성된다.The compound used to form the high activity catalyst used in the fluidized bed polymerization process for making the polymer that can be used in the extrusion process of the present invention is at least one titanium compound, at least one magnesium compound And an electron donor compound, at least one activator, and at least one inert carrier material.

티타늄 화합물은 다음과 같은 구조를 가진다.Titanium compound has the following structure.

Ti(OR)aXb Ti (OR) a X b

상기식 에서In the above formula

R은 탄소수 C1내지 C14의 지방족 또는 방향족 탄화수소기 또는 COR'기로서 여기서 R'는 C1내지 C14의 지방족 또는 방향족 탄화수소기이다.R is an aliphatic or aromatic hydrocarbon group or a COR 'group having from 1 to 14 carbon atoms, wherein R' is an aliphatic or aromatic hydrocarbon group from 1 to 14 carbon atoms.

X는 CI, Br, I또는 이들의 혼합물이며,X is CI, Br, I or mixtures thereof

a는 0,1 또는 2,a is 0, 1 or 2,

b는 1내지 4이며b is 1 to 4

a+b는 3또는 4이다.a + b is 3 or 4.

이 티타늄 화합물은 각각 또는 혼합상태로 사용될 수 있으며, TiCl3, TiCl4, Ti(OOH3)Cl3, Ti(OC6H5)Cl3, Ti(OCOCH3)Cl3및 Ti(OCOC6H5)Cl3등이 포함된다.These titanium compounds can be used individually or in mixtures, and include TiCl 3 , TiCl 4 , Ti (OOH 3 ) Cl 3 , Ti (OC 6 H 5 ) Cl 3 , Ti (OCOCH 3 ) Cl 3 and Ti (OCOC 6 H 5 ) Cl 3 and the like.

마그네슘 화합물은 다음 구조를 가진다.The magnesium compound has the following structure.

MgX2 MgX 2

상기식에서In the above formula

X는 Cl,Br, 또는 I이다. 이러한 마그네슘 화합물은 각각 또는 혼합상태로 사용할 수 있으며, MgCl2, MgBr3및 Mgl2가 포함된다. 무스 MgCl2가 특히 바람직한 마그네슘 화합물이다.X is Cl, Br, or I. These magnesium compounds may be used individually or in a mixed state, and include MgCl 2 , MgBr 3 and Mgl 2 . Mousse MgCl 2 is a particularly preferred magnesium compound.

촉매 제조시에는 티타늄 화합물 1몰당 0.5내지 56, 바람직하기로는 1내지 10몰의 마네내슘 화합물이 사용된다.In preparing the catalyst, 0.5 to 56, preferably 1 to 10 moles of magnesium compounds are used per mole of titanium compound.

티타늄 화합물 및 마그네슘 화합물은 다음에 기술하는 전자공여체 화합물에 부분적으로라도 용해될 수 있는 물리적 형태 및 화학적 성질을 가져야 한다.Titanium compounds and magnesium compounds should have physical form and chemical properties that can be partially dissolved in the electron donor compound described below.

전자공여체 화합물은 25℃에서 액체상태이며 티타늄 화합물 및 마그네슘 화합물을 부분적으로 또는 완전히 용해시킬 수 있어야 한다. 전자공여체 화합물은 루이스 염기와 같은 기지의 물질이다.The electron donor compound is liquid at 25 ° C. and must be able to partially or completely dissolve the titanium compound and the magnesium compound. Electron donor compounds are known substances such as Lewis bases.

전자공여체 화합물에는 지방족 및 방향족의 카복실산, 지방족 에테르, 환상 에테르 및 지방족 케튼등이 포함된다. 이러한 전자공여체 화합물중 바람직한 것으로는 탄소수 1내지 4의 포화지방족 카복실산의 알킬에스테르, 탄소수 7내지 8의 방향족 카복실산의 알킬에스테르 및 바람직하기로는 C3내지 C4지방족 에테르 C3내지 C4환상 에테르 및 바람직하기로는 C4-환상 모노-또는 디-에테르, C3내지 C6, 특히 C3내지 C4의 지방족 케톤 등이 있으며, 가장 바람직한 전자공여체 화합물로는 메틸 포르메이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 에틸에테르, 헥실에테르, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 아세톤 및 메틸 이소부틸 케톤이 있다.Electron donor compounds include aliphatic and aromatic carboxylic acids, aliphatic ethers, cyclic ethers, aliphatic ketones, and the like. Preferred among these electron donor compounds are alkyl esters of saturated aliphatic carboxylic acids having 1 to 4 carbon atoms, alkyl esters of aromatic carboxylic acids having 7 to 8 carbon atoms, and preferably C 3 to C 4 aliphatic ethers C 3 to C 4 cyclic ethers and Examples include C 4 -cyclic mono- or di-ethers, C 3 to C 6 , in particular C 3 to C 4 aliphatic ketones, and the most preferred electron donor compounds are methyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl Ethers, hexylethers, tetrahydrofuran, dioxane, acetone and methyl isobutyl ketone.

이 전자공여체 화합물들은 각각, 또는 혼합하여 사용할 수 있다.These electron donor compounds can be used individually or in mixture.

티타늄 1몰당 2내지 85, 바람직하기로는 3내지 10몰의 전자공여체 화합물을 사용한다.2 to 85, preferably 3 to 10 moles of electron donor compounds are used per mole of titanium.

활성화제 화합물은 다음과 같은 구조를 갖는다.The activator compound has the following structure.

A1(R")cXd'He A1 (R ") c X d 'H e

상기식에서In the above formula

X는 Cl 또는 OR"'이며X is Cl or OR "'

R"와 R"'는 서로 같거나 다른 것으로서 탄소수 1내지 14의 포화 탄화수소기를 나타내며R "and R" 'are the same as or different from each other and represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.

d는 0내지 1.5d is 0 to 1.5

e는 1또는 2이며e is 1 or 2

c+d+e는 3이다.c + d + e is 3.

이러한 활성화제는 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있으며 Al(C2H5)3, Al(C2H5)2Cl, Al(i-C4H9)3, Al2(C2H5)3Cl3, Al(i C4H9)2H, Al(C6H13)3, Al(C2H5)2H 및 Al(C2H5)2(OC2H5)등이 있다.These activators can be used individually or in combination, and include Al (C 2 H 5 ) 3 , Al (C 2 H 5 ) 2 Cl, Al (iC 4 H 9 ) 3 , Al 2 (C 2 H 5 ) 3 Cl 3 , Al (i C 4 H 9 ) 2 H, Al (C 6 H 13 ) 3 , Al (C 2 H 5 ) 2 H and Al (C 2 H 5 ) 2 (OC 2 H 5 ).

본 발명의 촉매를 활성화 시키는데에는 티타늄 화합물 1몰당 10내지 400, 바람직하기로는 15내지 60몰의 활성화제를 사용한다.In order to activate the catalyst of the present invention, 10 to 400, preferably 15 to 60 moles of activator per mole of titanium compound is used.

담체물질은 고체의 입자화된 물질로서 촉매조성물중의 기타성분이나 반응계내의 활성 성분에 대하여 불활성인 물질이다. 담체물질에는 실리콘이나 알루미늄의 산화물 및 분자체와 같은 무기물이나 폴리에틸렌과 같은 올레핀 중합체등의 유기물이 포함된다. 담체물질은 평균입자크기 10내지 250μ바람직하기로는 50내지 I50μ의 건조분말형태로 사용한다. 이 물질들은 다공성으로서 표면적 3m2/g이상, 바람직하기로는 50m2/g이상인 것이 바람직하다. 담체물질은 건조상태, 즉 탈수상태이어야 하며 보통 담체물질을 사용전에 가열하거나 탈수불활성가스로 전처리하여 건조시킨다. 담체를 더욱 활성화시키기 위해서는 상기에 기술된 하나 이상의 알루미늄 알킬 화합물 1내지 8중량%로 무기담체를 처리한다.The carrier material is a solid, granulated material that is inert to other components in the catalyst composition or the active ingredients in the reaction system. Carrier materials include inorganic materials such as silicon and aluminum oxides and molecular sieves, and organic materials such as olefin polymers such as polyethylene. The carrier material is used in the form of a dry powder having an average particle size of 10 to 250 mu, preferably 50 to I 50 mu. These materials are porous and preferably have a surface area of at least 3 m 2 / g, preferably at least 50 m 2 / g. The carrier material should be dry, i.e., dehydrated, and is usually dried prior to use by heating or pretreatment with a dehydrated inert gas. To further activate the carrier, the inorganic carrier is treated with 1 to 8% by weight of one or more aluminum alkyl compounds described above.

[촉매의 제조][Production of Catalyst]

본 발명의 압출공정에 사용되는 중합체를 제조하는데 사용되는 촉매는 다음에 기술하는 바와같이 티타늄 화합물, 마그네슘 화합물, 및 전자공여체 화합물로부터 전구물질 조성물을 먼저 제조함으로써 제조한다. 담체물질에 이 전구물질 조성물을 침지시킨후 다음에 기술된 바와같이 한번이상의 단계에 걸쳐 담체물질을 활성화제로 처리한다.The catalyst used to prepare the polymer used in the extrusion process of the present invention is prepared by first preparing a precursor composition from a titanium compound, a magnesium compound, and an electron donor compound, as described below. After immersing this precursor composition in the carrier material, the carrier material is treated with the activator in one or more steps as described below.

전구물질 조성물은 티타늄 화합물과 마그네슘 화합물을 전자공여체 화합물에 약 20℃내지 전자공여체 화합물의 비점사이의 온도에서 녹여 형성시킨다. 티타늄화합물은 마그네슘 화합물을 첨가하기전, 후에 또는 동시에 전자공여체 화합물에 첨가할 수 있다. 티타늄 화합물 및 마그네슘 화합물이 전자공여체 화합물에 용해되는 것은 교반하거나 경우에 따라 환류시킴으로써 촉진시킬 수 있다.The precursor composition is formed by dissolving the titanium compound and the magnesium compound in the electron donor compound at a temperature between about 20 ° C. and the boiling point of the electron donor compound. The titanium compound may be added to the electron donor compound before, after or simultaneously with the addition of the magnesium compound. Dissolution of the titanium compound and the magnesium compound in the electron donor compound can be promoted by stirring or optionally refluxing.

티타늄 화합물 및 마그네슘 화합물이 용해된 후에는 전구물질 조성물은 결정화시키거나 헥산, 이소펜탄 또는 벤젠과 같은 C5내지 C8지방족 또는 방향족 탄화수소로 침전시킴으로써 유리시킨다.After the titanium compound and magnesium compound are dissolved, the precursor composition is liberated by crystallization or by precipitation with C 5 to C 8 aliphatic or aromatic hydrocarbons such as hexane, isopentane or benzene.

결정화되거나 침전화된 전구물질 조성물은 미세한 자유유동성의 평균입자크기 10내지 100μ이고, 침전부 피도가 18내지 33 Lb/ft3이 분말형으로 유리된다.The crystallized or precipitated precursor composition has an average particle size of 10 to 100 microns with fine free flow, and the sediment depth is 18 to 33 Lb / ft 3 which is liberated in powder form.

상기와 같이 제조된 전구물질 조성물은 다음과 같은 구조를 가진다.The precursor composition prepared as above has the following structure.

MgmTi(OR)nXp[ED]q Mg m T i (OR) n X p [ED] q

상기식에서In the above formula

ED는 전자공여체를 나타내며,ED stands for electron donor,

m은 0.5내지 56, 바람직하기로는 1.5내지 5,m is 0.5 to 56, preferably 1.5 to 5,

n은 0.1내지 2,n is 0.1 to 2,

p는 2내지 116, 바람직하기로는 6내지 14,p is 2 to 116, preferably 6 to 14,

q는 2내지 85, 바람직하기로는 4내지 11,q is 2 to 85, preferably 4 to 11,

R은 C1내지 C14지방족 또는 방향족 탄화수소기, 또는 COR'기이며, R'는 C1내지 C14지방족 또는 방향족 탄화수소기이며R is a C 1 to C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon group or a COR 'group, and R' is a C 1 to C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon group

X는 Cl,Br,I 또는 이들의 혼합물이다.X is Cl, Br, I or a mixture thereof.

전구물질 조성물은 담체물질 1중량부당 0.033내지 1, 바람직하게는 0.1내지 0.33부로 담체물질에 침지시킨다.The precursor composition is immersed in the carrier material at 0.033 to 1, preferably 0.1 to 0.33 parts per weight part of the carrier material.

활성화된 지지체에 전구물질 조성물을 침지시키는 것은, 전구물질 조성물을 전자공여 화합물에 용해시킨후 전구물질 조성물이 지지체에 침지되도록 지지체를 용해된 전구물질 조성물과 혼합함으로써 수행한다. 용매는 70℃이하에서 건조시켜 제거한다.Immersion of the precursor composition in the activated support is performed by dissolving the precursor composition in the electron donating compound and then mixing the support with the dissolved precursor composition such that the precursor composition is immersed in the support. The solvent is removed by drying at 70 캜 or below.

또한 지지체를 화학적 불순물의 용액에 가하여 전구물질 조성물을 용액과 분리시키지 않은채 전자공여화합물내에 전구물질 조성물을 형성시킴으로써 침지시킬 수도 있다. 잉여분의 전자공여 화합물은 70℃이하에서 건조시켜 제거한다.The support may also be immersed by adding a precursor to a solution of chemical impurities to form the precursor composition in the electron donating compound without separating the precursor composition from the solution. The excess electron donating compound is removed by drying at 70 캜 or lower.

또 다른 방법으로, 전구물질 조성물을 담체물질에 희석시킬 수도 있다. 전구물질 조성물을 희석시키는 것은 전구물질 조성물을 부분적으로 또는 완전히 활성화시키기 전이나 활성화에 동시에 수행할 수 있다. 전구물질 조성물을 희석시키는 방법은 0.033내지1, 바람직하게는 0.1내지 0.33중량부의 전구물질 조성물을 1중량부의 담체물질과 혼합하여 수행한다.Alternatively, the precursor composition may be diluted in a carrier material. Dilution of the precursor composition may be performed simultaneously with or before activation of the precursor composition partially or completely. The method of diluting the precursor composition is carried out by mixing 0.033 to 1, preferably 0.1 to 0.33 parts by weight of the precursor composition with 1 part by weight of the carrier material.

[전구물질의 활성화][Activation of precursor material]

본 발명의 압출공정에서 사용되는 중합체를 만드는데 사용하기 위해서에 전구물질 조성물은 완전히 활성화되어야 한다. 즉 충분량의 활성화제로 처리하여 전구물질 조성물내의 Ti원자를 활성화상태로 만들어야 한다.For use in making the polymers used in the extrusion process of the present invention, the precursor composition must be fully activated. That is, the Ti atom in the precursor composition must be activated by treatment with a sufficient amount of activator.

유용한 촉매를 만들기 위해서, 적어도 최종의 활성화 단계는, 용매를 제거하기 위해 완전히 활성화된 촉매를 제거시켜야 하는 필요성을 피하기 위해 용매부재하에 수행되어야만 한다. 활성화 공정은 침지된 전구물질 조성물(A)과 전구물질 조성물을 담체물질과 희석시키는(B)방법으로 이루어진다.In order to make a useful catalyst, at least the final activation step must be carried out in the absence of solvent to avoid the need to remove the fully activated catalyst to remove the solvent. The activation process consists of diluting the immersed precursor composition (A) and the precursor composition with a carrier material (B).

A. 침지된 전구물질 조성물의 활성화A. Activation of the Submerged Precursor Composition

활성화 공정은 적어도 두가지 방법으로 수행한다. 첫째방법, 실리카에 침지된 전구물질 조성물을 충분량의 활성화제의 반응시키고 부분적으로 환원시켜 활성화제/Ti의 몰비가>0내지<10 : 1, 바람직하게는 4내지 8 : 1인 부분적으르 활성화된 전구물질 조성물을 얻는다. 부분적 환원반응은 탄화수소 용매 슬러리내에서 수행하여, 생성된 혼액을 20내지 80℃, 바람직하게는 50내지 70℃에서 건조시킴으로써 용매를 제거하여 수행한다. 부분적 활성화공정에서, 활성화제를 전구물질 조성물을 위해 지지체로서 사용된 담체물질에 흥수시키면서 사용할 수 있다. 생성된 물질은 증합반응기에 쉽게 공급될 수 있는 자유 유동상 고체물질이다.The activation process is carried out in at least two ways. Firstly, a precursor composition immersed in silica is reacted and partially reduced with a sufficient amount of activator to partially activate the molar ratio of activator / Ti> 0 to <10: 1, preferably 4 to 8: 1. Obtain a precursor composition. The partial reduction reaction is carried out in a hydrocarbon solvent slurry to remove the solvent by drying the resulting mixture at 20 to 80 ° C, preferably 50 to 70 ° C. In the partial activation process, the activator may be used while submerging in the carrier material used as a support for the precursor composition. The resulting material is a free fluid bed solid material that can be easily fed to the reactor.

그러나, 부분적으로 활성화되고 침지된 전구물질 조성물은 중합반응에서 중합반응촉매로서는 활성이 약하다.However, the partially activated and immersed precursor composition is weakly active as a polymerization catalyst in the polymerization reaction.

에틸렌 중합반응에 활성이 있는, 부분적으로 활성화되고, 침지된 전구물질 조성물을 얻기 위해서는 추가분의 활성화제를 중합반응기에 가하여 반응기내에서 전구물질 조성물을 완전히 활성화시켜야 한다. 추가분의 활성화제와 부분적으로 활성화되고 침지된 전구물질 조성물은 분리공급관을 통해 반응기로 공급하는 것이 바람직하다. 추가분의 활성화제는 이소펜탄, 헥산 같은 탄화수소 용매 또는 무기유에 녹인 용액형태로 반응기에 분무한다. 이 용액은 일반적으로 2내지 30중량 %의 활성화제를 함유한다. 추가분의 활성화제는, 활성화제와, 부분적으로 활성화되고 침지된 전구물질 조성물과 함께 공급되는 티타늄 화합물의 Al/Ti몰비가 10내지 400, 바람직하게는 15내지 60의 비율을 갖는 양으로 반응기에 가한다. 반응기에 가해지는 활성화제의 추가분의 양은 반응기내에서 티타늄 화합물과 반응하여 티타늄 화합물을 완전히 활성화시킨다.To obtain a partially activated, immersed precursor composition that is active in the ethylene polymerization, an additional activator must be added to the polymerization reactor to fully activate the precursor composition in the reactor. The additional activator and the partially activated and immersed precursor composition are preferably fed to the reactor via a separate feed tube. The additional activator is sprayed into the reactor in the form of a solution dissolved in a hydrocarbon solvent or mineral oil such as isopentane, hexane. This solution generally contains from 2 to 30% by weight of activator. The additional activator is added to the reactor in an amount such that the Al / Ti molar ratio of the titanium compound supplied with the activator and the partially activated and immersed precursor composition is in the range of 10 to 400, preferably 15 to 60. do. The amount of additional activator added to the reactor reacts with the titanium compound in the reactor to fully activate the titanium compound.

B. 전구물질을 담체물질과 희석시키는 활성화 반응B. Activation Reaction to Dilute Precursor with Carrier

두방법은 다음의 결과를 가져온다. 첫째방법에서 전구물질 조성물을 활성화제와 무수혼합함으로써 용매부재하에 반응기밖에서 전구물질 조성물이 완전히 활성화된다.Both methods result in: In the first method, the precursor composition is totally activated outside the reactor in the absence of solvent by mixing the precursor composition with an activator.

이 무수혼합방법에서 활성화제는 담체물질에 흡수시키면서 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 이 방법은 생성된 무수의 완전히 활성화된 촉매에 10중량% 이상의 활성화제가 함유되어 열분해성이 있다는 점이단점이다.In this anhydrous mixing method, the activator is preferably used while absorbing the carrier material. However, this method has the disadvantage that the resulting anhydrous, fully activated catalyst contains at least 10% by weight of activator and is pyrolytic.

바람직한 두번째의 촉매 활성화방법에서, 전구물질 조성물은 탄화수소 슬러리내에서 활성화제로 부분적으로 활성화시키고 탄화수소용매를 건조제거시킨후 부분적으로 활성화된 전구물질 조성물을 종합반응기에 공급하여 추가분의 활성화제로 활성화반응을 완결시킨다.In the second preferred catalyst activation method, the precursor composition is partially activated with an activator in the hydrocarbon slurry, the hydrocarbon solvent is dried off, and the partially activated precursor composition is fed to the synthesis reactor to complete the activation reaction with additional activator. Let's do it.

촉매를 무수 혼합하는데 있어 고형의 전구물질 조성물을 활성화제가 흡수되어 있는 다공성 담체물질의 고형입자에 가해 혼합한다. 90내지 50중량%의 담체물질에 10내지 50중량%의 활성화제가 실리도록 활성화제를 탄화수소 용매에 녹인 용액형태로 담체에 흡수시킨다. 사용되는 전구물질 조성물, 활성화제 및 담체물질의 양은 소기의 A1/Ti몰비를 갖는 양이며 최종조성물에서 전구물질 조성물대 담체물질의 중량비가 0.50이하, 바람직하게는 0.33이하가 되는 양이다. 이 담체물질의 양은 반응기내에서 촉매의 중합 활성도를 조절할 수 있도록 활성화된 촉매를 희석하기에 위해서 필요하다. 최종조성물이 10중량%이상의 활성화제를 함유하면 이는 열분해성을 갖는다. 25℃나 그 이하의 온도에서 수행되는 무수 혼합공정동안 무수 혼합물은 연이은 발열반응인 환원반응동안에 초기에 열형성을 피하기 위해 잘 교반해준다. 따라서 생성된 촉매는 완전히 환원되고 활성화되어 중합 반응기에 공급된 수 있다. 이것은 자유유동물질이다.In anhydrous mixing of the catalyst, the solid precursor composition is added to the solid particles of the porous carrier material in which the activator is absorbed and mixed. The activator is absorbed into the carrier in the form of a solution dissolved in a hydrocarbon solvent such that 90 to 50 wt% of the carrier material is loaded with 10 to 50 wt% of the activator. The amount of precursor composition, activator and carrier material to be used is an amount having a desired A1 / Ti molar ratio and the weight ratio of precursor composition to carrier material in the final composition is 0.50 or less, preferably 0.33 or less. The amount of this carrier material is necessary to dilute the activated catalyst so as to control the polymerization activity of the catalyst in the reactor. If the final composition contains at least 10% by weight of activator it is pyrolytic. During the anhydrous mixing process carried out at a temperature of 25 ° C. or lower, the anhydrous mixture is stirred well to avoid initial thermal formation during the subsequent exothermic reduction reaction. The resulting catalyst can thus be fully reduced and activated and fed to the polymerization reactor. This is a free flowing material.

둘째로, 바람직한 촉매 활성화반응에서 활성화되는 적어도 두단계로 이루어진다. 첫번째 단계에서 담체 물질로 희석한 고형의 전구물질 조성물을 충분량의 활성화제와 반응시키고 부분적으로 환원시켜 활성화제 Ti의 몰비가 1내지 10 : 1, 바람직하게는 4내지 8 : 1인 부분적으로 활성화된 전구물질 조성물을 얻는다. 이 부분적 환원반응은 탄화수소 용매내에서 수행한후 생성된 혼합물을 20내지 80℃, 바람직하게는 50내지 70℃에서 건조시켜 용매를 제거하는 것이 바람직하다. 이 부분적 활성화반응에서 활성화제는 담체물질에 흡수시키면서 활성화제를 희석하여 사용한다.Secondly, it consists of at least two stages which are activated in the preferred catalyst activation reaction. In the first step, the solid precursor composition diluted with the carrier material is reacted with a sufficient amount of activator and partially reduced to partially activate the mole ratio of activator Ti from 1 to 10: 1, preferably from 4 to 8: 1. Obtain a precursor composition. This partial reduction reaction is preferably carried out in a hydrocarbon solvent and then the resulting mixture is dried at 20 to 80 ° C., preferably 50 to 70 ° C. to remove the solvent. In this partial activation reaction, the activator is used by diluting the activator while absorbing the carrier material.

생성된 물질은 자유 유동의 고형물질로 이는 중합반응기에 쉽게 공급될 수 있다. 그러나 부분적으로 활성화된 전구물질 조성물은 후술할 중합반응에서 중합촉매로서 사용하기에는 활성이 약하다. 에틸렌 중합반응에 활성이 있는 부분적으로 활성화된 전구물질 조성물을 얻기 위해서 추가분의 활성화제를 중합반응기에 가하여 전구물질 조성물의 활성화를 완결시켜야 한다. 추가분의 활성화제와 부분적으로 활성화된 전구물질 조성물은 분리공급관을 통하여 반응기에 공급되는 것이 바람직하다. 추가분의 활성화제는 이를 이소펜탄, 헥산과 같은 탄화수소 용매나 무기유에 녹인 용액상태로 반응기에 분무할 수 있다. 이 용액은 보통 2내지 30중량%의 활성화제를 함유한다. 또한 활성화제는 담체물질에 흡수시킨 고체형태로 반응기에 가할 수도 있다. 담체물질은 상기 목적을 위해 10내지 50중량%의 활성화제를 함유한다.The resulting material is a free flowing solid material which can be easily fed into the polymerization reactor. However, the partially activated precursor composition is less active for use as a polymerization catalyst in the polymerization reaction described below. To obtain a partially activated precursor composition that is active in the ethylene polymerization, an additional activator must be added to the polymerization reactor to complete the activation of the precursor composition. The additional activator and the partially activated precursor composition are preferably fed to the reactor via a separate feed tube. The additional activator can be sprayed into the reactor in the form of a solution dissolved in a hydrocarbon solvent or inorganic oil such as isopentane or hexane. This solution usually contains 2 to 30% by weight of activator. The activator may also be added to the reactor in solid form absorbed by the carrier material. The carrier material contains 10 to 50% by weight of activator for this purpose.

추가분의 활성화제는 활성화제와, 부분적으로 활성화된 전구물질 조성물과 같이 공급되는 티타늄 화합물의 A1/Ti의 몰비가 10내지 400, 바람직하게는 15내지 60의 비율을 갖는 양으로 반응기에 가한다. 반응기에 가해지는 추가분의 활성화제의 양은 반응기내에서 티타늄 화합물과 반응하여 활성화를 완결시킨다.The additional activator is added to the reactor in an amount such that the molar ratio of A1 / Ti of the titanium compound supplied with the activator and the partially activated precursor composition is in the range of 10 to 400, preferably 15 to 60. The amount of additional activator added to the reactor reacts with the titanium compound in the reactor to complete the activation.

후술할 유동상 공정 같은 연이은 기상공정에서 부분적으로 또는 완전히 활성화된 전구물질 조성물의 추상적인 양 또는 지지체에 침지된 부분적으으로 활성화된 전구물질 조성물의 추상적안 양은 부분적으로 활성화된 전구물질 조성물의 추가분의 활성화를 위한 추상적인 양과 함께 반응하는 동안 소비되는 활정화된 촉매를 바꿔주기 위해 계속되는 중합반응동안 반응기에 계속 공급된다.In subsequent gas phase processes, such as the fluidized bed process described below, the abstract amount of the partially or fully activated precursor composition or the amount of the partially activated precursor composition immersed in the support is a fraction of the additional amount of the partially activated precursor composition. Along with the abstract amount for activation, it is continuously fed to the reactor during the subsequent polymerization to change the activated catalyst consumed during the reaction.

[중합반응][Polymerization reaction]

중합반응은 유동상 공정과 같은 기상공정으로 실질적으로 습기, 산소, CO, CO2및 아세틸렌 같은 촉매독 부재하에 중합반응을 유발시키기에 충분한 온도와 압력에서 단량체 유분을 지지체에 침지된 완전히 활성화된 전구물질 조성물(촉매)의 촉매 유효량과 접촉시킴으로써 수행된다.Polymerization is a gaseous process, such as a fluidized bed process, which is a fully activated precursor in which monomeric oil is immersed in a support at a temperature and pressure sufficient to induce polymerization in the absence of catalyst poisons such as moisture, oxygen, CO, CO 2 and acetylene. It is carried out by contacting a catalytically effective amount of the material composition (catalyst).

공중합체의 소기의 밀도를 얻기 위해>C3공단량체를 에틸렌과 공중합시켜 공중합에서 C3내지 C8공단량체가>0내지 10몰%를 얻도록 한다. 상기 결과를 얻기 위해 필요한 공단량체의 양은 사용되는 특수 공단량체에 달려있다.A C 3 to C 8 comonomer in the copolymer by scavenging> copolymerized with a C 3 comonomers of ethylene to get the density of the copolymer> and to obtain a 0 to 10 mol%. The amount of comonomer needed to obtain the results depends on the special comonomer used.

하기의 표에는 어떤 일정한 용해율에서 소기의 밀도를 갖는 중체를 얻기 위해 에틸렌과 공중합되는 여러가지 공단량체의 양과 몰이 기술되어 있으며 단량체의 가스유분을 반응기내에서 반응 평형조건하에 재순환시킬때 공단량체와 에틸렌의 상태적 몰농도도 기술되어 있다.The table below describes the amounts and moles of the various comonomers copolymerized with ethylene to obtain the desired density of the intermediate at a certain dissolution rate. State molarity is also described.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

본 발명에서 사용되는 유동산 반응 시스템은 도면 4에 예시되어 있다. 참고로 반응기 10은 반응대 11와 속도감소도 12로 이루어진다.The fluidized acid reaction system used in the present invention is illustrated in FIG. For reference, reactor 10 consists of a reaction zone 11 and a speed reduction 12.

반응대 11은 형성되는 중합체 입자, 형성된 중합체 입자 및 소량의 촉매입자가 반응대를 통하여 공급 및 재순환 가스 형태로 중합가능하고 변형된 기상성분의 연이은 유동상으로 이루어진다. 생존 가능한 유동상을 유지하기 위해서, 상을 통과하는 기체의 유동속도를 유동화에 필요한 최소 유동이상이어야 하며 바람직하게는 1.5 내지 10배의 Gmf이고 더욱 바람직하게는 3내지 6배의 Gmf이다. Gmf는 유동화를 이루기에 필요한 최소기체 흐름을 감소시키는 표시로서 사용된다.The reaction zone 11 consists of a successive fluidized bed of polymer phases formed, polymer particles formed and a small amount of catalyst particles polymerizable and modified gaseous components in the form of feed and recycle gas through the reaction zone. In order to maintain a viable fluidized bed, the flow rate of the gas passing through the bed should be at least the minimum flow required for fluidization, preferably 1.5 to 10 times Gmf and more preferably 3 to 6 times Gmf. Gmf is used as an indicator to reduce the minimum gas flow required to achieve fluidization.

[참조 : C. Y. Wen 및 Y. H. Yu, "Mechanics of Fluidization", Chemical Engineering Progress Symposium Series, Vol. 62, p. 100 111 (1966)].[Reference: C. Y. Wen and Y. H. Yu, "Mechanics of Fluidization", Chemical Engineering Progress Symposium Series, Vol. 62, p. 100 111 (1966).

상(床)은 국부적으로 "열점"(Hot Spots)이 형성되는 것을 막고 반응대에서 특수 촉매를 소멸시키고 분산시키는 입자를 함유해야 한다. 가동시, 반응대는 가스 유동이 시작되기 전에 특수한 중합체 입자로 충진된다.The bed should contain particles that prevent local "hot spots" from forming and dissipate and disperse special catalysts in the reaction zone. In operation, the reaction zone is filled with special polymer particles before gas flow begins.

이러한 입자는 형성되는 중합체와 본본질적으로 같을 수도 있고, 다를수도 있다. 다를경우 이것은 첫째 생성물로서 형성된 중합체 입자로 회수된다. 결국, 소기의 중합체 입자의 유동상은 시동상(床)을 대신한다. 유동층에서 사용된 부분적으로 또는 완전히 활성화된 전구체 화합물(촉매)은 질소와 아르곤과 같이 저장물질에 불활성인 가스의 블랭컷하에서 저장기 13에 바람직하게 공급저장된다.Such particles may be essentially the same as or different from the polymer being formed. If different it is recovered as polymer particles formed as the first product. As a result, the fluidized bed of the desired polymer particles replaces the starting phase. The partially or fully activated precursor compound (catalyst) used in the fluidized bed is preferably fed to reservoir 13 under a blank cut of gas inert to the storage material, such as nitrogen and argon.

층을 통과하는 가스의 저순환 속도를 높힘으로써, 통상 보급가스 공급속도의 약 50배, 유동화가 이루어진다. 유동층은 가스가 층을 통해 여과됨으로써 생기는 것과 같이 눈에 보이는 입자의 밀집된 덩어리가 와동없는 흐름을 나타내는 외형을 갖고 있다. 층을 통해 떨어지는 압력은 횡단면에 의해 나뉘진층의 질량과 같거나 약간 크다. 따라서 반응물의 기하학에 좌우된다.By increasing the low circulation rate of the gas passing through the bed, fluidization is usually about 50 times the feed gas feed rate. The fluidized bed has an appearance in which dense clumps of visible particles are vortex-free, such as when the gas is filtered through the bed. The pressure falling through the bed is equal to or slightly greater than the mass of the bed divided by the cross section. It is therefore dependent on the geometry of the reactants.

보급가스를 미립자 중합체 산물을 회수하는 속도와 같은 속도로 층에 공급한다. 보급가스의 조성물 층의 상부에 위치한 가스 분석기 14에 의해 확인한다.The feed gas is fed to the bed at the same rate as the particulate polymer product is recovered. Check by gas analyzer 14 located on top of the composition layer of the feed gas.

가스분석기로 재순환되는 가스의 조성을 측정하여 보급가스의 조성을 측정하며 보급가스의 조성은 반응지대 내에서 불변상태의 가스조성을 유지할 수 있도록 조정한다.The composition of the feed gas is measured by measuring the composition of the gas recycled to the gas analyzer, and the composition of the feed gas is adjusted to maintain a constant gas composition in the reaction zone.

유동화 완결을 확인하기 위해 재순환 가스 및 필요하다면 보급가스의 일부를 하층의 포인트 16에서의 반응기에 가스 재순환 배관 15를 통해 반환시킨다.A portion of the recirculation gas and, if necessary, of the feed gas is returned through the gas recirculation piping 15 to the reactor at point 16 below to confirm fluidization completion.

층의 유동화를 돕기 위해 반환 포인트위에 가스 분배관 17이 있다.There is a gas distribution line 17 above the return point to help fluidize the bed.

층에서 반응하지 않은 가스유출 부분은 중합지대로부터 제거되는 재순환 가스와 같이 합해지며, 바람직하게는 이를 첨가되는 입자가 층으로 회수될 기회가 주어지는 층상부의 감속지대 12로 통과시킨다.The unreacted gaseous fraction in the bed is combined with the recycle gas removed from the polymerisation zone, preferably passing it through the deceleration zone 12 in the bed where the added particles are given the opportunity to recover to the bed.

재순환가스를 압착기 18중에서 압착시킨후, 층으로 반환되기전 반응열이 빼앗기는 열교환기 19를 통과시킨다. 층의 온도는 반응열을 계속 제거함으로써 불면 상태하에 일정한 온도로 조절한다. 층 상부내에서 괄목할만한 온도의 증감은 나타나지 않았다. 온도의 증감은 층하부, 약 6내지 12인치의 층에서 도입가스의 온도와 층에 남아있는 가스의 온도사이에서 발생된다.The recycle gas is compressed in compressor 18 and then passed through heat exchanger 19 where the heat of reaction is taken away before returning to bed. The temperature of the bed is controlled to a constant temperature under the blown state by continually removing the heat of reaction. There was no noticeable increase or decrease in temperature in the top of the bed. The increase or decrease in temperature occurs between the temperature of the inlet gas and the temperature of the gas remaining in the bed at the bottom of the bed, about 6-12 inches.

재순환 가스는 기지 16에서의 반응기 및 분배판 17을 통하여 유동층에 반환된다. 압착기 18은 또한 열교환기 19의 하류에 위치한다. 분배판 17은 반응기 조작시 중요한 역할을 한다. 유동층은 촉매입자는 물론 크기가 증대되는 미립자 중합체와 이미 형성된 미립자 중합체를 함유한다. 중합체 입자가 따뜻하고 활성이 있으므로 정치를 막아야 하며 이는 활동하지 않은 덩어리가 존재하고 있다면 그중에 함유된 활성 촉매가 반응을 계속하여 혼란을 야기하기 때문이다. 그러므로 층기지에서 유동화를 유지하기에 충분한 속도로 층에 재순환가스를 확산시킬 것이 중요하다. 이러한 목적으로 분배판 17이 사용되며 이는 스크린, 흠판, 구멍이 있는 판, 거품캡형판등이 될 수도 있다. 판의 성분은 모두 정치형이거나 미합중국 특허 제 3,298,792호에서 공개된 이동타입이다.The recycle gas is returned to the fluidized bed through the reactor and distribution plate 17 at base 16. Compressor 18 is also located downstream of heat exchanger 19. Distribution plate 17 plays an important role in reactor operation. The fluidized bed contains catalyst particles as well as particulate polymers of increasing size and particulate polymers already formed. Since the polymer particles are warm and active, they must be restrained because if there is an inactive mass, the active catalyst contained therein will continue to react and cause confusion. Therefore, it is important to diffuse recycle gas into the bed at a rate sufficient to maintain fluidization at the bed base. Distribution plates 17 are used for this purpose, which may be screens, flaws, perforated plates, foam cap plates, and the like. The components of the plates are all stationary or mobile types disclosed in US Pat. No. 3,298,792.

어떻게 도안되었더라도 이 판은 유동상태를 유지하기 위해 층 기지에서의 입자를 통해 재순환 가스를 침투시켜야 하며 또한 반응기가 조작되지 않을 때는 수지입자의 무활동층을 지지해주어야 한다. 판중의 이동성 성분은 판 안이나 위의 중합체 입자를 제거하는데 사용된다.No matter how designed, the plates must penetrate the recycle gas through the particles at the bed base to maintain flow and also support the inert bed of resin particles when the reactor is not operating. The mobile component in the plate is used to remove polymer particles in or on the plate.

수소는 본 발명의 중합반응중 측쇄 전이제로서 사용된다. 사용되는 수소/에틸렌 비율은 가스류중의 모노머 몰당 수소 약 0내지 2.0몰로 차이가 있다.Hydrogen is used as side chain transfer agent in the polymerization reaction of the present invention. The hydrogen / ethylene ratio used varies from about 0 to 2.0 moles of hydrogen per mole of monomer in the gas stream.

촉매와 반응물에 불활성인 가스가 또한 이 가스류 중에 존재할 수 있다. 활성 화합물을 열교환기 19로부터 반응계 하류에 첨가하는 것이 바람직하다. 따라서 활성화합물을 배관 21을 통해 조제기 20으로부터 가스 재순환계로 공급한다.Gases inert to the catalyst and reactants may also be present in this gas stream. It is preferred to add the active compound downstream from the heat exchanger 19 to the reaction system. The active compound is thus fed via the pipe 21 from the dispenser 20 to the gas recycle system.

구조식 Zn (Ra)(Rb)화합물은, 구조식중 Ra및 Rb는 같거나 다른 C1-C4지방족 또는 방향족 탄화수소잔기, 생성되는 중합체의 용해율을 증가시키기 위해 수소, 분자량 조절제 또는 측쇄 전이제와 같이 기술된 촉매와 병용될 수 있다. 반응기중의 티탄 화합물(Ti으로써)몰당 Zn화합물(Zn으로써)약 0내지 100, 바람직하게는 약 20내지 30몰이 반응기중의 가스류에 사용된다. 아연 화합물을 탄화수소 용매중에 희석한 용액(2내지 30중량%)으로 또는 상기에 기술된 형과 같은 고체희석제, 즉 실리카에 흡착시켜서 약 10내지 50중량%를 반응기에 도입시커는 것이 바람직하다.The structural Zn (R a ) (R b ) compounds are hydrogen, molecular weight modifiers or side chains in which R a and R b are the same or different C 1 -C 4 aliphatic or aromatic hydrocarbon residues, to increase the dissolution rate of the resulting polymer. It may be used in combination with a catalyst described as a transfer agent. About 0 to 100, preferably about 20 to 30 moles of Z n compound (as Z n ) per mole of titanium compound (as Ti) in the reactor is used for the gas flow in the reactor. It is preferred to introduce about 10 to 50% by weight of the zinc compound into a reactor diluted with a hydrocarbon solvent (2 to 30% by weight) or by adsorbing to a solid diluent such as the type described above, ie silica.

이들 조성물은 자연발화의 경향이 있다. 아연화합물은 단독으로 첨가하거나 아연 화합물과 함께 활성화합물 일부를 조제기 20에 인접한 위치의 공급기로부터 반응기에 첨가한다.These compositions tend to spontaneously ignite. The zinc compound is added alone or with the zinc compound, a portion of the active compound is added to the reactor from a feeder located near the dispenser 20.

신터링이 나타나지 않도록 하기 위해 중합체 입자의 신터링 온도보다 낮은 온도에서 유동층 반응기를 조작할 것이 중요하다. 여기에 기술된 중합 방법중에서 에틸렌중합체를 생성하기 위한 조작온도는 약 30내지 115℃가 바람직하며 약 75내지 95℃의 온도가 가장 바람직하다. 약 0.91내지 0.92의 밀도를 지닌 중합체를 만들기 위해서는 약 75내지 95°의 온도가 적용되며 밀도가 약 0.92 내지 0.94인 중합체를 제조하기 위해서는 약 80내지 100℃의 온도가 적용되고 밀도가 00.94내지 0.97안 중합체를 제조하기 위해서는 약 90 내지 115℃의 온도가 적용된다.It is important to operate the fluidized bed reactor at a temperature lower than the sintering temperature of the polymer particles to avoid sintering. Among the polymerization methods described herein, the operating temperature for producing the ethylene polymer is preferably about 30 to 115 ° C, and most preferably about 75 to 95 ° C. Temperatures of about 75 to 95 ° are applied to make polymers having a density of about 0.91 to 0.92, and temperatures of about 80 to 100 ° C. are used to produce polymers having a density of about 0.92 to 0.94 and a density of 00.94 to 0.97 A temperature of about 90-115 ° C. is applied to prepare the polymer.

유체베드 반응기는 약 1000 psi까지의 압력에서 작용하며, 바람직하게는 약 150에서 350psi까지의 압력에서 작용하고, 이런 범위의 높은 압력에서 작용시킬때, 압력의 증가가 가스의 단위 부피당 열용적을 증가시키므로 열이동이 좋다.Fluid bed reactors operate at pressures up to about 1000 psi, preferably at pressures from about 150 to 350 psi, and when operated at high pressures in this range, an increase in pressure increases the heat volume per unit volume of gas. Heat transfer is good.

부분적으로 또는 완전히 활성화된 전구체 조성 그것의 소모속도와 동일하게 분배판 17위에있는지점 22에 주입한다. 바람직하게는, 촉매를 중합체 입자가 잘 혼합되고 있는 베드의 지점에 주입한다. 분배판 위의 지점에 촉매를 주입하는 것이 본 발명의 중요한 특징이다. 여기에 설명된 촉매는 활성이 높으므르 완전히 활성화된 촉매를 분배판 아래에 주입하면, 그곳에 중합이 일어나기도 하며 마침내는 분배판이 막히기도 한다. 그 대신에 바이아블(Viable) 베드대의 주입은 촉매를 베드정체에 분배하는 것을 도우며, "하트 스파츠"의 형성을 일으키기도 하는 국소화된 촉매의 고농도 지점의 형성을 배제한다. 베드위로 반응기내에 촉매를 구입하면, 중합이 시작되고 라인의 플러킹과 열교환이 일어나는 재순환라인 내로 과량의 촉매 이월이 일어난다.Partially or fully activated precursor composition is injected at point 22 on distribution plate 17 equal to its consumption rate. Preferably, the catalyst is injected at the point in the bed where the polymer particles are mixing well. Injection of the catalyst at points on the distribution plate is an important feature of the present invention. The catalysts described here are highly active, and when fully activated catalysts are injected under the distribution plate, polymerization may occur there and eventually the distribution plate may be blocked. Instead, injection of a viable bed bed assists in distributing the catalyst to the bedlock and eliminates the formation of high concentration points of the localized catalyst, which also leads to the formation of "heart spats". Purchasing catalyst in the reactor over the bed causes excess catalyst carryover into the recycle line where polymerization begins and line flushing and heat exchange occurs.

질소 또는 아르곤 같은, 촉매에 대해 불활성인 가스를 부분적으로 또는 완전히 환원된 전구체 조성물, 그리고 추가적인 활성화화합물 또는 필요한 비가스성의 측쇄 이동제를 베드내로 운반하는데 사용한다.A gas that is inert to the catalyst, such as nitrogen or argon, is used to transport the partially or fully reduced precursor composition and additional activating compounds or necessary non-gaseous side chain transfer agents into the bed.

베드의 생성속도는 촉매주입의 속도로 조절한다. 촉매주입속도를 증가시키면 생성속도가 증가되며 촉매주입속도의 감소로 생성속도가 감소된다.The rate of bed formation is controlled by the rate of catalyst injection. Increasing the catalyst injection rate increases the production rate and decreases the production rate due to the reduction of the catalyst injection rate.

촉매주입속도의 변화가 반응열의 생성속도를 변화시키므로, 반응기에 들어가는 재순환가스의 온도는,열생성속도의 변화를 조정하기 위해 조절된다. 이렇게 하면 베드내의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 유체화 베드 및 재순환 가스냉각계의 완전한 기계화는 작용기가 재순환 가스의 용도를 적절히 조절할 수 있도록 하기 위해 베드의 온도변화를 탐지하는데 필요하다.Since the change in catalyst injection rate changes the rate of generation of reaction heat, the temperature of the recycle gas entering the reactor is adjusted to adjust the change in heat generation rate. This keeps the temperature in the bed constant. Full mechanization of the fluidized bed and recycle gas cooling system is necessary to detect temperature changes in the bed to allow the functional group to properly control the use of the recycle gas.

주어진 작용조건하에서, 유체화 베드는 생성물로서의 베드의 부분을 입자화 중합체 생성물의 형성속도와 동일하게 빼내어 일정한 높이를 유지시킨다. 열생성 속도가 직접적으로 생성물 형성에 관련되므로, 반응기를 가로지른 가스의 온도상승(도입가스 온도와 배출가스 온도의 차이)은 일정한 가스속도에서 입자화중합체 형성속도를 결정한다.Under a given operating condition, the fluidized bed pulls out a portion of the bed as a product at the same rate as the rate of formation of the granulated polymer product to maintain a constant height. Since the rate of heat production is directly related to product formation, the temperature rise of the gas across the reactor (difference between the inlet and outlet gas temperatures) determines the rate of particulate polymer formation at a constant gas velocity.

입자화 중합체 생성물을 바람직하게는 분배판(17)이나 가까이의 지점(23)에서 계속적으로 빼내고, 입자가 포집대에 이르렀을 때 중합화와 신터링이 더 일어나는 것을 줄이기 위해, 일부분의 가스흐름과의 현탁액으로 입자로써 분출된다. 현탁된 가스는 한 반응기의 생성물을 다른 반응기로 밀어내는 데도 사용된다.The particulate polymer product is preferably continuously withdrawn at or near the distribution plate 17 and at a point 23 and a portion of the gas flow and to reduce further polymerization and sintering when the particles reach the collection zone. It is ejected as a particle into a suspension of. Suspended gases are also used to push the products of one reactor into another.

입자화 중합체 생성물은 분리대(26)을 한계지어 주는 시계장치가 된 밸브(24) 및 (25)의 연속적인 작동으로 편리하고 바람직하게 빼낸다. 밸브(25)가 닫혀있을 때, 밸브(24)를 열어, 가스 폴리그 및 생성불을 이것과 밸브(24) 사이의 (26) 지대로 내뿜고, 밸브(24)를 닫는다. 밸브(25)를 열어 생성물을 외부 회수대로 이동시킨다. 밸브(25)를 막아 다음 생성물 회수 작동을 기다린다. 미반응 단일체를 함유한 방출가스는 라인(27)을 통해 (26) 지대로부터 회수하고 압축기(28)에서 재압축시키고 직접 또는 정제기(29)를 통해, 라인(30) 의의 재순환 압축기(I8)의 역류 지점에서 가스 재순환 라인(15)로 돌린다.The granulated polymer product is conveniently and preferably withdrawn by the continuous operation of the clocked valves 24 and 25 limiting the separator 26. When the valve 25 is closed, the valve 24 is opened to flush gas fogging and fire to the 26 zone between it and the valve 24 and close the valve 24. Open the valve 25 to move the product to the external recovery. The valve 25 is plugged in to wait for the next product recovery operation. Emission gases containing unreacted monoliths are withdrawn from zone 26 via line 27 and recompressed in compressor 28 and directly or via purifier 29 of recycle compressor I8 in line 30. Turn to gas recirculation line 15 at the point of backflow.

마지막으로, 유체화 베드 작용기에는, 시작 및 조업중지 동안에 베드의 방출을 가능케 하기 위해 적절한 방출계를 갖춘다· 반응기는 교반수단 및/또는 벽을 긁는 수단이 필요하지 않다. 재순환 가스라인(15) 및 그것의 부분(압측기(l8), 열교환기(19))은 표면이 매끈해야 하며 재순환가스의 흐름을 막지 않도록 불필요한 방해를 피해야 한다.Finally, the fluidized bed functional group is equipped with a suitable release system to enable the release of the bed during start up and shutdown. The reactor does not require agitation means and / or means for scraping walls. The recirculating gas line 15 and its parts (pressor 18, heat exchanger 19) should have a smooth surface and avoid unnecessary interference to prevent the flow of recycle gas.

상술된 촉매계 및 중합과정에 의해 평균 입자크기가 약 0.005 내지 약 0.06인치 사이인 유체베드 중합체 생성불을 생성하며, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.04인치이다.The catalyst system and polymerization process described above produce fluid bed polymers with an average particle size of between about 0.005 and about 0.06 inches, preferably between about 0.02 and about 0.04 inches.

불활성 가스희석제 없이 또는 함께, 가스단일체 흐름을 약 2내지 10파운드/시간/(베드부피의 푸트)3으로 반응기에 공급된다.With or without an inert gas diluent, the gas monolithic flow is fed to the reactor at about 2 to 10 pounds / hour / (foot volume of bed) 3.

실시예에서 생성된 중합체의 성질은 다음 시험법으로 결정한다.The properties of the polymers produced in the examples are determined by the following test methods.

밀도: 0.940보다 작은 밀도를 갖는 물질들에 대해서는, ASTM-1505 방법을 사용하며, 평형 결정성에 도달하도록 플라크(Plaque)를 l시간 동안 100℃로 한다. 밀도가 0.940 이상인 물질들에 대해서는, 변형된 방법이 사용되는데, 평형결정성에 도달하도록 시험 플라그를 1시간 동안 I20℃로 하고 곧 상온으토 냉각시킨다.Density: For materials with a density less than 0.940, the ASTM-1505 method is used and the plaque is brought to 100 ° C. for l hour to reach equilibrium crystallinity. For materials with a density above 0.940, a modified method is used, in which the test plaques are brought to I20 ° C. for 1 hour and immediately cooled to room temperature to reach equilibrium crystallinity.

모든 밀도치는 g/cm3로 기록된다.All density values are reported in g / cm 3 .

모든 밀도측정은 밀도변화도 칼럼속에서 행해진다.All density measurements are made in the density gradient column.

융해율(MI):ASTMI-1238-조건 E-190℃에서 측정 g/10분으르 기록Melting rate (MI): Recording at g / 10 min measured at ASTMI-1238-condition E-190 ° C

유동속도(HLMI) : ASTMD-1238-조건 F-위 융점색인 시험에서 사용된 중량의 10배에서 측정Flow Rate (HLMI): measured at 10 times the weight used in ASTMD-1238-condition F-melting point index test

Figure kpo00004
Figure kpo00004

생산성 : 수지산물의 표본을 회화하고 회분의 중랑 %를 결정한다. 회분은 촉매로 구성되기 때문에 따라서 생산성은 소비되는 총 촉매 파운드당 생성되는 폴리머의 파운드가 된다. 회분증 Ti,Mg 및 할라이드의 양은 원소분석에 의해 결정한다.Productivity: Collect a sample of resin product and determine the% of the ash content. Since the ash is composed of a catalyst, the productivity is therefore the pounds of polymer produced per pound of total catalyst consumed. The amount of ash Ti, Mg and halide is determined by elemental analysis.

n-헥산 추출(식품접촉 응용을 위한 폴리에틸렌 필름용의 테스트) : 1.5밀리게이지 필름의 200인치2표본을 1μ×6μ영사슬라드 크기로 절단하고 0.1mg 근사치로 무게를 측정한다. 영사 슬라이드를 용기에 넣고, 300ml의 n-헥산으로 50±1℃에서 2시간 추출한다. 추출물을 무게를 측정한 배양접시에 가만히 따른다. 진공건조기 중에서 추출물을 건조시킨 후 배양접시를 0.1mg 근사치까지 무게를 측정한다. 원표본 무게에 대해 표준화한 추출물을 n-헥산 추출물의 중량 분류물로 기록한다.n-hexane extraction (test for polyethylene film for food contact applications): A 200 inch 2 sample of 1.5 milligauge film is cut into 1 μ × 6 μ projection slab size and weighed to the nearest 0.1 mg. The projection slide is placed in a container and extracted with 300 ml of n-hexane at 50 ± 1 ° C. for 2 hours. Pour the extract still in a weighed dish. After the extract is dried in a vacuum dryer, the culture dish is weighed to an approximate value of 0.1 mg. The extract normalized to the original sample weight is reported as the weight fraction of the n-hexane extract.

평균 입자크기:이것은 ASTM-D-I921 방법 A에 따라 500g의 표본을 사용해서 측정한 체분석으로부터 계산된다. 계산치는 망상에 남아있는 분류불 중량에 근거한다.Average Particle Size: This is calculated from sieve analysis using a 500 g sample according to ASTM-D-I921 Method A. The calculation is based on the unclassified weight remaining in the delusion.

불포화도:적외부 분광 광도계(퍼킨 엘머 모델 21) 시험용 재료는 수지로부더 제조한 두께 25mm인 레코드를 사용한다. 흡광도는 트란스 비닐리덴 불포화도는 10.35μ에서 말단 비반 불포화도는 11.0μ에서 그리고 부속 비닐리덴 불포화도는 11.25μ에서 측정한다. 레코오드의 두께 mm당 흡광도는 불포화된 농도 및 흡수율에 정비례한다. 흡수율은 R. J. de kock, et al, J. PoIymer Science, Part B. 2,339(1964)의 문헌치에서 알 수 있다.Unsaturation: Infrared Spectrophotometer (Perkin Elmer Model 21) The test material uses a 25 mm thick record made from resin. Absorbance is measured at 10.35μ for transvinylidene unsaturation, 11.0μ for terminal a half unsaturation, and 11.25μ for accessory vinylidene unsaturation. The absorbance per mm of thickness of the record is directly proportional to the unsaturated concentration and the rate of absorption. Absorption can be found in the literature of R. J. de kock, et al, J. PoIymer Science, Part B. 2,339 (1964).

용적밀도 : 수지를 3/8μ직경 깔대기를 통과시켜 I00ml 눈금이 새겨진 실린더에 실린더를 흔들지 않고 100m1선까지 붓고 중량차를 측정한다. 측정치는 Lbs/ft3로 기록한다.Bulk density: Resin is passed through a 3/8 μ diameter funnel and poured into a cylinder with I00ml scale up to 100m1 without shaking the cylinder, and the weight difference is measured. The measurement is reported in Lbs / ft 3 .

분자량 분포(Mw/Mn) 겔투과성 크로마토그라피 밀도 0.94 미만 수지용:스티로겔 충전:(공극 크기 순서는 107,105,104,103,90A°이다) 용매는 117℃에서 과염소에틸렌이다. 밀도0.94 이상 수지용:스트로겔충전 : (공극 크기 순서는 107,106,105,104,60A°이다) 용매는 135℃에서 오르로 이염소벤젠이다. 전수지에 대한 검출:적외부 3.45μ에서Molecular Weight Distribution (M w / M n ) Gel Permeation Chromatography Density Less Than 0.94 For Resin: Styrogel Filling: (The pore size order is 10 7 , 10 5 , 10 4 , 10 3 , 90 A °) Solvent at 117 Perchlorethylene. Density 0.94 or more for resin: Stroke filling: (The pore size order is 10 7 , 10 6 , 10 5 , 10 4 , 60 A °) The solvent is ortho dichlorobenzene at 135 ° C. Detection against resin: at 3.45 μm infrared

다음 실시예는 본 발명의 제법을 설명하며 그의 범위를 한정하려는 의도는 아니다.The following examples illustrate the preparation of the invention and are not intended to limit its scope.

Ia.포화전극물질의 제조I a. Preparation of Saturated Electrode Material

교반기가 부착된 12ℓ 플라스크에 무수염화마그네슘 41.8g(0.439몰)과 테트라하이느로푸란 2.5ℓ를 넣는다. 이 혼합액에 4염화티탄 27.7g(0.184몰)을 30여분에 걸쳐 적가한다. 이때 혼함물질을 완전히 용해시키기 위해서는 혼합액을 60℃로 30분간 가열한다.Into a 12 L flask with a stirrer was added 41.8 g (0.439 mol) of anhydrous magnesium chloride and 2.5 L of tetrahydronifuran. 27.7 g (0.184 mol) of titanium tetrachloride are added dropwise to the mixture over 30 minutes. At this time, to completely dissolve the mixed material, the mixed solution is heated to 60 ℃ for 30 minutes.

다공성 규사 500g을 가하그 혼합액을 15분간 교반한다. 이 혼합물은 규시입자크기의 건조된 분말을 얻기 위하여 60℃의 질소기류 중에서 3 내지 5시간 건조한다. 흡착 전구물질 합성체의 화학식은 다음과 같다.500 g of porous silica sand was added and the mixed solution was stirred for 15 minutes. The mixture is dried for 3 to 5 hours in a nitrogen stream at 60 ° C. to obtain a dried powder of silica particle size. The chemical formula of the adsorption precursor composite is as follows.

TiMg3.0Cl10(THF)6.7 TiMg 3.0 Cl 10 (THF) 6.7

Ib. 전생성 전구불질 합성체로부터 포화전구물질의 제조I b . Preparation of Saturated Precursors from Progenitor Pro-Flame Composites

교반기가 부착된 12ℓ 플라스크에서 전구물질 합성체 146g을 건조 테트라하이드로푸란 2.5ℓ에 용해한다. 이때 용해를 촉진시키기 위해 용액을 60℃로 가열한다. 다공성 규사 500g을 가하고혼합액을 15분간 교반한다. 이 혼합액은 규사입자크기의 건조분말을 얻기 위하여 60℃ 이하의 질소기류증에서 3 내지 5시간동안 건조한다.In a 12 L flask equipped with a stirrer, 146 g of precursor complex is dissolved in 2.5 L of dry tetrahydrofuran. The solution is then heated to 60 ° C. to promote dissolution. 500 g of porous silica sand is added and the mixture is stirred for 15 minutes. This mixed solution is dried for 3 to 5 hours in a nitrogen gas stream of 60 ° C. or less to obtain a dry powder of silica sand particle size.

제법에서 사용된 선구물질 합성체는 테트라하이드로푸란을 써서 결정법 또는 침전법으로 용액으로부터 회수되는 점 이외에는 Ia제법과 동일한 방법으로 만들어진다·The precursor composites used in the preparation are made in the same way as the I a method, except that they are recovered from solution by crystallization or precipitation using tetrahydrofuran.

전구물질 합성체는 마그네슘 및 티탄화합물의 일부를 이를 분리하는 동안 잃게 되므로, 이 시점에서 동원소들의 합량되석을 행할 수 있다. 여기서 기술한 전구물질 조성에 대한 실험식은 마그네슘 및 티탄들이 처음 전자공여화합물로 첨가될 당시의 화합을 형태로서 그대로 존재하고 있다는 가정하에 유도된 것이다. 전자공여 정도는 크로마토그라피법으로 축정된다.Precursor composites lose some of the magnesium and titanium compounds during their separation, so that the total isotope of the isotopes can be performed at this point. The empirical formula for the precursor composition described here is derived on the assumption that magnesium and titanium are present in the form of the compound at the time of addition as an electron donating compound. The degree of electron donation is determined by chromatographic method.

II. 활성화법II. Activation method

슬러리상태를 유지하기 위해 이소펜탄과 같은 무수지방족 탄화수소가 충분히 담겨있는 혼합탱크에 필요한 만큼의 포화선구물질 합성체와 활성화제를 가한다.To maintain the slurry, add as many saturated precursor composites and activators as necessary to a mixing tank containing sufficient anhydrous aliphatic hydrocarbons such as isopentane.

활성화제와 선구물질 화합물은 알미늄/티탄 비율이 0 보다 크고 10:1 이하 되게, 더 좋게는 4 내지 8:1 되게 부분적으로 활성화된 전구물질 합성체가 되게끔 사용한다.The activator and precursor compounds are used to result in partially activated precursor composites with an aluminum / titanium ratio of greater than 0 and less than 10: 1, better 4 to 8: 1.

슬러리상의 내용물들은 상온 상압하에서 15 내지 30분간 완전히 혼합한다. 이로부터 얻어진 슬러리는 이어서 탄화수소 희석제를 제거하기 위해 상압 65±10℃상에서 질소 또는 알곤과 같은 건조 불활성 가스상에서 건조한다. 이 공정은 약 3 내지 5시간을 소요한다. 이 결과 얻어진 촉매는 규사기공 안에 부분적으로 활성화된 전구물질 합성체로 포화된 형태로 존재하게 된다. 재료는 규사형태와 크기를 갖는 유동성입자로 되어 있다. 알킬알미늄 함량이 무게로 10%를 넘지 않으면, 이 촉매는 비발화성이며, 앞으로 사용할 촉매는 질소, 알곤과 같은 건조 불활성 가스 중에 저장 보관한다. 또한 이 촉매는 현재 중합반응로 중에 투입, 반응로내에서 완전 활성화하여, 사용하는 방법이 알려져 있다.The contents of the slurry are thoroughly mixed for 15 to 30 minutes at room temperature and atmospheric pressure. The resulting slurry is then dried over a dry inert gas such as nitrogen or argon at atmospheric pressure 65 ± 10 ° C. to remove the hydrocarbon diluent. This process takes about 3 to 5 hours. The resulting catalyst is present in saturated form with partially activated precursor composites in the silica sand pores. The material consists of flowable particles of silica sand shape and size. If the alkylaluminum content is not more than 10% by weight, the catalyst is non-flammable and future catalysts are stored and stored in dry inert gases such as nitrogen and argon. Moreover, the method of using this catalyst is currently put into a polymerization reactor, fully activated in a reactor, and is used.

전구물질 합성제의 완전활성화를 위해 중합반응로에 별도의 활성제가 주입될 때, 이소펜탄과 같은 탄화수소를 용매로 사용한 희석용액을 반응로에 주입한다. 이 희석용액은 부피비율로 5 내지 30%의 활석화제를 함유한다.When a separate active agent is injected into the polymerization reactor for the full activation of the precursor synthesis agent, a dilution solution using a hydrocarbon such as isopentane as a solvent is injected into the reactor. This dilution solution contains 5 to 30% of the talcum agent in volume ratio.

활성화제는 반응로의 알미늄/티탄 비율을 10 이상 400:1 수준으로 유지하게끔, 더 좋은 것은 15 이상 60:1이 되게 중합반응로에 가해 준다.The activator is added to the polymerization reactor to maintain the aluminum / titanium ratio of the reactor at a level of 10 to 400: 1, and even better to 15 to 60: 1.

[실시예 1]Example 1

공중합체의 제조Preparation of Copolymer

전술한 제조법과 활성화법 A에 따라 활성화된 촉매존재하에서 에틸렌은 프로필렌 또는 1-부렌과 일련의 중합반응(시험가동 1 내지 2는 프로필렌, 3 내지 14는 1-부렌)을 일으켜, 밀도 0.940 이하의 중합체-를 생성한다. 이 각개 실험에서 부분적으로 활성화된 전구물질 합성체는 4.4 내지 5.8의 (알이늄/티탄)몰비율을 갖는다. 중합반응로에서 전구물질 합성체의 완전활성화는 (알미늄/티탄) 몰비율이 약 29 내지 140이 되는 완전 활성화 촉매를 반응로에 갖게끔 트리에틸 알미늄(시험가동 1 내지 3,4 내지 14는 이소펜탄 용매에 5무게 퍼센트인 경우 시험가동 4 내지 5는 50/50무게 퍼센트로 규사에 흡수시킨 경우)으로 조정 완결된다.In the presence of a catalyst activated according to the above-mentioned preparation and activation method A, ethylene causes a series of polymerization reactions with propylene or 1-burene (test runs 1 to 2 propylene, 3 to 14 1-burene), having a density of 0.940 or less. Polymer-. The partially activated precursor composite in each of these experiments has a (alnium / titanium) molar ratio of 4.4 to 5.8. The complete activation of the precursor composite in the polymerization reactor is characterized by the fact that triethyl aluminum (test runs 1 to 3, 4 to 14 Test run 4 to 5 in the case of 5 weight percent in pentane solvent is adjusted to 50/50 weight percent in case of absorbing silica sand.

시험가동 중의 각 중합반응은 평형도달 후 압력 300psia 가스속도는 베드공간(Bed Space)의 시공간수율(Space time yield) 약 3 내지 6 Lbs/hr/ft3인 유동층 반응계(FIuid bed reaction System)에서 Gmf의 약5 내지 6배인 상태에서 1시간 이상 계속한 것이다. 반응계는 앞에 도시하였다. 이 장치의 하부는 내경 13.5인치 높이 10피트이며, 상부는 내경 23.5인치 높이 16피트로 되어 있다.After the equilibration, each of the polymerization reactions was performed in a fluid bed reaction system with a pressure of 300 psia and a gas velocity of 3 to 6 Lbs / hr / ft 3 for the space time yield of the bed space. It is continued for 1 hour or more in the state of about 5 to 6 times. The reaction system is shown earlier. The bottom of the device is 13.5 inches inside and 10 feet high, and the top is 23.5 inches inside and 16 feet high.

시험가동 중 몇개는 (아연/티탄) 몰비율을 일정하게 유지키 위해 디에틸아연(이소펜탄 용매,2.6% 용액)을 가하였다. 디에틸아연이 사용된 곳에는 또한 트리에틸 알미늄을 이소펜탄을 용매로 2.6무게% 용액을 조제하여 가하었다.Some of the trial runs added diethylzinc (isopentane solvent, 2.6% solution) to keep the (zinc / titanium) molar ratio constant. Where diethyl zinc was used, triethyl aluminum was also added by preparing a 2.6 weight% solution with isopentane as a solvent.

아래 표 A의 시험가동 l 내지 14는 이와같은 시험에 적용된 각종 운전조건을 나열하고 있다. 예를들면 규사와 전구물질 합성체의 혼합물에서의 전구물질 합성체의 무게 퍼센트; 부분적으로 활성화된 전구물질 합성체에서의 (알미늄/티탄) 비율;반응로에서 유지된 (알미늄/티탄) 비율; 중합온도; 반응로에서의 에틸렌 부피 퍼센트;(수소/에틸렌) 몰비율; 반응로에서의 공단위체(Cx)/C2몰비율;촉매생산성과(아연/티탄) 몰비율 등. 아래 표 B는 시험가동 1 내지 14에서 만들어진 입상신수지들의 성질을 나열하고 있다. 예를들면 밀도:멜트 인덱스(MI) 용융유동비율(Melt Fow Ratio), 회분(무게 퍼센트), 티탄함량(ppm); 부피밀도 및 평균입도 등.Test Runs 1 to 14 in Table A below list the various operating conditions applied to these tests. For example, the weight percentage of precursor composite in a mixture of silica sand and precursor composite; The (aluminum / titanium) ratio in the partially activated precursor composite; the (aluminum / titanium) ratio maintained in the reactor; Polymerization temperature; Ethylene volume percentage in the reactor; (hydrogen / ethylene) molar ratio; Molar ratio of co-unit (Cx) / C 2 in the reactor; catalyst productivity (zinc / titanium) molar ratio and the like. Table B below lists the properties of the granular resins produced in Test Runs 1-14. Eg Density: Melt Index (MI) Melt Fow Ratio, Ash (Weight Percent), Titanium Content (ppm); Bulk density and average particle size.

[표 A : 반응조건(가동번호 1-14)Table A: Reaction conditions (operation number 1-14)

Figure kpo00005
Figure kpo00005

[표 B : 제조중합체의 성질(가동번호 1-14)Table B: Properties of Preparation Polymer (Operation No. 1-14)

Figure kpo00006
Figure kpo00007
Figure kpo00006
Figure kpo00007

[실시예 2]Example 2

실시예 1에 따라 제조된 밀도 0.924, 멜트 인덱스 2.0을 갖는 에틸렌-부텐 공중합체로 직경 2.5인치, 18:l L/b 압출스크류(Extrusion screw)의 24/1 압출기를 써서 송풍식 필름 압출법 (Blown film extrusion)으로 1.5×10-3인치 두께의 필름을 만들 수 있었다. 압출스크류는 공급부(Feed section) 12.5인치, 완화부,(Transition section) 7.5인치, 계측부(Metering section) 20인치 , 혼합부(Mixing section) 5인치로 되어 있었다. 혼합부는 다음의 특성을 갖는 홈형 혼합부로 되어 있었다. 직경 2.5인치, 채널 3.0인치, 채널반경 0.541인치, 혼합부위폭 0.25인치, 세척부위폭 0.20인치 및 혼합부위길이 4.5인치 봄통의 보이드(Voidl)는 직경 1인치 길이 9인치의 고정혼합기가 장치된 직경 2.496인치 길이 11인치의 프러그(Plug)가 들어 있었다. 또한 20/60/20메쉬의 스크린군과 3인치 직경의 제조틀(Die)이 사용되었다. 제조틀의 간격은 40×10-3인치였으며, 제조틀의 옆면들은 중합체 용융물의 흐름축과 평행이었다. 공중합체의 용융온도는 약 400℉였으며, 닢롤(Nip roll)의 높이는 약 l5피트였다. 냉각은 벤트리형 에어링법(Ventri type air ring)이로 이루어졌으며 모든 필름은 송풍율(Blow-up ratio; 나사틀 영역에 대한 기포영역의 비율) 2:1에서 제조되었다. 필름생산율을 7.27파운드/시간/인치(제조틀 길이)였으며, 샤크스킨 멜트 프렉츄어는 배율 40의 현미경을 사용측정하였다. 이때 빛은 압축물의 측면에서 쪼여졌으며, 현미경으로는 압출물의 낮은 층밀리기(low-shear) 광택면으로부터, 임계층밀리기 (Critica1-shear)로의 전이, 무광택면(샤크스킨 프렉츄어의 기점)으로부터 높은 층밀리기(High-shear) 심부(Deep ridge), 샤크스킨 멜트 프렉츄어 등으로의 전이를 볼 수 었있다. 필름생산 중 높은샤크스킨 멜트 프렉츄어가 관찰되었다.Blown film extrusion method using a 24/1 extruder of a 2.5 inch diameter, 18: l L / b extrusion screw with an ethylene-butene copolymer having a density of 0.924, a melt index of 2.0, prepared according to Example 1 Blown film extrusion) yielded a 1.5 x 10 -3 inch thick film. The extrusion screw was 12.5 inches in the feed section, 7.5 inches in the transition section, 20 inches in the metering section, and 5 inches in the mixing section. The mixing portion was a groove-shaped mixing portion having the following characteristics. 2.5 inches in diameter, 3.0 inches in channel, 0.541 inches in channel radius, 0.25 inches in mixing part width, 0.20 inches in washing part width and 4.5 inches in mixing part length. The voids of the spring barrel are 1 inch in diameter and 9 inches in length with a fixed mixer. There was a plug that was 2.496 inches long and 11 inches long. In addition, a 20/60/20 mesh screen group and a 3 inch diameter die were used. The spacing of the molds was 40 × 10 −3 inches and the sides of the molds were parallel to the flow axis of the polymer melt. The melting temperature of the copolymer was about 400 ° F., and the height of the Nip roll was about l 5 feet. Cooling consisted of a Ventri type air ring and all films were produced at a blow-up ratio of 2: 1. The film yield was 7.27 pounds / hour / inch (fabric length) and the Sharkskin melt fraction was measured using a microscope at 40 magnification. At this time, the light was split from the side of the compact, and under the microscope the transition from the low-shear gloss of the extrudate to the critical 1-shear, the high from the matte surface (the starting point of the Sharkskin Fracture). Transitions to high-shear deep ridges and sharkskin melt fractions have been seen. High sharkskin melt fractions were observed during film production.

[실시예 3]Example 3

실시예 2의 제법 중 용융온도를 약 380℉로, 필름생산율을 4.l4파운드/시간//인치(제조틀 길이)로 변경 이외는 동일한 조건으로 제조하였다. 필름생산 중 높은 샤크스킨 멜트 프렉츄어가 관찰되었다.In the manufacturing method of Example 2, the melting temperature was about 380 ° F., and the film production rate was changed under the same conditions except that the film production rate was changed to 4.l 4 pounds / hour / inch (manufacture length). High sharkskin melt fractions were observed during film production.

[실시예 4]Example 4

실시예 2의 제법 중 제조틀 간격을 80×10-3인치로, 용융온도를 약 390℉로 필름생산율을 7.38파운드/시간/인치(제조틀 길이)로 변경 이외는 동일한 조건으로 제조하였다. 필름생산 중 낮은 샤크스킨 멜트 프렉츄어가 관찰되었다.The manufacturing process of Example 2 was made under the same conditions except changing the film production rate to 80 × 10 −3 inches and the melting temperature to about 390 ° F. to a film yield of 7.38 pounds / hour / inch (manufacturing length). Low sharkskin melt fractions were observed during film production.

[실시예 5]Example 5

실시예 2의 제법 중 제조틀을 표 3a에 도시한 제조틀(이때 치수는 α각도=4.57°, k=80×10-3인치 m=50×10-3인치 n=40×10-3인치 )로 바꾸고, 용융온도를 약 298℉ 로 필름생산율을 7.22파운드/시간/인치(제조틀 길이)로 변경 이외는 동일한 조건으로 제조하였다. 필름생산 중 멜트 프렉츄어를 관찰할 수 없었다.Manufacturing frame showing the manufacturing frame of the manufacturing method of Example 2 in Table 3a (where dimensions are α angle = 4.57 ° and k = 80 × 10 −3 inches m = 50 × 10 −3 inches n = 40 × 10 −3 inches ), And the melting temperature was about 298 ° F., and the film production rate was changed to 7.22 lb / hour / inch (manufacture length) except that the same conditions were used. Melt fraction could not be observed during film production.

[실시예 6]Example 6

실시예 2의 제법 중 제조틀을 실시예 5에서 사용한 것으로 바꾸고 용융온도 약 410℉ 및 필름생산율 8.38파운드/시간/인치(제조틀 길이)로 변경 이외는 동일조건으로 제조하였다. 필름생산 중 낮은 샤크스킨 멜트 프렉츄어가 관찰되었다.The manufacturing process of Example 2 was changed to that used in Example 5 and prepared under the same conditions except that it was changed to a melting temperature of about 410 ° F. and a film yield of 8.38 pounds / hour / inch (manufacturing length). Low sharkskin melt fractions were observed during film production.

실시예 2로부터 6까지의 결파를 표 I에 요약하였다.The deficiencies from Examples 2 to 6 are summarized in Table I.

[표 I]TABLE I

Figure kpo00008
Figure kpo00008

표 I의 자료는 제조틀의 간격이 샤크스킨 멜트 프렉츄어를 조정하는 우선적인 인자임을 보여준다. 제조틀 옆면들이 용융물 흐름축과 평행하고, 제조틀 간격이 40×10-3인치였던 실시예 2 및 실시예 3에서는 멜트 프렉츄어가 높은 필름이 생산되었다. 필름생산율을 많이 낮춘 실시예 3의 경우도 맬트 프렉츄어가 높았다. 제조틀 내의 한 측면이 용융물 흐름축과 비평형인 제조틀(실시예 5에서 고안된 제조틀)과 각면 모두 펑형이고 제조틀 간격 80×10-3인치인 제조틀(실시예 4)을 비교할 때 새로 고안된 제조틀의 경우는 멜트 프렉츄어가 발생하지 않았다. 새로이 고안된 제조틀은 더 높은 생산율과 높은 온도(실시예 6)에서도 낮은 멜트 프렉츄어를 보였다.The data in Table I show that the spacing of manufacturing frames is the preferred factor for adjusting the Sharkskin melt fraction. Films with high melt fractions were produced in Examples 2 and 3 where the sides of the mold were parallel to the melt flow axis and the mold spacing was 40 × 10 −3 inches. Also in Example 3, in which the film production rate was lowered significantly, the malt fraction was high. The new design was made when comparing the production frame (the design frame devised in Example 5) with one side in the manufacturing frame non-equilibrium with the melt flow axis, and the manufacturing frame (Example 4) with flat sides on each side and 80 × 10 -3 inch spacing. In the case of a manufacturing frame, melt fraction did not generate | occur | produce. The newly designed manufacturing framework showed low melt fractions even at higher production rates and at higher temperatures (Example 6).

[실시예 7]Example 7

실시예 1에 따라 제조된 밀도 0.924, 멜트 인덱스 2.0의 에틸렌 부텐 공중합체로 실시예 2에서 기술한 바대로 직경 2.5인치의 스크류 압출기를 써서 1.5×10-3인치 두께의 필름을 만들었다.An ethylene butene copolymer of density 0.924, melt index 2.0, prepared according to Example 1, was used to produce a 1.5 × 10 −3 inch thick film using a screw extruder with a diameter of 2.5 inches as described in Example 2.

제조틀을 제3a도에 도시한 제조틀(α=-5.7, 나사틀 간격 k=0.1인치, m=0.5인치, n=0.06인치)로바꾸고, 공중합체의 용융은도를 약 400℉로 닢를 높이를 약 15피트로 하였다. 냉각은 벤튜리형 에어링(Ventri type air ring)으로, 송풍율 2:1, 필름생산율 7.0파운드/시간/인치(제조틀 길이)였다. 실시예 2에서와 같이 샤크스킨 멜트 프렉츄어가 나타났으나 필름생산 중에 멜트 프렉츄어를 관찰할 수 없었다.Change the mold to the mold shown in Figure 3a (α = -5.7, thread spacing k = 0.1 inches, m = 0.5 inches, n = 0.06 inches), and melt the copolymer at approximately 400 ° F. The height was about 15 feet. Cooling was a Venturi type air ring with a blowing ratio of 2: 1 and a film yield of 7.0 pounds / hour / inch (fabric length). As in Example 2, the sharkskin melt fraction appeared, but the melt fraction could not be observed during film production.

[실시예 8]Example 8

실시예 7의 제법 중 제조틀의 치수 일부를 변경(α=20° m=0.110인치로)하고, 이외는 동일조건으로 제조하였다. 필름생산 중 멜트 프렉츄어를 관찰할 수 없었다.In the manufacturing method of Example 7, a part of the dimensions of the production frame was changed (α = 20 ° m = 0.110 inch), and the other conditions were manufactured under the same conditions. Melt fraction could not be observed during film production.

[실시예 9]Example 9

실시예 7의 제법 중 제조틀의 치수 일부를 변경(α=40°m=0.050인치)하고, 이외는 동일조건으로 제조하였다. 필름생산 중 멜트 프렉츄어를 관찰할 수 없었다.In the manufacturing method of Example 7, a part of the dimensions of the production frame was changed (α = 40 ° m = 0.050 inch), except that the same conditions were produced under the same conditions. Melt fraction could not be observed during film production.

[실시예 10]Example 10

실시예 7의 제법 중 제조틀의 α=0°m=0인치로 변경, 즉 제조틀의 각측면들이 평행되게 하고, 이외는 동일조건으로 제조하였다. 필름생산 중 높은 멜트 프렉츄어가 관찰되었다.In the manufacturing method of Example 7, the production frame was changed to α = 0 ° m = 0 inches, that is, each side of the production frame was parallel, except for the same conditions. High melt fractions were observed during film production.

이들 실시예 7에서 실시예 10까지의 실험은 새로 고안된 제조틀(실시예 7 내지 실시예 9)을 사용한 경우 비평형면 각이 40°(실시예 9)나 되어도 멜트 프렉츄어는 나타나지 않음을 강조하고 있다. 제조틀 각면이 평행될 때는 제조틀 간격이 새로 고안된 제조틀의 경사면전의 제조틀 간격 만큼 충분하여도 높은 멜트 프렉츄어가 발생하게 된다.The experiments from Examples 7 to 10 emphasize that the melt fracture does not appear even when the non-equilibrium angle is 40 ° (Example 9) when using the newly designed manufacturing frame (Examples 7 to 9). have. When the sides of the production frame are parallel, the melt fracture is generated even if the production frame spacing is sufficient as the production frame spacing before the inclined surface of the newly designed production frame.

[실시예 11]Example 11

실시예 1에 따라 제조된 밀도 0.919, 멜트 인덱스 2.0의 에틸렌 부텐 공중합체를 가지고, 모세관 전류계(Capillary rheometer)를 써서 환봉을 만들었다.A round bar was made using a capillary rheometer with an ethylene butene copolymer of density 0.919, melt index 2.0 prepared according to Example 1.

환봉 제조틀(Rod die)은 내경 0.123센치메터로 일정하고 길이 2.40cm의 평행면으로 되어 있다. 공중합체의 용융온도는 180℃였으며, 중합체는 부피 흐름율(Volumetric fIow rate) 0.011cm3/초로 압출되었다..Rod dies are 0.123 centimeters in inner diameter and have a parallel surface of 2.40 cm in length. The melting temperature of the copolymer was 180 ° C. and the polymer was extruded at a volumetric flow rate of 0.011 cm 3 / sec.

겉보기 층밀림율 γa(Apparent shear rate)은 다음 식에 따라 측정된다.The apparent shear rate γ a (Apparent shear rate) is measured according to the following equation.

겉보기 층밀림율

Figure kpo00009
Apparent shear rate
Figure kpo00009

Q = 부피 흐름율, 입방센치미터 /초Q = volumetric flow rate, cubic centimeters / second

r=제조틀의 내경, 센치미터r = inner diameter of manufacturing frame, cm

멜트 프렉츄어 기점에서의 겉보기층 밀림율은 60sec-l(계산식 중 r=출구에서의 제조틀 반경)였고, 찬넬층밀림율 또한 60sec-1(계산식 중 r=찬넬 반경)였다.The apparent shear rate at a melt peurek Miniature starting point was (r = radius of the channel calculation) (prepared from r = radius of the mold exit of the calculation) respectively, and channel shear rate also 60sec -1 60sec -l.

[실시예 12]Example 12

실시예 1l의 제법 중 봉제조틀 치수 중 용융물 입구 직경 0.337cm 제조틀 간격 0.126cm 및 길이 2.54.cm로 변경하고, 이외는 동일조건으로 제조하였다. 다이 립(Die lip)은 표 3c에서 보인 바와 같이 제조틀절단면과 경사각 10°를 가졌다.In the preparation method of Example 1L, the melt opening diameter was 0.337 cm in the sewing vessel dimensions, and was changed to 0.126 cm in the production frame spacing and 2.54 cm in length, except that they were manufactured under the same conditions. The die lip had a mold cutting section and an inclination angle of 10 ° as shown in Table 3c.

공중합체의 용융온도는 180℃였으며, 중합체는 부피흐름율 0.0244cm3/초로 입출되었다. 겉보기층 밀림율은 실시예 11에서와 동일하게 측정하였다. 멜트 프렉츄어 기점에서의 겉보기 층밀림율은 125sec-1(계산식 중 r=출구에서의 제조틀 반경)였고, 찬넬 층밀림율 또한 7sec-1(계산식 중 r=찬넬 반경)였다.The melting temperature of the copolymer was 180 ° C., and the polymer was extracted at a volume flow rate of 0.024 4 cm 3 / sec. The apparent layer rolling ratio was measured in the same manner as in Example 11. The apparent shear rate at the melt fracture origin was 125 sec -1 (r = frame radius at the exit) and the channel shear rate was also 7 sec -1 (r = channel radius in the equation).

실시예 11 및 실시예 12의 실험자료는 펑행면의 제조틀과 비교할 때 새로 고안된 제조틀(실시예 12)을 사용하면 출구의 직경이 거의 동일한 상태에서 멜트 프렉츄어 기점에 이르기 전에 거의 2배의 중합체 흐름율이 가능하다는 것을 보여주고 있다.The experimental data of Example 11 and Example 12 were nearly doubled before reaching the melt-fraction starting point with the same diameter of the exit using the newly designed manufacturing frame (Example 12) when compared to the manufacturing plane of the flat surface. It is shown that polymer flow rates are possible.

중합체에서 발생되는 기지들은 중합체를 만들 때 에틸렌과 반응하는 공단중체들의 농도 및 형태만의 필연적인 함수관계에 있음을 감안할 때 본 발명에 사용된 에틸렌 화합물들은 선형 중합체로 볼 수 있다. 물론 단일 중합체를 만드는데 그와같은 공단중체가 사용되지 않는다.The ethylene compounds used in the present invention can be regarded as linear polymers, given that the bases generated in the polymer are inevitably a function of the concentration and form of the comonomers reacting with ethylene when making the polymer. Of course, such comonomers are not used to make homopolymers.

본 발명 적용된 층밀림율은 약 200sec-l에 이르며 어떠한면 약 100sec-1에 이룰 수도 있다. 이 층밀림율은 제조틀의 출구에서 측정된 것이다.The shear rate applied to the present invention is any surface reaches up to about 200sec -l can be achieved in about 100sec -1. This shear rate is measured at the outlet of the mold.

중합체는 제조틀을 통상 흐름을 5 내지 15파운드/시간/인치(제조틀 길이)의 속도로 통과하며, 이상적인 것은 흐름을 8 내지 12파운드/시간/인치(제조틀 길이)이다. 전술한 방법으로 제조된 멜트 인덱스 2,밀도 0.92, Mw/Mn 2.2 내지 4.1을 갖고 용융온도안 약 410℉로 가열된 에틸렌-부텐 공중합체를 원료로 하고, 제조틀 간격 0.85인치, 도면 2에 도시한 도면파 치수 다이 립(Die lip)e 0.25인치, 다이립 ftQ.50인치, 다이랜드(Die land)g 0.5인치, 랜드 엔트리 h, 0.50인치의 제조틀을 사용하여, 흐름율 약 10파운드/시간/인치(제조틀 길이)에서 멜트 프렉츄어를 최소로 하는 좋은 가공능력으로 층밀림율 약83sec-1에서 동중합체 가공품을 쉽게 만들 수 있게끔 본 발명은 고안되어졌다. 다이랜드 g의 간격폭은 0.040인치이며, 이는 제조필름 두께의 균일성 증진을 위한 배압을 제공해 주는 역할을 한다. 다이립 f의 경사도는약 5°이다.The polymer typically passes through the mold at a rate of 5 to 15 pounds / hour / inch (mill length), ideally 8 to 12 pounds / hour / inch (mill length). An ethylene-butene copolymer having a melt index of 2, a density of 0.92 and a Mw / Mn of 2.2 to 4.1, prepared at the above-described method, and heated to about 410 ° F. at a melting temperature was used as a raw material, and the manufacturing frame spacing was 0.85 inch, shown in FIG. One wave-wave dimension Using a die lip of 0.25 inch, die lip ftQ.50 inch, die land g 0.5 inch, land entry h, 0.50 inch, flow rate approximately 10 pounds / The present invention has been devised to make it easy to produce homopolymer workpieces at about 83 sec −1 lamination rate with good processing capacity to minimize melt fractions at time / inch (fabric length). Dyland g has a gap width of 0.040 inch, which serves to provide back pressure to improve the uniformity of the film thickness. The inclination of the die lip f is about 5 degrees.

[실시예 13]Example 13

압출제조에 관한 본 발명은 파이프제조에도 사용될 수가 있다. 파이프는 실시예 2의 공중합체에 적용한 제법으로 만든다. 용융온도 335℉, 생산율 8.0파운드/시간/인치(제조틀 길이)로서 동중합체를 압출함으로서 내경 0.5인치 두께 20×10-3인치의 멜트 프렉츄어가 없는 파이프를 만들 수 있었다. 제조틀은 도면2의 표기한 바와 같이 외경 1.78인치, 다이랜드 g=0.5인치(g에서의 제조틀 간격 0.040인치), 다이립 f·0.3인치(f에서 각도 13°) 및 다이립 e 0.2인치(e에서의 제조틀 간격 0.110인치)안 환상제조틀을 사용하였다.The present invention relating to extrusion production can also be used for pipe production. The pipe is made by the manufacturing method applied to the copolymer of Example 2. Extrusion of the homopolymer with a melt temperature of 335 ° F. and a production rate of 8.0 pounds per hour / inch (fabric length) yielded a melt-fracture-free pipe with an internal diameter of 0.5 inches and a thickness of 20 × 10 -3 inches. As shown in Fig. 2, the production frame is 1.78 inches in outer diameter, g = 0.5 inches in die land (0.040 inches in the manufacturing frame spacing in g), die lip 0.3 inches (angle 13 degrees at f), and die lip e 0.2 inches. An annular production frame (0.110 inches of spacing at e) was used.

모든 실시예에서 사용된 중합체들은 약 25.4의 용융유동비율 값을 갖는다.The polymers used in all examples have a melt flow rate value of about 25.4.

본 발명에 사용될 수 있었던 중합체들은 상술한 조성의 촉매제품과 볼밀 분쇄법 또는 운무건조법으로·만들어진 제품을 포함한다. 볼밀 분쇄촉매법은 미합중국 특허원 제085,313호(1979년 10읠 26일)로 출원되었으며, 분무건조촉매법은 미합중국 특허원 제095,010호(1976년 11월 26일)로 출원되었다. 이와같은 촉매를 사용하여 본 발명에서 사용키 위해 만든 중합체들은 미합중국 특허원 제049,555호(1979년 6읠 18일)로 출원된 삼중합체(TerpoIymer)를 포함하여 모든 공중합체들을 포함한다. 상기 3개의 특허공고를 참고로 유첨한다.Polymers that could be used in the present invention include catalyst products of the above-described composition and products made by ball mill grinding or cloud drying. The ball mill grinding catalyst method was filed in US Patent No. 085,313 (October 26, 1979) and the spray drying catalyst method was filed in US Patent No. 095,010 (November 26, 1976). Polymers made for use in the present invention using such catalysts include all copolymers, including TerpoIymer, filed in US Patent Application No. 049,555 (June 18, 1979). The above three patent publications are referred to by reference.

볼밀촉매로 만든 에틸렌 중합체들은 약 3 이상 6 이하의 분자량 분포 Mw/Mn을 갖으며, 이는 용융유동비율(MFR) 약 26 이상 40 이하에 해당된다.Ethylene polymers made from ball mill catalysts have a molecular weight distribution Mw / Mn of about 3 to 6, which corresponds to a melt flow rate (MFR) of about 26 to 40.

Claims (1)

다이의 갭이 50밀 이상이고, 용융 중합체와 접촉해 있는 다이립 및/또는 다이 랜드 표면의 적어도 한부분이 다이를 통한 용융 중합체의 유동축에 대하여 발산 또는 수렴각으로 있는 다이를 통하여 선상 에틸렌 중합체를 압출성형하는 것을 특징으로 하여 높은 수준의 멜트 프렉츄어를 생성하는 유동율 및 용융온도 조건하에서 분자량 분포가 좁으며 선상인 상기 중합체를 압출성형하는 동안 발현하는 멜트 프렉츄어를 감소시기는 방법.The linear ethylene polymer is drawn through the die with a gap of at least 50 mils and at least a portion of the die lip and / or die land surface in contact with the molten polymer is divergent or convergent with respect to the flow axis of the molten polymer through the die. Characterized by extruding to reduce the melt fraction that is expressed during extrusion of the polymer having a narrow molecular weight distribution and linearity under flow rate and melting temperature conditions to produce a high level of melt fraction.
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