KR840000272B1 - 용융 협(狹)분자량 분포, 선형, 에틸렌 공중합체의 압출방법 - Google Patents

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유니온 카바이드 코포레이션
에드워드 지. 글리어
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Abstract

내용 없음.

Description

용융 협(挾)분자량 분포, 선형, 에틸렌 공중합체의 압출방법
도면 1 : 리드(lead)의 변화가 변환부 시작부분에서 이루어진, 본 발명의 한 태양에 따른 압출기 스크류의 정면도.
도면 2 : 유입부(feed section)와 압출부(metering section) 사이의 리드 변화가 압출부 시작부분에서의 급격한 변화로 이루어진, 본 발명의 두번째 태양을 보여주는 제1도와 거의 유사한 정면도.
도면 3 : 유입부와 압출부 사이의 리드 변화가 변환부내에서의 급격한 변화로 이루어진, 본 발명의 세번째 태양을 보여주는 제1도와 거의 유사한 정면도.
본 발명은 분자량 분포범위가 좁은, 용융된 선형, 에틸렌 공중합체의 압출법에 관한 것이다.
통상적인 저밀도 폴리에틸렌은 역사적으로 두꺼운 벽을 가진 오토클레이브 또는 관상 반응기에서 50,000psi까지의 압력 및 300℃까지의 온도에서 중합되어 왔다. 고압, 저밀도 폴리에틸렌, (HP-LDPE)의 분자구조는 매우 복잡하다. 단순한 구성 블록의 배열에 있어서의 순열은 거의 무한하다. HP-LDPE는 복잡한 장쇄분지형 분자구조로 특징지어진다. 이들 장쇄분지는 이 수지의 용융물 유동학에 그적 효과를 미친다. HP-LDPE는 또한, 일반적으로 길이가 탄소원자 1내지 6개인 단쇄분지를 함유한다. 이들 단쇄분지는 결정 생성을 차단하며 수지 밀도를 감소시킨다.
최근에 저압 기술분야의 발달로, 분자량 분포 범위가 좁은 저밀도, 선형 에틸렌 중합체를 에틸렌과 여러가지 알파올레핀의 공중합에 의해 저압 및 저온에서 생산할 수 있게 되었다. 이들 저압 LDPE(LD-LDPE)수지는 일반적으로 잔쇄분지를, 함유한다하더라도, 약간만 함유한다. 이들은 단쇄 분지상태이며 분지의 길이 및 빈도는 중합반응중에 사용된 코모노머의 종류 및 양에 의해 조절된다.
1978년 3월 3일 출원되어, 1979년 2월 27일 일련번호 제014,414호로 재출원된 1979년 10월 17일 공보 제004,645호로 공고된 유럽특허원 제79100953.3호에 상응하는, 에프. 제이. 캐롤들의 "Repation of Ethylene Copolymers in Fluid Bed Reactor"란 명칭의 미합중국 특허원 제892,325호는, 밀도가 0.91내지 0.96이며, 용융물유동비가 ≥22내지 ≤32이고 잔류 촉매량이 비교적 적은 입상 에틸렌 공중합체를, 단량체를 불활성 담체 무질과 혼합된 고활성 Mg-Ti 함유 복합체 촉매를 사용하여 기상 공정으로 공중합시켜 비교적 고생산성으로 생산할 수 있음을 기술하고 있다.
지. 엘 괴크등의 이름으로 1978년 3월 31일 출원되고, 1979년 2월 16일 일련번호 제012,720호로 재출원 된, 1979년 10월 17일 공보 제004,647호로 공고된 유럽특허원 제79100985.2호에 상응하는 "Impregnated Polymerization Catalyst, Process For Preparing, and For Ethylene Copolymerization"이란 명칭의 미합중국 특허원 제892,322호에는, 밀도가 0.91 내지 0.96이며, 용융물 유동비가 ≥22 내지 ≤32이고 잔류 촉매량이 비교적 적은 에틸렌 공중합체를 입자형태로, 다공성 불활성 담체중에 함침된 특이적 고활성 Mg-Ti함유 복합체 촉매를 사용하여 단량체를 기상 공정으로 공중합시켜 비교적 고생산성으로, 제조할 수 있음을 기술하고 있다.
비. 이. 와그너등의 이름 및 "Polymerization Catalyst, Process For Preparing And Use For Ethylene Homopolymerization"이란 명칭으로 1978년 3월 31일 출원되고, 1979년 2월 27일 일련번호 제014,412호로 재출원된, 1979년 10월 17일 공보 제004,646호로 공고된 유럽특허원 제79100957.4호에 상응하는 미합중국 특허원 제892,037호는, 밀도가 약 ≥0.958내지 ≤0.972이며 용융물 유동비가 약 ≥22내지 약 ≤32이고 잔류 촉매량이 비교적 적은 에틸렌 공중합체를, 불활성 담체 물질과 혼합한 고활성 Mg-Ti 하유 복합체촉매 존재하에 에틸렌을 동종 중합시켜 저압 기상 공정에 의해 상업적 목적을 위한 비교적 높은 생산성으로 생산할 수 있음을 기술하고 있다. 이와같이 생산된 입상중합체는 다양한 용도에 유용하다.
예를들 Mg-Ti 함유 복합체 촉매를 사용한 상기 특허원의 공정에 의해 생산된 중합체는 분자량 분포범위 Mw/Mn이 약 ≥2.7 내지 ≤4.1로 좁다.
종래에, 필름 압출장치는 HP-LDPE의 유동학에 관해 최적화 되어왔다. 저압-저밀도 폴리에틸렌(LP-LDPE)의 다른 분자 구조로 인하여 필름 가공에 다른 압출 성형 파라메터가 필요하게 되었다. HP-LDPE에 일반적으로 사용되는 통상적인 압출기 스크류(screw)는, 그를 따라 여러 지점에서 가열 또는 냉각될 수 있는 기다란 바렐(barrel) 및 바렐을 통해 길이로 뻗어있는 스크류도 이루어진다. 스크류는 그 표면에 나선상 부위를 갖고 있는데 이를 바렐의 원통형 내부표면과 함께 기다란 나선형 패널을 이룬다. 스크류의 피치는 스크류를 따라 변화될 수 있으나, 현재 피치가 "정방형"으로 일정한, 다시말해 인접한 플라이트(flight)간의 거리가 직경과 같은 스크류를 이용하는 것이 통상적이다. 스크류는 그 자체의 축에 따라 회전하여 플라스틱 물질과 유입물을 바렐의 유출부 말단으로 밀어 보내게 된다.
압출기 스크류는 통상적으로 특정한 기능을 수행하기에 적절하도록 배열된 수개의 구간으로 구성된다. 예를들어 "유입"부 및 "압출"부로 이루어지는데, 이들은 기본적이며 열가소성 중합체를 다루기 위한 거의 모든 압출기에 존재한다.
전형적인 압출기 스크류 유입부는 유입구 바로 밑에서 시작되며, 펠렛 또는 분말형태의 중합체가 여기를 통해 압출기내로 도입되어 스크류의 유입부를 거쳐 바렐의 내부를 따라 앞으로 이동된다. 이 유입부에서 스크류의 체널 깊이는 보통 고체 중합체의 과-유입을 감담하기에 충분할 정도로 깊다. 이는 과-유입에 의해 중합체 입자가 치밀해져 전진하는 물질의 고형상이 생성되므로 바람직하다.
물질의 움직임에 의해 열이 발생하며, 물질이 스크류의 유입부를 따라 이동함에 따라 중합체의 용융이 이루어진다. 실제로, 용융은 대부분 얇은 용융층과 중합체 고형상 간의 접촉부위 바렐표면 가까이에서 일어난다. 이러한 일반적 패턴은 상당부분의 중합체가 용융 상태에 이를 때가지 지속된다. 중합체의 40내지 70%가 용융 된 후, 보통 고형상의 붕괴가 이루어지며, 이때에 고체 중합체 입자는 중합체 용융물중에 분산된다. 이때부터, 경우에 따라서는 중합체 용융물과 비용융물을 완전히 혼합하여 용융을 가속화하고 국소적인 비-균일성을 최소화하는 것이 유리하다.
압출기 스크류"압출"부는 그의 특별한 기능으로써 용융된 중합체에 대해 펌핑 작용을 나타낸다. 통상적으로 스크류의 압출량(throughput)은 압출부의 "드래그류(drag flow)"와 "압력류(pressure flow)"의 함수관계로 간주된다.
드래그류는 기본적으로 스크류와 압출기 바렐의 내부표면사이의 상대적 움직임으로부터 결과된 흐름이다. 이는 평균 상대속도와 채널 횡단면적의 적(product)에 비례한다고 생각된다. 이 드래그류의 방향은 스크류의 유출부 말단을 향한다. 이는 스크류의 속도를 증가시키고 및/또는 스크류의 흐름 채널 깊이를 증가시킴으로써 증대된다.
드래그류에 반대로 작용하는 것이 압출기의 끝에서 한정된 유출구를 통해 흐르는 물질의 저항으로부터 생겨난 압력류이다. 스크류의 속도가 직접 압력류에 영향을 미치진 않으나 물론 역압력 및 물질 점도같은 인자에 영향을 미칠 수 있으며, 이런 입자들은 압력류에 상당히 영향을 미친다. 한편 압력류는 스크류 채널의 깊이와 깊이에 의해 직접 영향을 받는다. 즉 채널 깊이의 증가는 압력류를 현저히 증대시키는 영향이 있으며 채널길이의 증가는 이러한 역흐름 요소를 감소시키는 경향이 있다.
기본적"유입" 및 "압출"부 이외에도 압출기 스크류는 다른 별개의 구간을 포함할 수 있다. 거의 모든 스크류는 예를들어 소위"변환"부를 포함한다.
종래에는 고출력이 가능한 압출기를 사용하는 추세였다. 많은 응용면에서, 높은 압출기 출력이 확실한 근거로 보장될 때, 생산상 여러가지면에서 경제성이 있다.
LP-LDPE수지를 상술한 바와같은, HP-LDPE수지를 위해 고안된 장치를 이용하여 압출성형할 수도 있으나, 저압 수지를 최적 상태에서 고압수지와 비교할 만한 속도로 압출성형 하려면 경우에 따라서는 장치의 변형이 요구된다. 이는 특히, 차후에 필름으로 가공되는 LP-LDPE의 압출경우에 해당된다. 신규의 입상, 저압수지를 종래의 고압수지 펠렛을 위해 고안된 장치를 통해 압출시킬때, 낮은 압출 속도라는 문제가 발생된다. 이들은 보다 큰 속도로 압출시킬때, 작동상의 불안정이 초래된다. 이러한 문제를 분석한 결과, 상기결점은 불완전상태, 즉 LP-LDPE의 고체 및 용융물 유동학의 차이에 기인한 압출기 스크류 압출부의 충분한 충진으로부터 초래됨이 밝혀졌다.
따라서, LP-LDPE수지를 압출하기 위한 현재의 방법은 실제적인 상업적 견지에서 볼때 전혀 만족스럽지 못하며, 유입부의 깊이를 지나치게 증대시키거나 압출에 사용된 스크류를 약화시킴이 없이 추가 압축(입상물질의 낮은 부피밀도 때문에 필요함)을 제공하는 압출법이 절실히 요구된다.
본 발명의 일반적 목적은 상기 언급한 형태의 문제를 다루기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압출된 물질 농도에서는 불규칙함을 나타내지 않으면서 우수한 압출물 고숙 압출성능을 보이는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적 및 그밖의 목적은, 본 발명에 따라, 저밀도, 협 분자량분포, 선형에틸렌 입상 중합체를 유입부(여기에 중합체가 도입되어 변환부를 통해 이동한다)와 압출부를 가지며 유입부와 압출부의 각 리드는 실질적으로 동일하며 유입부의 각 리디는 압출부의 각 리드보다 5내지 50% 큰 압출기 스크류를 포함하는 압출장치내로 통과시킴을 특징으로 하는 저밀도, 협 분자량분포, 선형 에틸렌 입상 중합체 압출법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면 유입부와 압출부간의 리드 변화는 변환부내 또는 변환부 시작부분 또는 압출부 시작부분에서의 급격한(1회전 이내) 변화로 이루어진다.
본 발명의 상기한 특징 및 그밖의 특징은 첨부된 도면에 예시된 태양에 대한 설명으로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도면 1내지 3은 단지 본 발명의 방법을 수행하기 위한 압출기 스크류를 보여주고 있으나, 압출기 스크류는 그의 정상 환경에서 사용됨을 이해할 것이다. 즉, 통상적인 프레임, 수평으로 뻗은 바렐, 유입 및 호퍼 장치 및 추진장치와 함께 사용되는 데 이들 모두 도면에는 표시되어 있지 않은데, 전술한 바와같이, 이들은 이 분야에서 시판되는 공지장치를 구성하기 때문이다. 예를들어, 압출기 스크류를 미합중국 특허 제4,155,655호 및 4,053,143호에 기술된 장치중에 장치할 수 있다.
도면 1에서 보는 바와같이, 스크류 10은 나선상 플라이트 14를 갖는 단일(single stage) 스크류이며 유입부 12, 변환부 14 및 압출부 16을 포함한다. 유입부 12를 통해 소성화(plastication) 및 압출을 위한 입상중합체가 장치내로 도입된다. 도면에서 보는 바와같이 이 부분에서 스크류 루트 18의 반경은 변환부 및 압출부의 반경보다 작다. 따라서, 스크류 루트와 압출기 바렐의 내부 원통형 표면사이의 물질 채널은 깊다. 채널이 깊어 스크류의 유입부는 큰 물질전달속도를 나타내며 이로인해 고체 중합체입자 또는 펠렛은 압축되어 치밀해진다. 스크류의 회전으로 플라스틱의 고형상에서 열이 발생하며 이는 고체물질을 용융시키는 역할을 한다.
유입부 12는 도면 1에서 그 길이가 스크류 공칭 직경의 약 5배인 것으로 보여지고 있다. 이 부분에서 물질 채널의 깊이는 거의 일정하다.
유입부 12의 하부에 소위 "변환"부가 위치하는 데 도면 1에 의하면 그 길이는 공칭 스크류 직경이 약 4내지 5배이다. 이 부분에서 스크류 루트의 반경은 점차적으로 증가하여 나선상 중합체 채널이 점차적으로 좁아지게 된다. 물질이 변환부 14내로 이동함에 따라 용융이 계속된다. 이 용융은 주로 용융된 중합체막과 충전된 입자 중합체의 고형상간의 접촉부위에서 이루어진다. 그러나 용융이 계속됨에 따라, 고형상이 붕괴되는 시기에 도달하게 되며, 이렇게 되면 고체 중합체의 소입자가 용융된 중합체내에 분산된다.
중합체의 최종 이동 및 펌핑이 도면 1에서 보여지는 스크류 10의 압출부 16에서 이루어진다. 이 부분은 균질한 중합체 용융물을 일정한 속도로 다이(die)에 전달한다고 믿어진다. 이 부분에서 스크류 루트의 반경은 일정하며 유입부 스크류 루트의 반경보다 크다는 것을 주목해야 한다. 또한 압출부는 길이가 직경의 약 8배이지만, 스크류의 전장에 따라서는, 그에 못미치거나 초과할 수 있음을 이해할 것이다.
HP-LDPE를 생산하기 위한 통상적인 방법에서는 일반적으로 각 부분의 리드가 기본적으로 동일 디멘션인 압출기 스크류를 사용한다. 그러나 본 발명의 LP-LDPE입상 수지의 처리공정에서는 물질의 낮은 부피밀도 때문에 통상적 방법을 사용할 때 압출부에서 문제가 발생된다. 이러한 문제는 유입부에서 리드를 증가시켜 그러한 특이한 물질의 처리에 필요한 추가 압축을 제공하므로써 극복될 수 있음이 밝ㅅ혀졌다. 여기서, 다시 도면에 관해, 유입부 12에서 참조번호 20으로 표시되며 스크류의 한 플라이트의 한 점에서 다음 플라이트상의 대응점에 이르는 리드는 유입부를 통해 실질적으로 동일 디멘션임을 알 수 있을 것이다. 압출부 16에서, 참조번호 22로 표시된 리드 또한 실질적으로 동일한 디멘션이다. 그러나, 유입부 12에서, 리드는 압출부 16에서 보다 5내지 50% 바람직하게는 15내지 30% 크다.
앞서 언급한 바와같이, 유입부 12와 압출부 16사이의 리드 변화는 변환부내 또는 변환부 시작부분 또는 압출부 시작부분에서의 급격한(1회전 이내)변화로 달성될 수 있다.
도면 1은 참조번호 24로 표시된 리드에 의해 변환부 시작부분에서 급격한 변화가 이루어짐을 보여주고 있다. 도면 2 및 3에서 동일한 부분은 같은 번호로 표시되는 데, 도면 2에서 참조번호 26으로 표시된 리드변화가 압출부 16의 시작 부분에서 일어나 변환부의 플라이트는 약간 작다는 것을 알 수 있다. 도면 3에서 참조번호 28로 표시된 리드변화는 변환부 중간에서 나타난다.
후술된 예증적 디멘션이 도면에 예시된 본 발명에서 사용된 단일 스크류를 더 설명해 줄 것이다.
본 발명에 사용된 압출 스크류는 그 길이와 직경의 비가 15 : 1내지 30 : 1이며 바람직하게는 17 : 1내지 25 : 1이다. 유입부 12에서, 리드의 길이, 즉 플라이트상 한 지점에서 이웃 플라이트상의 상응하는 지점까지의 거리는 스크류의 공칭 외경의 0.8내지 1.5배, 바람직하게는 1.05내지 1.4배일 수 있으며, 압출부에서 리드의 길이는 스크류의 공칭 외경에 대해 0.7내지 1.4배, 바람직하게는 0.9내지 1.1배일 수 있다.
본 발명의 공정에 사용될 수 있는 에틸렌중합체는 에틸렌의 동종중합체 또는 에틸렌(≥90몰)과 소량의(≤10몰%) 한가지 이상의 C3-C8알파 올레핀의 중합체이다. C3-C8알파 올레핀은 3번째 탄소원자까지에는 어떤 탄소원자상에서도 분지되어서는 안된다. 바람직한 C3-C8알파 올레핀은 프로필렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1 및 옥텐-1이다.
에틸렌 중합체의 용융물 유동비는 ≤18내지 ≤32이며, 바람직하게는 ≥22내지 ≤32이다. 용융물 유동비값은 중합체의 분자량 분포를 나타내는 다른 수단이다. ≥22내지 ≤32의 용융물 유동비(MFR)는 약 2.7내지 4.1의 Mw/Mn값에 상응한다. 본 명세서에서 중합체의 Mw/Mn값은 약 2.2내지 4.1이다.
동 종중합체의 밀도는 약 ≥0.958내지 ≤0.972이며 바람직하게는 약 ≥0.961내지 ≤0.968이다.
공중합체는 ≥0.91내지 ≤0.96, 바람직하게는 ≥0.917내지 ≤0.955, 가장 바람직하게는약 ≥0.917내지 ≤0.935의 밀도를 갖는다. 공중합체의 경우, 주어진 용융지수 수준에서, 그의 밀도는 주로 에틸렌과 공중합된 C3-C8코모노머의 양에 의해 조절된다. 코모노머의 부재하에, 에틸렌은 본 발명의 촉매하에 동종중합하여 밀도가 대략 0.96이상인 동종중합체를 제공한다. 따라서, 공중합체의 경우 가하는 코모노머의 양을 점차적으로 증가시키면 공중합체의 밀도가 점차적으로 낮아지는 결과를 초래한다. 동일한 결과를 얻기위해 필요한 여러가지 C3-C8코모노머 각각의 양은, 동일한 반응조건하에서 모노머에 따라 달라지게 된다.
따라서, 공중합체에서 주어진 용융지수 수준에서 일정한 밀도에 관해 동일한 결과를 얻기 위해서는 코모노머의 몰양을 C3>C4>C5>C6>C7>C8의 순서로 증가시켜야 한다.
동종중합체 또는 공중합체의 용융지수는 그의 분자량을 반영한다. 비교적 고분자량인 중합체는 비교적 낮은 용융지수를 나타낸다. 초-고분자량 에틸렌 중합체의 고하중 용융지수(HLMI)는 약 0.0이며 분자량이 매우 큰 에틸렌 중합체의 고하중 용융지수(HLMI)는 약 0.0내지 약 1.0이다. 본 발명 중합체의 표준 또는 정상 하중 용융지수는 ≥0.0내지 약 50이며, 바람직하게는 약 0.5내지 35이고, 고하중 용융지수(HLMI)는 약 11내지 약 950이다. 본 발명 공정에 사용된 중합체의 용융지수는 반응의 중합온도, 공중합체밀도 및 반응계 중 수소/단량체 비율의 함수 관계이다. 따라서, 중합온도를 높이고 및/또는 중합체 밀도를 감소시키고 및/또는 수소/단량체 비율을 높이므로서 용융지수가 상승된다.
본 발명의 에틸렌 중합체는 불포화 그룹함량이 ≤1, 보통은 ≥0.1 내지 ≤0.3, C=C/1000탄소원자이며, 사이클로헥산 추출분은 약 3중량% 미만, 바람직하게는 약 2중량%미만이다.
본 발명의 에틸렌 중합체는 잔류촉매량이 티타윰 금속 ppm으로 표시할 때, ≥50,000의 생산성 수준에서 ≤20ppm이며, ≥100,000의 생산성 수준에서 ≤10ppm이고, ≥300,000의 생산성 수준에서 ≤3ppm이다. 할로겐이 염소인, 할로겐-함유 촉매를 사용하여 중합체를 제조했을 때, 중합체의 Cl잔류량은 ≥50,000의 생산성에서 ≤140ppm이며, ≥100,000의 생산성 수준에서는 ≤70ppm이고, ≥300,000의 생산성에서는≤21ppm이다. 에틸렌 중합체는 용이하게 약 300,000까지의 생산성으로 생성된다.
본 발명에서 사용된 중합체는 평균입자도(직경)가 약 0.005내지 약 0.06인치이며, 바람직하게는 약 0.02내지 약 0.04인치인 입상물질이다. 입자도는 중합체 입자가 후술한 바와 같이, 유동상 반응기내에서 쉽게 유동화되기 위해 중요하다. 본 발명 중합체는 침강 부피밀도가 약 15내지 32lb/ft3이다.
본 발명의 동종중합체 및 공중합체는 필름 제조에 유용하다.
필름 제조 목적을 위해 바람직한 본 발명 공중합체는 밀도가 약 ≥0.917내지 ≤0.924이며 ; 분자량분포,(Mw/Mn)가 ≥2.7내지 ≤3.6이고, 바람직하게는 약 ≥2.8내지 ≤3.1이며 ; 표준 용융지수가 ≥0.5내지 ≤5.0이고 바람직하게는 약 ≥1.0내지 ≤4.0인 공중합체이다. 필름은 ≥0내지 ≤10밀(mil)의 두께를 가지며 바람직하게는 >0내지 ≤5밀이다.
[실시예 1]
에프. 제이. 캐롤 등의 이름으로 1978년 3월 31일 출원된 미합중국 특허원 제852,325호의 방법에 따라 제조되며 BAKELITE GRSN 7047 NT란 상표로 유니온 카바이드사에서 시판중인 에틸렌-부텐 공중합체를 표준 산업관례에 따라 조립한 압출기 스크류의 유입부에 도입한다. 공중합체는 밀도가 0.9185gm/㏄이며, 용융지수가 0.84gm/10분이고, 용융물 유동비가 27.0이며, 부피밀도가 28.3lb/ft3이고, 평균 입자도는 0.0342인치이다. 압출기 스크류의 공칭외경은 2.5인치이다. 또한, 스크류는 다음 특징을 나타낸다 :
플라이트 길이 41" 플라이트 폭 0.25"
Figure kpo00001
압출기 스크류는 그의 정상 환경에서 사용된다. 즉, 통상적인 프레임, 수평으로 뻗은 바렐, 유입 및 호퍼장치 및 추진장치와 함께 사용된다. 스크류는 모든 부분의 온도를 150℃로 고정한 가열된 바렐내에서 60rpm의 속도로 회전된다. 헤드압은 밸브를 사용하여 대략 1200psi로 고정시킨다. 압출기의 유입 호퍼에 수지를 그의 용량까지 채운다(즉, "완전-충전"). 또한, 압출부의 말단에 미합중국 특허 제3,486,192호에 기술된 바와같은 통상적인 혼합헤드를 부착시킨다. 압출기가 가동되는동안 1분 간격으로 생성물 압출물을 시험 및 평량한다. 15개 샘플의 판정 결과는 다음과 같다.
평균 샘플 중량 : 727.6gm(1.60lb)
평균 비속도 : 1.60lb/hr/rpm
샘플 변동 : 10.4%
(최대 샘플 중량-최소 샘플 중량)
/(최소 샘플 중량)
샘플 표준 편차 : 19.57gm(2.69%)
[실시예 2]
에프. 제이. 캐롤등의 이름으로 1978년 3월 31일 출원된 특허원 852,325호의 방법에 따라 제조되었으며 BAKELITE GRSN 7047 NT란 상표로 유니온 카바이드사에서 시판되는 에틸렌-부텐 공중합체를 도면 1과 기본적으로 유사한 압출기 스크류의 유입부중에 도입한다. 공중합체의 밀도는 0.9185gm/㏄이며, 용융지수는 0.84gm/10분이고, 용융물 유동비는 27.0이며, 부피밀도는 28.31b/ft3이고, 평균 입자도는 0.342인치이다. 압출기 스크류의 공칭 외경은 2.5인치이다. 또한, 스크류는 다음 특성을 갖는다 :
플라이트 길이 38.25" 플라이트 폭 0.25"
Figure kpo00002
압출기 스크류는 그의 정상 환경에서 사용된다. 즉, 통상적인 프레임, 수평으로 뻗은 바렐, 유입 및 호퍼장치 및 추진 장치와 함께 사용된다.
모든 부분을 150℃로 고정시킨 가열된 바렐에서 스크류를 60rpm의 속도로 회전시키고, 헤드압은 뱁브를 사용하여 대략 1200psi로 고정시킨다. 압출기의 유입 호퍼에 수지를 그의 용량까지 충진한다(즉, "완전-충전"). 또한, 압출부의 말단에 미합중국 특허 제3,486,192호에 기술된 바와같은 통상적인 혼합헤드를 부착시킨다. 압출기 스크류가 가동되는 동안에 1분 간격으로 압출물 생성물을 시험 및 평량한다. 14개 샘플의 판정 결과는 다음과 같다.
평균샘플 중량 : 889.7gm(1.96lb)
평균 비속도 : 1.96lb/hr/rpm
샘플 변동 : 2.4%
(최대 샘플중량-최소 샘플중량)/(최소 샘플중량)
샘플 표준 편차 : 6.47gm(0.73%)
실시예 1에서 보는 바와같이, 현재까지의 통상적인 기술에 의하면 출력이 비교적 낮으며 시간에 따른 출력 변동이 허용될 수 없는 수준이다. 이러한 수준의 변동은 최종생성물에서 상업적으로 허용될 수 없는 변동을 야기한다. 극단적으로, 이러한 변동은 제조(fabrication)시스템의 불안정을 초래하여 라인의 중지(shut-down)를 야기시킬 수도 있다.
그러나 실시예 2로부터, 본 발명에 의하면 높은 출력(현대 기술에 비해 22% 증가)을 나타내며, 그 균일성도 현저하게 개선되었음을 알 수 있다.

Claims (1)

  1. 저밀도의 협(狹)분자량 분포 선형 입상에틸렌 중합체를, 유입부(여기에 상기 중합체가 도입되고 변환부를 통해 이동한다)와 압출부를 가지며 유입부의 각 리드는 실질적으로 동일하며 압출부의 각 리드 또한 실질적으로 동일하고 유입부에서의 각 리드는 압출부에서의 각 리드보다 5내지 50% 큰 압출기 스크류를 포함하는 압출 장치내로 통과시킴을 특징으로 하여, 저밀도 협 분자량 분포, 선형, 입상에틸렌 중합체를 압출시키는 방법.
KR1019810002793A 1980-08-01 1981-07-31 용융 협(狹)분자량 분포, 선형, 에틸렌 공중합체의 압출방법 KR840000272B1 (ko)

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