KR20010013416A - Process for preparing porous polyolefin particles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다공성 폴리올레핀 입자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing porous polyolefin particles.
상기 방법은 유럽특허 EP 0 370 260 A1에 공지되어 있다. 그러나, 상기 방법의 단점은 다공성 중합체 입자를 제조할 수 있기 위해서는 다수의 다른 액체들을 필요로 한다는 점이다. 먼저, (적어도) 두 액체의 혼합물은 중합체를 용해하는데 사용되며, 이때문에 고온을 필요로 한다. 이로써 균질한 중합체 용액이 형성된다. 그후, 얻어진 중합체 용액에 제3 액체(뜨거운 비활성 분산제)가 첨가된다. 이로 인해 2상 시스템(two-phase system)이 얻어진다. 상기 2상 시스템은 격렬하게 교반되어 중합체 용액의 소적을 형성시킨다. 그후, 제4의 차가운 비활성 액체가 첨가된다. 다음으로, 소적들이 포집되어 마지막으로 추출단계가 일어난다. 적어도 다른 제5 액체는 추출을 필요로 한다. 일부의 경우에, 추출은 실시예 11에 명시된 바와 같은 다른 (적어도 제6의) 액체로 세척함으로써 실시되어야 한다. 공지된 방법에는 많은 액체를 필요로 하기 때문에, 산업적인 규모상으로는 정제되어야 하는 많은 폐기물 스트림을 생성한다. 환경적 및 공정기술적 측면에서, 상기 방법은 불만족스러우며, 따라서 보다 나은 방법이 필요하다.The method is known from EP 0 370 260 A1. However, a disadvantage of this method is that it requires a number of different liquids to be able to produce porous polymer particles. First, a mixture of (at least) two liquids is used to dissolve the polymer, which requires high temperatures. This results in a homogeneous polymer solution. Thereafter, a third liquid (hot inert dispersant) is added to the obtained polymer solution. This results in a two-phase system. The two phase system is vigorously stirred to form droplets of the polymer solution. Thereafter, a fourth cold inert liquid is added. Next, the droplets are collected and finally the extraction step takes place. At least the other fifth liquid requires extraction. In some cases, the extraction should be carried out by washing with another (at least sixth) liquid as specified in Example 11. Because the known processes require a lot of liquid, on industrial scale they produce a lot of waste streams that have to be purified. From an environmental and process technical point of view, the method is unsatisfactory and therefore a better method is needed.
본 발명의 목적은 상기 단점이 전체적으로 또는 일부 해소된 다공성 폴리올레핀 입자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 상기 목적은 방법이;It is an object of the present invention to provide a process for producing porous polyolefin particles in which the above disadvantages are eliminated in whole or in part. The above object is a method;
1)핵생성체의 부재하에서 용매내에 적어도 하나의 결정화가능한 폴리올레핀을 용해시켜 폴리올레핀 용액을 제조하고,1) preparing a polyolefin solution by dissolving at least one crystallizable polyolefin in a solvent in the absence of nucleation,
2)폴리올레핀 용액내 폴리올레핀이 결정화되기 시작하는 온도보다 높은 온도에서 계면활성제의 존재시 비용제내에 상기 얻은 폴리올레핀 용액을 분산시켜, 다상 시스템을 형성하고,2) disperse the obtained polyolefin solution in the non-solvent in the presence of a surfactant at a temperature higher than the temperature at which the polyolefin starts to crystallize in the polyolefin solution to form a multiphase system,
3)상기 얻은 다상 시스템을 0.05 내지 10℃/분의 속도로 교반하면서 중합체 용액내 중합체의 결정화온도 이하의 온도로 냉각시켜, 견고한 폴리올레핀 입자를 형성하고,3) The obtained polyphase system is cooled to a temperature below the crystallization temperature of the polymer in the polymer solution while stirring at a rate of 0.05 to 10 ° C./min to form solid polyolefin particles,
4)폴리올레핀 입자를 분리해내고,4) Isolate the polyolefin particles,
5)폴리올레핀 입자를 건조시키는 단계로 구성됨으로써 이루어진다.5) drying the polyolefin particles.
이는 본 발명에 따른 방법에 보다 적은 (다른)액체들이 필요하도록 하여, 정제되어야 하는 폐기물 스트림이 보다 적어지고, 유럽특허 EP 0 370 260 A1에 기술된 방법보다 쉽게 실시된다는 직접적인 결과를 제공한다. 그리고, 본 발명의 방법에 따르면 남은 하나 또는 그 이상의 액체중 나머지를 함유하는 다공성 폴리올레핀 입자가 제조될 위험이 적어진다. 그리고, 본 발명에 따른 방법의 장점은 다공성 폴리올레핀 입자의 치수가 보다 잘 조절될 수 있다는 점이다. 다른 장점은 제조된 다공성 폴리올레핀 입자의 치수가 종래보다 작게 연장된다는 점이다.This gives the direct result that fewer (other) liquids are needed in the process according to the invention, so that the waste stream to be purified is less and is easier to carry out than the process described in EP 0 370 260 A1. In addition, according to the method of the present invention, there is less risk of producing porous polyolefin particles containing the remainder of the remaining one or more liquids. And, the advantage of the process according to the invention is that the dimensions of the porous polyolefin particles can be better controlled. Another advantage is that the dimensions of the prepared porous polyolefin particles extend smaller than before.
조절할 수 있는 치수를 갖는 중합체 입자를 제조하는 방법은 유럽특허 EP 0 644 230 A1에 공지되어 있지만, 다공성 중합체 입자가 제조되는 방법에 대해서는 아무런 지시도 되어있지 않다.A method for producing polymer particles with adjustable dimensions is known from EP 0 644 230 A1, but no indication is given how the porous polymer particles are produced.
본 발명에 따른 방법을 사용하여 얻은 다공성 폴리올레핀 입자는 출발물질로서 여러 폴리올레핀을 사용하여 제조될 수 있다. 단일중합체가 적당하지만, 공중합체도 적당하다. '공중합체'라는 용어는 본 명세서에서 둘 또는 그 이상의 다른 단량체들로 조합된 중합체를 의미하는 것으로 이해된다. 사용된 단량체는 α-올레핀(가령, 에틸렌, 프로필렌 또는 4-12개의 탄소원자를 갖는 다른 α-올레핀)이다. 단량체는 또한, 예를 들어 비닐 아세테이트와 같은 극성의 성질을 가질 수 있다. 공단량체로서 비닐 아세테이트의 장점은 그로 제조된 다공성 입자가 극성 물질을 보다 잘 흡수할 수 있다는 점이다. 다공성 입자를 제조하는데 적당한 EVA(에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체)내 비닐 아세테이트와 같은 극성 단량체의 농도는 중합체의 전체 양에 대해 많아야 25wt.%이다. 본 발명의 상세한 설명에서, 다른 폴리올레핀의 혼합물을 사용할 수 있다.Porous polyolefin particles obtained using the process according to the invention can be prepared using several polyolefins as starting materials. Homopolymers are suitable, but copolymers are also suitable. The term 'copolymer' is understood herein to mean a polymer combined with two or more different monomers. The monomers used are α-olefins (eg ethylene, propylene or other α-olefins having 4-12 carbon atoms). The monomer may also have polar properties such as, for example, vinyl acetate. An advantage of vinyl acetate as comonomer is that the porous particles made therefrom can better absorb polar materials. The concentration of polar monomers, such as vinyl acetate, in EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) suitable for preparing porous particles is at most 25 wt.% Relative to the total amount of polymer. In the description of the invention, mixtures of different polyolefins can be used.
사용될 수 있는 폴리올레핀은 새로 제조된 폴리올레핀과, 사용된 물질을 개선시킨후 얻어진 폴리올레핀, 가령 재생 계획에서 제조불량품 및 제조폐기물로서 수집된 폴리올레핀, 오염된 폴리올레핀 및 규격미달 제품과 같이 이미 명시된 제품조건을 만족시키지 않는 폴리올레핀이다.Polyolefins that can be used meet already specified product conditions, such as freshly prepared polyolefins and polyolefins obtained after the improvement of the materials used, for example, polyolefins, contaminated polyolefins and substandard products collected as waste products and manufacturing wastes in regeneration schemes. It is not polyolefin.
폴리올레핀이 특정온도에서 가용성이고, 폴리올레핀이 결정화할 수 있어서 냉각단계에서 고체의 다공성 구조가 형성된다는 점은 중요하다. 그러나, 폴리올레핀이 완전히(100%) 결정화할 수 있을 필요는 없다.It is important that the polyolefin is soluble at a certain temperature and the polyolefin can crystallize to form a porous porous structure in the cooling stage. However, the polyolefin does not need to be able to crystallize completely (100%).
본 발명에 따른 다공성 폴리올레핀 입자를 제조하는데 적당한 폴리올레핀은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 폴리시클로헥실에틸렌이다. 바람직하게, 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌이 사용되며, 더 바람직하게 폴리에틸렌이 사용된다. 본 발명의 방법에 사용되는 폴리에틸렌의 종류는 중요하지 않다. 폴리에틸렌은 용액, 슬러리, 기상 및 고압과정을 포함하는 그 자체로 공지된 방법으로 제조된다. 폴리에틸렌의 밀도는 880 내지 965㎏/㎥로 다양하다. 예를 들어, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 및 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE)을 사용할 수 있다. LDPE 또는 LLDPE를 사용하는 것이 바람직하다.Suitable polyolefins for preparing the porous polyolefin particles according to the invention are, for example, polyethylene, polypropylene, polybutylene, poly (4-methyl-1-pentene), polycyclohexylethylene. Preferably, polyethylene and / or polypropylene are used, more preferably polyethylene. The type of polyethylene used in the process of the invention is not critical. Polyethylene is produced by methods known per se, including solutions, slurries, gas phase and high pressure processes. The density of polyethylene varies from 880 to 965 kg / m 3. For example, ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE), high density polyethylene (HDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), low density polyethylene (LDPE), ultra low density polyethylene (VLDPE) and ultra low density polyethylene (ULDPE) can be used. Preference is given to using LDPE or LLDPE.
'LLDPE'는 실제로 선형 단일중합체 또는 3-12개의 탄소원자 및 선택적으로 하나 또는 그 이상의 비결합 디엔을 갖는 하나 또는 그 이상의 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체인 것으로 이해된다. 특히, 적당한 α-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸펜텐-1 및 1-옥텐이다. 적당한 디엔은 예를 들어, 1,7-옥타디엔 및 1,9-데카디엔이다. LLDPE는 주로 1 내지 10개의 탄소원자의 짧은 곁사슬 및 LDPE보다 상당히 짧은 곁사슬을 가진다.'LLDPE' is actually understood to be a linear homopolymer or a copolymer of ethylene with one or more α-olefins having 3-12 carbon atoms and optionally one or more unbonded dienes. In particular, suitable α-olefins are propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methylpentene-1 and 1-octene. Suitable dienes are, for example, 1,7-octadiene and 1,9-decadiene. LLDPE mainly has short side chains of 1 to 10 carbon atoms and considerably shorter side chains than LDPE.
LDPE는 고도의 가지형 폴리에틸렌이다. LDPE로서는 하나 또는 그 이상의 라디칼 개시제에 의해 고압과정에서 통상의 방법으로 생성되는 폴리에틸렌을 사용할 수 있다. 상기 고압과정은 오토클레이브 또는 관형 반응기내에서 일어날 수 있다. LDPE는 935㎏/㎥ 이하의 밀도를 가진다. EVA와의 혼합물도 또한 매우 적당하다.LDPE is a highly branched polyethylene. As LDPE, polyethylene produced by a conventional method in a high pressure process by one or more radical initiators can be used. The high pressure process can take place in an autoclave or tubular reactor. LDPE has a density of 935 kg / m 3 or less. Mixtures with EVA are also very suitable.
폴리프로필렌이 사용되는 경우, 동일배열 및 교대배열 폴리프로필렌 둘다 사용될 수 있다. 폴리프로필렌과 하나 또는 그 이상의 다른 α-올레핀, 예를 들어 에틸렌 및 부틸렌의 공중합체도 또한 가능하다.If polypropylene is used, both co-arranged and alternating polypropylene can be used. Copolymers of polypropylene with one or more other α-olefins such as ethylene and butylene are also possible.
다공성 폴리올레틴 입자를 제조하는데 있어서, 하나의 폴리올레핀 또는 폴리올레핀 혼합물을 사용할 수 있다. 하나의 폴리올레핀을 사용한다면, 상기 폴리올레핀은 적어도 5℃의 폭을 갖는 DSC 결정화 피크를 가지는 것이 바람직하다. 바람직하게, 결정화 피크의 폭은 적어도 10℃, 특히 적어도 15℃이다. 상기 폭은 DSC 곡선에서 결정화 피크의 높이의 반에서 측정한 피크폭이다.In preparing porous polyoletin particles, one polyolefin or polyolefin mixture can be used. If one polyolefin is used, the polyolefin preferably has a DSC crystallization peak with a width of at least 5 ° C. Preferably, the width of the crystallization peak is at least 10 ° C, in particular at least 15 ° C. The width is the peak width measured at half the height of the crystallization peak in the DSC curve.
폴리올레핀의 혼합물이 사용되는 경우, 바람직하게 상기 폴리올레핀은 다른 결정화 피크 온도를 가져야 한다. 바람직하게, 상기 결정화 온도에 있어서의 차이는 5℃ 또는 그 이상이다. 높은 결정화 온도를 갖는 폴리올레핀의 양은 낮은 결정화 온도를 갖는 폴리올레핀에 대해 적어도 0.1wt.%, 바람직하게 1 내지 5wt.%이다.If a mixture of polyolefins is used, preferably the polyolefins should have different crystallization peak temperatures. Preferably, the difference in crystallization temperature is 5 ° C. or higher. The amount of polyolefin having a high crystallization temperature is at least 0.1 wt.%, Preferably 1 to 5 wt.%, For the polyolefin having a low crystallization temperature.
바람직하게, 폴리올레핀 또는 폴리올레핀의 혼합물은 폴리올레핀 용액을 냉각할때 신속한 결정화 행동을 보여준다. 결정화 행동은 이하에 기술되는 바와 같은 DSC 실험에서 결정화시작시 최대 결정화 피크가 5℃ 이내에 있을 경우 신속한 것으로 간주된다.Preferably, the polyolefin or mixture of polyolefins exhibits rapid crystallization behavior when cooling the polyolefin solution. Crystallization behavior is considered rapid if the maximum crystallization peak at the onset of crystallization is within 5 ° C. in a DSC experiment as described below.
폴리올레핀의 결정화 온도 및 열행동은 시차주사열량법(DSC) 기술에 의해 측정될 수 있다.Crystallization temperatures and thermal behavior of polyolefins can be measured by differential scanning calorimetry (DSC) techniques.
DCS 측정에 있어서, 한 물질 또는 그 물질들의 혼합물은 조절된 대기내 조절된 조건하에서 가열 또는 냉각되며, 그동안의 그 물질과 참고물질사이의 온도차이는 (물질내 에너지 변화의 결과로서) 연속적으로 측정된다. 전이(가령, 용융 또는 결정화)는 에너지를 흡수하거나 또는 방출하는 혼합물 또는 물질에 의해 표시되며, 이로써 DSC 곡선에서 대응하는 흡열 또는 발열 피크를 얻는다. 상기한 바와 같이, 곡선은 하나 이상의 피크를 포함할 수 있다.In DCS measurements, a substance or a mixture of substances is heated or cooled under controlled conditions in a controlled atmosphere, during which the temperature difference between the substance and the reference substance is measured continuously (as a result of energy changes in the substance). do. A transition (eg, melting or crystallization) is represented by a mixture or material that absorbs or releases energy, thereby obtaining a corresponding endothermic or exothermic peak in the DSC curve. As noted above, the curve may comprise one or more peaks.
DSC 측정은 폴리올레핀상, 그리고 용매내 폴리올레핀 용액상에서 모두 실시될 수 있다.DSC measurements can be performed both on polyolefins and on polyolefin solutions in solvents.
본 발명의 상세한 설명에서 DSC 측정을 위해, 폴리올레핀 또는 폴리올레핀 용액은 5℃/분의 속도로 200℃까지 가열되고(제1 가열곡선); 그후 5℃/분의 속도로 -50℃까지 냉각된다(냉각곡선). 그후 제2 가열곡선은 5℃/분의 가열속도로 기록된다. 폴리올레핀의 용융 및 결정화 행동은 후자의 두 곡선을 기초로 하여 특징화된다. 용매의 결정화/용융은 또한 DSC 측정시 관찰될 수 있으며, 이는 폴리올레핀의 DSC 행동과 혼동되지 않아야 한다.For DSC measurements in the description of the invention, the polyolefin or polyolefin solution is heated to 200 ° C. at a rate of 5 ° C./min (first heating curve); It is then cooled to -50 ° C at a rate of 5 ° C / min (cooling curve). The second heating curve is then recorded at a heating rate of 5 ° C./minute. Melting and crystallization behavior of polyolefins is characterized based on the latter two curves. Crystallization / melting of the solvent can also be observed during DSC measurements, which should not be confused with the DSC behavior of polyolefins.
(DSC) 결정화 곡선(냉각곡선)이 기준선에서 1% 벗어나는 온도는 결정화가 시작하는 온도로서 이해되며, 상기 %는 최대 피크의 높이에 대한 비율이다. 결정화 피크의 폭은 냉각곡선이 최대를 나타내는 온도에서 높이의 절반에서의 폭을 의미한다.The temperature at which the (DSC) crystallization curve (cooling curve) deviates by 1% from the baseline is understood as the temperature at which crystallization begins, where% is the ratio to the height of the maximum peak. The width of the crystallization peak means the width at half the height at the temperature at which the cooling curve shows the maximum.
본 발명의 방법은 핵생성체의 부재시 실시된다. 본 명세서에서 핵생성체는 폴리올레핀 용액을 냉각시키는동안 폴리올레핀 결정이 형성되도록 자극할 수 있는 기능을 하고, 본 발명의 과정동안 폴리올레핀 용액에 용해되지 않는 성분이다.The method of the invention is carried out in the absence of nucleation. The nucleation herein is a component that functions to stimulate the formation of polyolefin crystals while cooling the polyolefin solution and is not soluble in the polyolefin solution during the course of the present invention.
중합체 입자는 폴리올레핀의 결정화중 실질적인 일부가 이미 일어난 온도에서 건조된다. 바람직하게, 건조 온도는 DSC 열분석도에서 결정화시 폴리올레핀의 전체 열의 50%가 방출되는 온도 이하이다. 결정화 온도는 DSC 열분석도에서 냉각곡선아래의 표면적으로 나타낸다. 바람직하게, 건조온도는 결정화시 전체 열의 75%가 방출되는 온도보다 낮은 온도이다. 이는 다공성 폴리올레핀의 구조가 건조과정동안 가장 바람직하게 완전하게 그대로 남아있다는 것을 확신시킨다.The polymer particles are dried at the temperature at which a substantial part of the crystallization of the polyolefin has already occurred. Preferably, the drying temperature is below the temperature at which 50% of the total heat of the polyolefin is released upon crystallization in the DSC thermogram. The crystallization temperature is shown below the cooling curve in the DSC thermal analysis. Preferably, the drying temperature is lower than the temperature at which 75% of the total heat is released during crystallization. This ensures that the structure of the porous polyolefin remains most preferably completely intact during the drying process.
본 발명에 따른 방법은 하기와 같이 실시된다. 폴리올레핀 또는 폴리올레핀 혼합물은 먼저 용매내에 용해된다. 여러 유기 액체는 용매로서 사용될 수 있다. 사용되는 용매의 종류는 폴리올레핀을 용해할 수 있는 용매의 능력에 높은 정도로 따를 것이다. 본 발명의 방법에 사용하기에 적당한 유기용매는 예를 들어, n-알칸, i-알칸, 시클로알칸, 둘 또는 그 이상의 고리구조를 갖는 다중고리형 화합물, 알켄, 시클로알켄, 치환되거나 또는 치환되지 않은 방향족 화합물, 염소화 탄화수소, 데칼린, 테트랄린 또는 파라핀 오일의 시리즈에서 선택되는 화합물이다. 상기 화합물들은 모두 치환되고, 치환되지 않는다. 치환기는 모두 C원자 및 H원자 단독으로 구성되어 있으며, C, H 및/또는 헤테로원자로 구성되어 있다. 치환기는 3-100개의 탄소원자를 가지는 것이 바람직하다. n-알칸, i-알칸, 시클로알칸, 치환되거나 치환되지 않은 방향족 화합물 및 데칼린 또는 그의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀으로서 폴리에틸렌이 사용되는 경우, 특히 시클로알칸 또는 알칸, 보다 바람직하게 시클로헥산, 끓는점 스피리트(boiling point spirit), 헥산, 헵탄 또는 옥탄 또는 그의 혼합물이 사용된다. 보통, 극성 용매는 극성 올레핀에 사용된다.The method according to the invention is carried out as follows. The polyolefin or polyolefin mixture is first dissolved in a solvent. Several organic liquids can be used as the solvent. The type of solvent used will depend to a high degree on the solvent's ability to dissolve the polyolefin. Suitable organic solvents for use in the process of the invention are, for example, n-alkanes, i-alkanes, cycloalkanes, polycyclic compounds having two or more ring structures, alkenes, cycloalkenes, substituted or unsubstituted Is not selected from the series of aromatic compounds, chlorinated hydrocarbons, decalin, tetralin or paraffin oil. The compounds are all substituted and unsubstituted. The substituents are all composed of C and H atoms alone, and are composed of C, H and / or heteroatoms. It is preferable that a substituent has 3-100 carbon atoms. Preference is given to using n-alkanes, i-alkanes, cycloalkanes, substituted or unsubstituted aromatic compounds and decalin or mixtures thereof. When polyethylene is used as the polyolefin, in particular cycloalkanes or alkanes, more preferably cyclohexane, boiling point spirit, hexane, heptane or octane or mixtures thereof are used. Usually, polar solvents are used for polar olefins.
폴리올레핀은 동시에 가열하면서 용매에 선택적으로 용해될 수 있다. 필요하다면, 용해는 동적혼합 또는 정적혼합에 의해 가속화될 수 있다. 일부 경우에, 선택된 용매의 종류에 따라 높은 온도에서 작업하는 것이 유리하며, 이로써 용매의 대기 끓는점 이상의 온도에서 용해할 수 있게 한다. 당업자는 높은 온도에서 작업하는 것이 유리할 지 아닐지 쉽게 판단할 수 있을 것이다. 폴리올레핀이 용해되는 온도는 폴리올레핀이 용해하는한 중요하지 않다. 당업자는 이를 또한 쉽게 판단할 것이다. 보통, 용해온도는 40 내지 200℃일 것이다. 용해온도는 70 내지 180℃인 것이 바람직하다. 상기 조건하에서, 폴리올레핀은 용매내에 효과적으로 용해된다.The polyolefin can be selectively dissolved in the solvent while heating at the same time. If necessary, dissolution can be accelerated by dynamic mixing or static mixing. In some cases, it is advantageous to work at high temperatures depending on the type of solvent selected, thereby allowing it to dissolve at temperatures above the atmospheric boiling point of the solvent. Those skilled in the art will readily be able to determine whether working at high temperatures would be advantageous. The temperature at which the polyolefin is dissolved is not critical as long as the polyolefin is dissolved. Those skilled in the art will also readily appreciate this. Usually, the dissolution temperature will be 40 to 200 ° C. It is preferable that a melting temperature is 70-180 degreeC. Under these conditions, the polyolefin is effectively dissolved in the solvent.
보통, 제조되는 폴리올레핀 용액이 약 0.1 내지 50wt.%, 바람직하게 15 내지 35wt.% 폴리올레핀을 함유하도록 하는 용매의 양을 사용한다. 이는 용매의 일부를 증발시키는 중간제거를 불필요하게 한다. > 50wt.%의 농도에서, 폴리올레핀 용액을 교반하기가 어려워지며, 저농도에서 상기 과정은 경제적인 측면에서 덜 매력적이다.Usually, an amount of solvent is used so that the polyolefin solution prepared contains about 0.1 to 50 wt.%, Preferably 15 to 35 wt.% Polyolefin. This obviates the elimination of evaporation of part of the solvent. At concentrations> 50 wt.%, It becomes difficult to stir the polyolefin solution, and at low concentrations the process is less attractive economically.
얻어진 폴리올레핀 용액 및 비용제는 동적 또는 정적혼합의 다른 형태 또는 교반으로 선택적으로 서로 분산된다. 비용제가 얻은 분산액내 연속상이라면, 비용제 및 폴리올레핀 용액이 분산을 위해 서로 첨가되는 순서는 중요하지 않다. 비용제는 폴리올레핀이 용해하지 않는 화합물이다. '비용제'라는 용어를 위해, 'Polymer Handbook', J. Bandrup and E.H. Immergut, eds., John Wiley and Sons, 3rd Ed. (1989), pp. Ⅶ/379 등에 명시된 표를 참조한다. 비용제가 얻은 분산액내에 연속상으로 남아있다면, 사용되는 비용제의 양은 중요하지 않다. 폴리올레핀 용액:비용제 부피비율은 10:1 내지 1:10, 바람직하게 5:1 내지 1:5로 다양하다. 가장 바람직하게, 상기 비율은 1:1 내지 1:3이다.The resulting polyolefin solution and non-solvent are optionally dispersed with one another in other forms of dynamic or static mixing or stirring. If the nonsolvent is a continuous phase in the obtained dispersion, the order in which the nonsolvent and the polyolefin solution are added to each other for dispersion is not critical. A non-solvent is a compound in which a polyolefin does not dissolve. For the term 'cost system', see 'Polymer Handbook', J. Bandrup and E.H. Immergut, eds., John Wiley and Sons, 3rd Ed. (1989), pp. See the table specified in / 379, etc. If the non-payment remains in a continuous phase in the obtained dispersion, the amount of non-payment used is not critical. The polyolefin solution: non-volume volume ratio varies from 10: 1 to 1:10, preferably from 5: 1 to 1: 5. Most preferably, the ratio is 1: 1 to 1: 3.
비용제는 폴리올레핀의 극성에 따라 극성화합물 또는 무극성 화합물이다. 극성 비용제는 무극성 용매내에 용해하는 폴리올레핀과 함께 사용하기에 매우 적당하다. 비용제로서 사용하기에 적당한 극성 화합물은 예를 들어, 유기산 또는 무기산, 케톤 또는 알콜의 군에서 선택되는 화합물 또는 물이다. 물, 아세톤, 메탄올 또는 에탄올이 사용되는 것이 바람직하며, 물을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 화합물의 혼합물도 또한 적당하다.The non-solvent is a polar compound or a nonpolar compound depending on the polarity of the polyolefin. Polar nonsolvents are very suitable for use with polyolefins that dissolve in nonpolar solvents. Suitable polar compounds for use as non-solvents are, for example, compounds or water selected from the group of organic or inorganic acids, ketones or alcohols. It is preferred to use water, acetone, methanol or ethanol, more preferably water. Mixtures of these compounds are also suitable.
폴리올레핀 용액이 비용제내에 분산하는 동안, 다상 시스템이 형성되며, '다상 시스템'은 적어도 두개의 상, 그중 하나는 폴리올레핀을 함유하는 폴리올레핀-함유상으로 구성된 시스템으로 이해된다. 폴리올레핀 용액 및 비용제가 분산하는동안, 폴리올레핀 용액 및 비용제의 온도는 폴리올레핀 용액내에서 폴리올레핀이 결정화하기 시작하는 온도이상이어야 한다. 상기 온도는 결정화가 시작하는 온도보다 적어도 15℃ 높은 것이 바람직하다.While the polyolefin solution is dispersed in the nonconducting agent, a multiphase system is formed and a 'polyphase system' is understood as a system consisting of at least two phases, one of which is a polyolefin-containing phase containing polyolefin. While the polyolefin solution and the nonsolvent are dispersed, the temperature of the polyolefin solution and the nonsolvent should be above the temperature at which the polyolefin starts to crystallize in the polyolefin solution. The temperature is preferably at least 15 ° C. higher than the temperature at which crystallization starts.
분산물의 치수, 및 얻어지는 다공성 폴리올레핀 입자의 기본크기를 조절하기 위해, 계면활성제를 비용제에 첨가할 필요가 있다. 계면활성제의 농도가 높을 수록, 입자는 작아지며, 계면활성제의 농도가 낮을수록 입자는 커진다. 계면활성제 농도는 바람직하게 10ppm 내지 5wt.%, 더 바람직하게 100ppm 내지 1wt.%이다. 계면활성제의 농도가 너무 낮으면, 폴리올레핀 용액중 소적들은 너무 커서 응집하는 경향이 적어지는 것을 보여준다. 계면활성제의 농도가 너무 높으면, 매우 작은 입자들이 형성된다. 본 발명의 방법을 이용하는 것에 의해, 0.01 내지 약 12㎜의 치수를 갖는 다공성 폴리올레핀 입자들이 얻어질 수 있다. 당업자들은 가장 바람직한 농도를 실험에 의해 쉽게 측정할 수 있을 것이다.In order to control the dimensions of the dispersion and the basic size of the resulting porous polyolefin particles, it is necessary to add a surfactant to the non-paying agent. The higher the concentration of the surfactant, the smaller the particles, and the lower the concentration of the surfactant, the larger the particles. The surfactant concentration is preferably 10 ppm to 5 wt.%, More preferably 100 ppm to 1 wt.%. If the concentration of the surfactant is too low, the droplets in the polyolefin solution are too large, showing a less tendency to aggregate. If the concentration of the surfactant is too high, very small particles are formed. By using the method of the present invention, porous polyolefin particles having dimensions of 0.01 to about 12 mm can be obtained. Those skilled in the art will readily be able to determine the most preferred concentration by experiment.
계면활성제는 음이온성, 양이온성, 비이온성 또는 양쪽성 텐시드(tenside)이다. 적당한 계면활성제로는 알칸 설포네이트, 알킬벤젠 설포네이트, 지방산 알콜 설포네이트, 알킬암모늄 화합물, 베타인 형의 텐시드, 알킬 폴리글리콜 에테르, 에톡시화 지방산 아민, 트윈(Tween), 스팬(Span)및 알킬 페놀 에톡실레이트 군의 화합물이 있다.Surfactants are anionic, cationic, nonionic or amphoteric tensides. Suitable surfactants include alkanesulfonates, alkylbenzene sulfonates, fatty acid alcohol sulfonates, alkylammonium compounds, betaine-type tensides, alkyl polyglycol ethers, ethoxylated fatty acid amines, tweens. , Span And alkyl phenol ethoxylate groups.
하나 또는 그 이상의 계면활성제의 존재로 인해 거품이 형성된다면, 거품억제제 및/또는 거품제거제가 첨가될 수 있다. 거품억제제 및/또는 거품제거제의 조합이 또한 가능하다. 상기 거품억제제 및/또는 거품제거제가 다른 과정단계에 첨가될 수 있지만, 분산단계전에 첨가하는 것이 바람직하다.If foam is formed due to the presence of one or more surfactants, foam inhibitors and / or defoamers may be added. Combinations of antifoams and / or antifoams are also possible. The antifoam and / or antifoam may be added to other process steps, but is preferably added before the dispersing step.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 예를 들어 단계 2동안 또는 단계 2후에 용매의 일부가 형성된 다상 시스템으로부터 선택적으로 증발될 수 있다. 증발은 출발물질로서 사용되는 용매 및 폴리올레핀 및 초기 폴리올레핀 농도에 따라 필요하거나 필요하지 않을 수 있다. 증발되는 용매의 양은 폴리올레핀 용액의 농도에 따라 다르다. 농도가 낮을수록, 증발될 수 있는 양은 많아진다.In the process according to the invention, part of the solvent may be selectively evaporated, for example during or after step 2, from the formed multiphase system. Evaporation may or may not be necessary depending on the solvent and polyolefin and initial polyolefin concentrations used as starting materials. The amount of solvent evaporated depends on the concentration of the polyolefin solution. The lower the concentration, the greater the amount that can be evaporated.
용매, 비용제 및 폴리올레핀(혼합물)은 또한 단일단계에서 조합될 수 있다. 그후, 상기 혼합물은 폴리올레핀이 용해되고, 폴리올레핀 용액이 비용제내에 분산되기까지 선택적으로 가열하면서 교반된다. 그후 얻어진 다상 시스템은 냉각된다.Solvents, non-solvents and polyolefins (mixtures) can also be combined in a single step. The mixture is then stirred with selective heating until the polyolefin is dissolved and the polyolefin solution is dispersed in the non-solvent. The polyphase system obtained is then cooled.
본 발명에 따른 방법에서 다상 시스템의 냉각(단계 3)은 0.05 내지 10℃/분, 바람직하게 0.1 내지 5℃/분 및 특히 0.2 내지 2℃/분의 속도로 일어난다. 상기 냉각은 본래 폴리올레핀 용액내 폴리올레핀의 결정화시 전체 열의 50% 이상이 방출될때까지 계속된다. 상기 지점에 대응하는 온도는 상기 언급한 바와 같이, DSC 기술에 의해 측정될 수 있다.The cooling (step 3) of the multiphase system in the process according to the invention takes place at a rate of 0.05 to 10 ° C./min, preferably 0.1 to 5 ° C./min and in particular 0.2 to 2 ° C./min. The cooling continues until at least 50% of the total heat is released upon crystallization of the polyolefin in the original polyolefin solution. The temperature corresponding to this point can be measured by DSC technique, as mentioned above.
상기 온도가 매우 높으면, 폴리올레핀 입자는 너무 연질이어서 효과적으로 분리할 수 없다. 상기 현상이 일어나면, 보다 강한 냉각이 요구될 것이다. 시클로헥산 및/또는 n-헵탄이 폴리올레핀으로서의 폴리에틸렌을 위한 용매로서 사용되는 경우, 냉각은 40℃ 이하로 계속되는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌이 폴리올레핀으로서 가해지는 경우, 냉각은 70℃ 이하까지 계속되는 것이 바람직하다.If the temperature is very high, the polyolefin particles are so soft that they cannot be effectively separated. If this happens, stronger cooling will be required. If cyclohexane and / or n-heptane are used as the solvent for polyethylene as the polyolefin, the cooling is preferably continued below 40 ° C. When polypropylene is added as a polyolefin, it is preferable that cooling continues to 70 degrees C or less.
분산은 다상 시스템을 냉각하는 동안 계속되어야 하며, 이는 정적 혼합 또는 동적 혼합에 의해 또는 교반기에 의해 이루어질 수 있다. 입자크기는 또한 교반기의 종류 및 속도에 따라 조절될 수 있다. 공급되는 에너지의 양이 많아질수록 또는 교반(같은 종류의 교반기로)이 보다 격렬해질수록, 다공성 폴리올레핀 입자들은 작아질 것이다. 그리고, 역으로도 마찬가지로 공급되는 에너지의 양이 적어질수록 또는 교반이 느려질수록, 입자는 보다 커질 것이다.Dispersion must continue while cooling the multiphase system, which can be by static mixing or dynamic mixing or by an agitator. The particle size can also be adjusted according to the type and speed of the stirrer. The greater the amount of energy supplied or the more vigorous the agitation (with the same kind of stirrer), the smaller the porous polyolefin particles will be. And vice versa, the smaller the amount of energy supplied or the slower the stirring, the larger the particles will be.
다음으로, 폴리올레핀-함유 입자는 다상 시스템으로부터 분리된다(단계 4). 상기 분리는 당업자에게 공지된 방법으로 일어날 수 있다. 적당한 기술은 예를 들어, 진공여과, 원심분리 및/또는 여과 프레싱(pressing)이다. 중력의 영향하에서 여과를 사용하는 것이 바람직하다.Next, the polyolefin-containing particles are separated from the multiphase system (step 4). Such separation may occur in a manner known to those skilled in the art. Suitable techniques are, for example, vacuum filtration, centrifugation and / or filtration pressing. Preference is given to using filtration under the influence of gravity.
단계 5에서, 용매 및 선택적으로 비용제를 함유하는 분리된 폴리올레핀 입자들이 건조된다. 건조는 용매 및 비용제 제거의 소망하는 정도까지 일어난다. 상기 건조과정의 실시는 대부분 얻어진 폴리올레핀 입자들이 그들의 공극율을 보유할 것인지 아닌지를 결정한다. 다공성 폴리올레핀 입자들을 얻기 위한 건조과정은 서로 조합하거나 또는 상기와 같이 여러 방법으로 실시될 수 있다. 건조는 예를 들어 감압하에서 일어날 수 있으며, 폴리올레핀-함유 입자들은 기체 또는 증기로 제거될 수 있거나 또는 (예를 들어, 'Microwave Processing and Engineering', R.V. Decareau and R.A. Peterson, ed. Ellis Horwood Ltd and VCH GmbH, 1986 또는 'Industrial Microwave Heating', A.C.Metaxas and R.J. Meredith, Peter Peregrinus Ltd., 1983에 기술된 바와 같은 마이크로파 또는 RF(고주파) 건조에 의해) 폴리올레핀-함유 입자들은 절연건조될 수 있다.In step 5, the separated polyolefin particles containing the solvent and optionally the non-solvent are dried. Drying takes place to the desired degree of solvent and cost elimination. The implementation of the drying process largely determines whether the obtained polyolefin particles will retain their porosity. The drying process for obtaining the porous polyolefin particles may be combined with each other or carried out in various ways as described above. Drying can take place, for example, under reduced pressure, and polyolefin-containing particles can be removed with gas or vapor (e.g., 'Microwave Processing and Engineering', RV Decareau and RA Peterson, ed.Ellis Horwood Ltd and VCH Polyolefin-containing particles) may be dielectrically dried by microwave or RF (high frequency) drying as described in GmbH, 1986 or 'Industrial Microwave Heating', ACMetaxas and RJ Meredith, Peter Peregrinus Ltd., 1983.
탈거과정 및 선택적으로 감압하에서 건조하는동안 사용하기에 적당한 기체는 예를 들어, 공기, 질소, 헬륨, 이산화탄소 및 메탄이다. 질소는 탈거기체로서 사용되는 것이 바람직하다.Suitable gases for use during the stripping process and optionally drying under reduced pressure are, for example, air, nitrogen, helium, carbon dioxide and methane. Nitrogen is preferably used as stripping gas.
또한, 감압과정하에 건조는 증기상내 용매의 부분압이 건조온도에서 용매의 정상증기압의 50% 이하, 보다 바람직하게 20% 이하가 되도록 하는 조건하에서 일어나는 것이 바람직하다.In addition, drying under reduced pressure preferably occurs under conditions such that the partial pressure of the solvent in the vapor phase is at most 50%, more preferably at most 20%, of the normal vapor pressure of the solvent at the drying temperature.
폴리올레핀 입자를 건조시키는 동안의 초기 온도는 결정화시 전체 열의 75%가 방출되는 온도 이하인 것이 바람직하다. 상기 온도는 DSC에 의해 측정될 수 있다. 건조온도는 용매의 양이 감소함에 따라, 그리고 폴리올레핀의 농도가 증가하는 결과로서 보다 높아진다. 특히, 비용제를 제거하는데는 유효하게 실시되는 보다 높은 건조온도가 필요하다. 폴리에틸렌이 폴리올레핀으로서 사용되는 경우, 건조는 초반에 30℃ 이하의 온도에서 실시되는 것이 바람직하며; 상기 온도는 20℃ 이하가 바람직하다.The initial temperature during drying of the polyolefin particles is preferably below the temperature at which 75% of the total heat is released during crystallization. The temperature can be measured by DSC. The drying temperature is higher as the amount of solvent decreases and as a result of an increase in the concentration of polyolefins. In particular, the higher drying temperatures effectively implemented are necessary to remove the nonconductor. When polyethylene is used as the polyolefin, drying is preferably carried out at a temperature of 30 ° C. or lower initially; As for the said temperature, 20 degrees C or less is preferable.
선택된 건조방법의 유형과 관계없이, 건조는 (예를 들어, 모세관힘 및 기계적 힘에 의해) 입자구조의 분해를 가능한한 많이 막도록 하는 조건하에서 일어나는 것이 바람직하다. 입자구조의 분해는 입자크기분포를 증가시킬 것이다. 입자크기분포는 이하에 분산도(DOD)에 의해 정량화될 것이다. 당업자는 입자구조의 분해가 일어나는지의 여부를 1회 또는 그 이상의 실험으로 쉽게 결정할 수 있을 것이다.Regardless of the type of drying method chosen, drying preferably takes place under conditions that prevent the decomposition of the particulate structure as much as possible (eg, by capillary and mechanical forces). Degradation of the particle structure will increase the particle size distribution. The particle size distribution will be quantified by the degree of dispersion (DOD) below. One skilled in the art will readily be able to determine by one or more experiments whether the decomposition of the particle structure occurs.
본 발명에 따른 바람직한 구체예에서, 계면활성제로서 특정의 비이온성 텐시드를 사용한다. 특정의 비이온성 텐시드의 전형적인 예로는 알킬 폴리글리콜 에테르, 에톡시화 지방산 아민 또는 알킬 페놀 에톡실레이트로 구성된 군으로부터의 텐시드가 있다. 알킬 폴리글리콜 에테르 또는 에톡시화 지방산 아민을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 다공성 폴리올레핀 입자의 제조에 있어서 상기 비이온성 텐시드를 사용함으로써 매우 작은 DOD를 갖는 입자를 얻을 것이다.In a preferred embodiment according to the invention, certain nonionic tensides are used as surfactants. Typical examples of certain nonionic tensides are tensides from the group consisting of alkyl polyglycol ethers, ethoxylated fatty acid amines or alkyl phenol ethoxylates. Most preferably, alkyl polyglycol ethers or ethoxylated fatty acid amines are used. The use of such nonionic tensides in the production of porous polyolefin particles will yield particles with very small DOD.
상기 특정의 비이온성 텐시드를 사용하는 것의 잇점은 핵생성체의 부재하에서 실시되는 과정에 제한되지 않는다. 다공성 폴리올레핀 입자들을 제조하기 위한 유사한 방법에 핵생성체가 추가로 존재하는 경우에는 비교가능한 잇점이 얻어질 수 있다.The advantage of using such specific nonionic tensides is not limited to the processes carried out in the absence of nucleation. Comparable advantages can be obtained when further nucleation is present in a similar method for producing porous polyolefin particles.
입자크기분포는 DIN 66 165에 따라 측정되는 바와 같이 분산도(DOD)에 의해 정량화된다. 작은 DOD를 갖는 다공성 폴리올레핀 입자의 잇점은 그들의 흐름특성이 매우 개선되고, 제조된 다공성 폴리올레핀 입자가 매우 신속하게 재생가능한 방법으로 압출기와 같은 공정기계에 투입될 수 있다는 점이다. 특정의 비이온성 텐시드가 본 발명에 따라 가해진 방법으로 얻은 입자들은 < 0.4의 DOD를 가진다. 상기 작은 DOD를 갖는 입자들은 아직까지는 알려져 있지 않다. 따라서, 본 발명은 또한 상기 다공성 폴리올레핀 입자에 관한 것이다.The particle size distribution is quantified by the degree of dispersion (DOD) as measured according to DIN 66 165. The advantage of porous polyolefin particles with small DOD is that their flow characteristics are greatly improved, and the prepared porous polyolefin particles can be introduced into a processing machine such as an extruder in a very quick and renewable manner. Particles obtained by the method in which certain nonionic tensides were added according to the invention have a DOD of <0.4. Particles with such small DODs are not known yet. Accordingly, the present invention also relates to the porous polyolefin particles.
본 발명에 따른 다공성 폴리올레핀 입자는:Porous polyolefin particles according to the present invention are:
A)5-85%의 공극율A) 5-85% porosity
B)적어도 95%의 유효부하율(Effective loadability)(E1A),B) Effective loadability of at least 95% (E 1A ),
(여기서, E1A는 폴리올레핀 입자의 흡수제와의 유효 부하율이고, mA는 흡수제의 흡수중량이고, ρA는 흡수제의 밀도이며, mPO는 흡수제를 흡수하기전 다공성 폴리올레핀 입자의 중량이며, ρPO는 폴리올레핀의 밀도임) Where E 1A is the effective loading rate of the polyolefin particles with the absorbent, m A is the absorbent weight of the absorbent, ρ A is the density of the absorbent, m PO is the weight of the porous polyolefin particles before absorbing the absorbent, ρ PO Is the density of the polyolefin)
C)많아도 10분의 흡수시간(ta)C) absorption time of at least 10 minutes (t a )
D)0.4 이하의 DOD를 가진다.D) has a DOD of 0.4 or less;
상기 다공성 폴리올레핀 입자는 접속가능한 열린 소공구조 및 좁은 입자크기분포를 가진다. 상기 입자는 높은 유효부하율, 짧은 흡수시간을 가지며, 농축물로서 사용하기에 적당하고, 양호한 흐름특성 및 투입특성을 나타낸다.The porous polyolefin particles have open pore structures and narrow particle size distributions that are connectable. The particles have a high effective load rate, short absorption time, are suitable for use as a concentrate, and exhibit good flow characteristics and dosing characteristics.
유효부하율을 측정하기에 적당한 흡수제는 에톡시화 아민인 아트머(Atmer)163이다.Suitable absorbents for measuring effective load rates are ethoxylated amines 163.
입자의 공극율(ε)은 마이크로메트릭스(Micrometrics)(USA)제 오토포어(Autopore) Ⅱ 9220을 사용하여 ASTM-표준 D4284-83에 따른 수은(Hg) 다공도측정법에 의해 측정된다. 공극율은 여러 압력에서 소공에 가해지는 Hg의 부피를 측정함으로써 결정된다. 상기 측정은 3㎪의 압력에서 출발한다. 상기 낮은 압력에서, 폴리올레핀 입자간의 열린 공간들은 사이(inter)에 Hg로 채워진다. 다음으로, 압력은 약 400㎫ 이하로 연속해서 증가하여 폴리올레핀의 입자내(intra)로 Hg를 투입시킨다. 높은 압력에서, 중합성 물질의 압착이 일어난다. 가압화전 및 후에 팽창계내 Hg의 부피사이의 차이는 폴리올레핀의 공극율을 위한 측정치이다. 공극율은 소공의 85%가 채워지는 압력에서 측정된 투입-Hg-부피에서 소공의 15%가 채워지는 압력에서 측정된 투입-Hg-부피를 뺀 것을 다공성 입자의 전체부피로 나누어 계산된다. 다공성 입자의 전체부피는 상기 명시된 바와 같이 그의 밀도로 나눈 중합체 시료의 중량과 투입된 Hg-부피를 합하여 계산된다. 입자 공극율은 5 내지 85%로 다양하다. 공극율은 바람직하게 25% 이상, 더 바람직하게 35% 이상이다. 공극율이 높으면, 다공성 폴리올레핀 입자에 대한 여러 용도가 가능하다. 소공 직경은 0.01 내지 100㎛로 다양하다.The porosity (ε) of the particles is measured by mercury (Hg) porosimetry according to ASTM-Standard D4284-83 using Autopore II 9220 from Micrometrics (USA). Porosity is determined by measuring the volume of Hg applied to the pores at various pressures. The measurement starts at a pressure of 3 kPa. At this low pressure, the open spaces between the polyolefin particles are filled with Hg in the inter. Next, the pressure is continuously increased to about 400 MPa or less to inject Hg into the particles of the polyolefin intra. At high pressures, compression of the polymeric material occurs. The difference between the volume of Hg in the expansion system before and after pressurization is a measure for the porosity of the polyolefin. The porosity is calculated by dividing the input-Hg-volume measured at the pressure at which 85% of the pores are filled by the total volume of porous particles minus the input-Hg-volume measured at the pressure at 15% of the pores. The total volume of the porous particles is calculated by summing the weight of the polymer sample divided by its density and the injected Hg-volume as specified above. Particle porosity varies from 5 to 85%. The porosity is preferably at least 25%, more preferably at least 35%. If the porosity is high, many applications for the porous polyolefin particles are possible. The pore diameter varies from 0.01 to 100 μm.
유효 부하율을 측정하기 위해, 정량의 다공성 입자가 실온에서 교반하면서 비이커내에 주입된다. 특정량의 흡수제, 가령 아트머163은 다공성 입자가 더 이상 흡수제를 흡수하지 않을때까지 교반하면서 첨가된다. 이는 아트머의 액체 및/또는 소적의 필름이 비이커의 벽상에 형성되어 5분후에도 사라지지 않는 경우이다. 그후, 다공성 폴리올레핀 입자는 흡수제로 포화되어 있는 것으로 간주된다. 다공성 입자를 다시 중량잼으로써, 흡수된 흡수제의 양이 측정될 수 있다. 본 발명에 따른 다공성 폴리올레핀 입자에 있어서, E1A는 > 95%, 바람직하게 > 99%이다.To determine the effective loading rate, a quantity of porous particles is injected into the beaker with stirring at room temperature. Certain amounts of absorbent, such as atmers 163 is added with stirring until the porous particles no longer absorb the absorbent. This is an atmer Film of liquid and / or droplets is formed on the wall of the beaker and does not disappear after 5 minutes. The porous polyolefin particles are then considered saturated with absorbents. By reweighing the porous particles, the amount of absorbent absorbed can be measured. In the porous polyolefin particles according to the invention, E 1A is> 95%, preferably> 99%.
본 발명에 따른 다공성 폴리올레핀 입자의 주요 잇점은 입자가 다량의 흡수제를 흡수할 수 있고, 게다가 상기 흡수과정은 또한 신속하게 진행한다는 점이다. 본 발명에 따른 다공성 폴리올레핀 입자의 흡수시간은 길어야 10분이다. 흡수시간(ta)은 비이커에 Rt에서 점도 1cSt, 밀도 820㎏/㎥의 DOW 코닝(Corning) 200유액을 채워 측정된다. 다공성 폴리올레핀 입자는 상기 액체위에 위치한다. 흡수시간은 입자가 비이커의 바닥에 가라앉는데 필요한 시간의 양이다. 상기 모든 것은 실온에서 일어난다.The main advantage of the porous polyolefin particles according to the present invention is that the particles can absorb large amounts of absorbent, and in addition the absorption process also proceeds quickly. The absorption time of the porous polyolefin particles according to the present invention is at most 10 minutes. Absorption time (t a ) is DOW Corning 200 with a viscosity of 1 cSt and a density of 820 kg / m 3 at R t in a beaker. It is measured by filling the latex. Porous polyolefin particles are located on the liquid. Absorption time is the amount of time the particles need to settle to the bottom of the beaker. All of this takes place at room temperature.
DOD는 입자크기를 측정하기 위한 실험에 의해 체로 걸러지지 않은 폴리올레핀을 사용하여 측정된다. 입자크기는 스탠다드 DIN 66 165에 따라 측정된다.DOD is measured using polyolefin that is not sieved by experiments to determine particle size. Particle size is measured according to standard DIN 66 165.
DOD는 하기와 같이 정의된다:DOD is defined as follows:
DOD=(d84-d16)/2d50DOD = (d84-d16) / 2d50
(상기에서, dxx는 다공성 폴리올레핀 입자의 xx wt%가 체를 통해 떨어지는 체의 메쉬크기를 나타낸다)(In the above, dxx represents the mesh size of the sieve where xx wt% of the porous polyolefin particles falls through the sieve.)
높은 DOD는 넓은 입자크기분포를 나타낸다. 작은 DOD는 좁은 입자크기분포를 나타내며, 다공성 폴리올레핀 입자의 흐름특성, 투입특성 및 혼합특성이 양호하다.High DOD shows a wide particle size distribution. Small DOD shows a narrow particle size distribution, and the flow characteristics, input characteristics and mixing characteristics of the porous polyolefin particles are good.
본 발명의 다공성 폴리올레핀 입자는 < 0.4의 DOD를 가진다. 바람직하게, DOD는 < 0.2이다. 보다 바람직하게, DOD는 < 0.15이다.Porous polyolefin particles of the present invention have a DOD of <0.4. Preferably, the DOD is <0.2. More preferably, the DOD is <0.15.
본 발명에 따른 다공성 폴리올레핀 입자의 크기(dp)는 보통 0.5 내지 12㎜로 다양하다. 0.5㎜ 이하 및 12㎜ 이상의 입자들도 또한 가능하지만, 투입특성 및 흐름특성은 덜 양호하다.The size (d p ) of the porous polyolefin particles according to the invention usually varies from 0.5 to 12 mm. Particles up to 0.5 mm and over 12 mm are also possible, but the input and flow properties are less good.
상술에 의해, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 얻어진 다공성 폴리올레핀 입자들의 일부 전자현미경(SEM) 사진은 도 1-4에 나타나 있다. 도 5는 좁은 DOD를 갖는 다공성 폴리올레핀 입자들을 나타내는 반면에, 도 6은 넓은 DOD를 갖는 폴리올레핀 입자들을 나타낸다.By the above, some electron microscope (SEM) photographs of porous polyolefin particles obtained using the method according to the invention are shown in FIGS. 1-4. FIG. 5 shows porous polyolefin particles with a narrow DOD, while FIG. 6 shows polyolefin particles with a wide DOD.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 다공성 폴리올레핀 입자는 다른 용도, 예를 들어 농축제, 흡수제 또는 서서히 및/또는 조절된 방법으로 방출되는 물질의 운반체로서 적당하다.Porous polyolefin particles produced by the process according to the invention are suitable as carriers for other uses, for example thickeners, absorbents or substances released in a slow and / or controlled manner.
첨가제 예를 들어, 플라스틱에 있어서 보조물질, 부속제제, 시약, 생성물 및 제조조절제를 양호하게 분산시키기 위해, 중합성 매트릭스내 첨가제의 농축물형태로 첨가제를 플라스틱에 첨가하는 것이 이로우며, 필요하다. 농축물은 예를 들어, 소위 마스터배치로서 플라스틱내에 종종 사용된다. 첨가제를 경제적으로 사용하기 위해, 마스터배치의 중합성 매트릭스내 첨가제가 가장 높은 가능한 농도를 가지는 것이 이롭다. 그러나, 특히 액체 첨가제의 경우, 중합체 매트릭스내 고농도의 첨가제를 양호하게 분산시킬 수 없다는 것을 종종 보여준다. 다공성 폴리올레핀 입자들은 특히 하나 또는 그 이상의 고농도의 첨가제를 흡수하기에 적당하다. 액체 첨가제의 경우, 첨가제는 직접 흡수될 수 있다. 첨가제가 고체형태로 있으면, 다공성 폴리올레핀 입자와 접촉하기 전에 적당한 액체내에 용융되거나, 용해되거나 또는 분산될 수 있다. 다공성 폴리올레핀 입자내에 첨가제를 흡수시키는 것은 공지된 기술에 따라 실시될 수 있다. 적당한 기술은 예를 들어 분말혼합기내 다공성 폴리올레핀 입자에 첨가제를 투입시키는 것이다.Additives For good dispersion of auxiliary materials, adjuncts, reagents, products and production control agents, for example in plastics, it is advantageous and necessary to add additives to the plastic in the form of concentrates of additives in the polymerizable matrix. Concentrates are often used in plastics, for example as so-called masterbatches. In order to economically use the additive, it is advantageous that the additive in the polymerizable matrix of the masterbatch has the highest possible concentration. However, it is often shown that especially in the case of liquid additives, high concentrations of additives in the polymer matrix cannot be well dispersed. Porous polyolefin particles are particularly suitable for absorbing one or more high concentrations of additives. In the case of liquid additives, the additives can be absorbed directly. If the additive is in solid form, it may be melted, dissolved or dispersed in a suitable liquid before contacting the porous polyolefin particles. Absorption of the additive in the porous polyolefin particles can be carried out according to known techniques. A suitable technique is for example to add an additive to the porous polyolefin particles in a powder mixer.
농축물은 종종 다른 중합체, 예를 들어, 폴리올레핀과 압출기내에서 혼합되어 첨가제를 중합체내에 균일하게 분포시킨다. (본 발명의 방법에 따라 제조된) 다공성 폴리올레핀 입자는 혼합장비, 가령 압출기내에서 다른 중합체, 예를 들어 폴리올레핀과 혼합하기에 매우 적당하다. 이는 다공성 입자가 균형의 기계적 안정성을 가지고 있기 때문이다. 간단한 분말혼합기에서, 다공성 입자의 구조는 거의 전체적으로 완전하게 남아있을 것이어서 농축물을 형성하는동안 먼지가 거의 또는 안생긴다. 상기 농축물이 압출기내에서 중합체와 혼합되는 경우, 다공성 농축물은 압출기의 고체운반구역내에서 우세한 전체적인 압력의 영향하에서 분쇄되어 중합체가 용융되기 전에 중합체상에 농축물을 양호하게 분산시킨다. 그후, 중합체 용융물을 혼합할때 많이 부과할 필요가 없다. 그러므로 단일나사형 압출기와 같은 간단한 압출기를 사용할 수 있거나, 또는 소수의 압력-소비 혼합요소가 양호하게 혼합시키기 위해 압출기내에 필요하기 때문에 고효율로 실시될 수 있다.Concentrates are often mixed with other polymers, such as polyolefins, in an extruder to evenly distribute the additives within the polymer. Porous polyolefin particles (prepared according to the process of the invention) are very suitable for mixing with other polymers, for example polyolefins, in mixing equipment such as extruders. This is because the porous particles have a balanced mechanical stability. In a simple powder mixer, the structure of the porous particles will remain almost entirely complete so that little or no dust is formed during the formation of the concentrate. When the concentrate is mixed with the polymer in the extruder, the porous concentrate is ground under the influence of the prevailing overall pressure in the solid conveying zone of the extruder to ensure good dispersion of the concentrate on the polymer before the polymer melts. Thereafter, there is no need to charge much when mixing the polymer melt. Therefore, a simple extruder such as a single screw extruder can be used, or it can be carried out with high efficiency since few pressure-consuming mixing elements are required in the extruder for good mixing.
본 발명에 따른 상기 다공성 폴리올레핀 입자들의 다른 용도에 있어서, 입자들은 활성물질들을 느리게 방출시키는데 사용될 수 있다. 상기를 위해, 먼저 활성물질은 다공성 폴리올레핀 입자에 의해 흡수되며, 그후 그 물질은 서서히 방출된다. 약물, 방향제, 살충제, 유인물질 및 비료가 활성물질의 예로서 언급될 수 있다.In other uses of the porous polyolefin particles according to the invention, the particles can be used to slowly release the active materials. For this purpose, the active material is first absorbed by the porous polyolefin particles, and then the material is released slowly. Drugs, fragrances, pesticides, attractants and fertilizers may be mentioned as examples of active substances.
다공성 폴리올레핀 입자는 또한, 특정의 물질들을 (선택적으로) 흡수하는데 적당하다. 실시예는 악취성분, 누출액 및/또는 유액의 흡수 또는 오염된 물 스트림의 정제이며, 상기 방법에서 다공성 폴리올레핀 입자는 오염물을 흡수한다. 극성의 다공성 폴리올레핀 입자, 가령, EVA로 인해 입자들은 극성물질들을 잘 흡수할 수 있다.Porous polyolefin particles are also suitable for (optionally) absorbing certain materials. Examples are absorption of malodorous components, leaks and / or emulsions or purification of contaminated water streams, in which the porous polyolefin particles absorb contaminants. Polar porous polyolefin particles such as EVA allow the particles to absorb polar materials well.
본 발명은, 또한 하기 실시예를 참고로 상술될 것이지만, 여기에 제한되지는 않는다.The invention will also be described in detail with reference to the following examples, but is not limited thereto.
실시예에서, 밀도(d)는 ASTM 스탠다드 D792-66에 따라 측정하였다. 용융지수(MI)는 ASTM 스탠다드 D1238, 조건 E에 따라 측정하였다.In the examples, the density (d) was measured according to ASTM standard D792-66. Melt Index (MI) was measured according to ASTM Standard D1238, Condition E.
DSC 측정은 페르킨-엘머(Perkin-Elmer) DSC-7을 사용하여 실시하였다. 온도 및 에너지 보정은 인듐 및 납의 용융을 기초로 하여 실시하였다. 냉각동안 온도측정은 4,4'-아족시-아니솔의 고체-고체 전이를 기초로 하여 조절된다. 5℃/분의 가열 및 냉각속도는 측정동안 사용하였다.DSC measurements were performed using Perkin-Elmer DSC-7. Temperature and energy correction was performed based on melting of indium and lead. The temperature measurement during cooling is adjusted based on the solid-solid transition of 4,4'-azoxy-anisole. A heating and cooling rate of 5 ° C./min was used during the measurement.
실시예의 측정결과는 표 1에 제공되어 있다.The measurement results of the examples are provided in Table 1.
실시예 ⅠExample I
삼각플라스크내에서 (918㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는) LDPE 60g을 환류하면서 약 95℃에서 헵탄 190g에 용해하였다. 상기 용액에 (936㎏/㎥의 밀도 및 4.4dg/분의 MI를 갖는) LLDPE 0.6g을 첨가하고 용해시켰다. 다음으로, 비이온성 계면활성제 0.4g, 7개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 C11-옥소 알콜 폴리글리콜 에테르와 함께, 약 74℃의 물 500g을 함유하는 용기에 상기 얻은 용액을 주입하였다. 경사진-날을 구비한 교반기에 의한 교반(200-300W/㎥) 및 10ℓ/시간의 연속질소흐름으로 온도는 78℃에서 일정하게 유지되고, 물 및 폴리올레핀 용액은 5분동안 분산되어 그후 약 1℃/분의 냉각속도로 실온까지 냉각되었다. 그후, 입자들을 체에 의해 분리하였다. 상기로서 1.85㎜의 d50을 갖는 견고하고, 대다수가 구형인 습식 폴리올레핀 입자를 얻었다. 상기 입자는 그후 실온 및 < 10㎪의 압력의 진공스토브내에서 건조되었다. 중합체 입자의 구조는 주사전자현미경법(SEM) 주사로 가시화되었다. 다공성 폴리올레핀 입자를 80*, 500*, 1000* 및 2000* 확대한 것은 도 1 내지 4에 각각 나타나 있다. 도면들은 세포들을 상호연결하는 열린 소공구조를 보여준다. 좁은 입자분포는 도 5에 나타나 있으며, 입자들은 보다 균일한 크기를 가진다.In a Erlenmeyer flask, 60 g of LDPE (with a density of 918 kg / m 3 and MI of 8 dg / min) was dissolved in 190 g of heptane at about 95 ° C. under reflux. To the solution was added 0.6 g of LLDPE (with a density of 936 kg / m 3 and a MI of 4.4 dg / min) and dissolved. Next, the solution obtained above was injected into a vessel containing 500 g of water at about 74 ° C. together with 0.4 g of nonionic surfactant and C 11 -oxo alcohol polyglycol ether having seven ethylene oxide units. The temperature was kept constant at 78 ° C. with stirring (200-300 W / m 3) with a stirrer-blade and 10 N / h continuous nitrogen flow, and the water and polyolefin solutions were dispersed for 5 minutes and thereafter about 1 It cooled to room temperature at the cooling rate of ° C / min. The particles were then separated by a sieve. As a result, solid, mostly spherical, wet polyolefin particles having a d50 of 1.85 mm were obtained. The particles were then dried in a vacuum stove at room temperature and <10 kPa pressure. The structure of the polymer particles was visualized by scanning electron microscopy (SEM) scanning. Magnifications of 80 *, 500 *, 1000 * and 2000 * porous polyolefin particles are shown in FIGS. The figures show open pore structures that interconnect the cells. The narrow particle distribution is shown in FIG. 5, where the particles have a more uniform size.
실시예 ⅡExample II
폴리올레핀 입자는 실시예 Ⅰ에 따라 제조하였다. 8개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 이소트리데실 알콜 폴리글리콜 에테르 0.4g을 비이온성 계면활성제로 사용하였다.Polyolefin particles were prepared according to Example I. 0.4 g of isotridecyl alcohol polyglycol ether with 8 ethylene oxide units was used as the nonionic surfactant.
실시예 ⅢExample III
비이온성 계면활성제 0.6g을 사용하여 실시예 Ⅱ를 반복하였다. 균일하고 대다수가 구형인 폴리올레핀 입자를 얻었다. 실시예 Ⅱ와 Ⅲ의 비교는 비이온성 계면활성제의 농도가 증가하는 경우 다공성 폴리에틸렌 입자는 보다 작아진다는 것을 보여준다.Example II was repeated with 0.6 g of nonionic surfactant. Polyolefin particles homogeneous and mostly spherical were obtained. Comparison of Examples II and III shows that the porous polyethylene particles become smaller when the concentration of nonionic surfactant is increased.
실시예 ⅣExample IV
삼각플라스크내에서 (918㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는) LDPE 80g을 환류하면서 약 95℃에서 헵탄 190g에 용해하였다. 상기 용액에 (936㎏/㎥의 밀도 및 4.4dg/분의 MI를 갖는) LLDPE 0.8g을 첨가하고 용해시켰다. 74℃의 물 580g을 함유하는 용기에 상기 얻은 용액을 주입하고, 여기에 7개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 C11-옥소 알콜 폴리글리콜 에테르 0.4g을 비이온성 계면활성제로서 첨가하였다. 그후 실시예 Ⅰ에 기술된 바와 같이 교반 및 냉각하였다. 폴리올레핀 입자는 체에 의해 분리하였다. 상기 입자를 40℃의 질소흐름을 갖는 유동층에서 건조시켰다. 폴리올레핀 용액내 폴리올레핀의 농도가 높을수록 공극율이 낮은 다공성 폴리올레핀 입자를 얻는다.80 g of LDPE (with density of 918 kg / m 3 and MI of 8 dg / min) in a Erlenmeyer flask was dissolved in 190 g of heptane at about 95 ° C. under reflux. To the solution 0.8 g of LLDPE (with a density of 936 kg / m 3 and MI of 4.4 dg / min) was added and dissolved. The solution obtained above was poured into a vessel containing 580 g of 74 ° C., to which 0.4 g of C 11 -oxo alcohol polyglycol ether having seven ethylene oxide units was added as a nonionic surfactant. It was then stirred and cooled as described in Example I. Polyolefin particles were separated by a sieve. The particles were dried in a fluidized bed having a nitrogen flow of 40 ° C. The higher the concentration of polyolefin in the polyolefin solution, the more porous polyolefin particles having a lower porosity are obtained.
실시예 ⅤExample Ⅴ
용기내에서 (918㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는) LDPE 85g을 환류하면서 약 95℃에서 헵탄 300g에 용해하였다. 상기 용액에 (936㎏/㎥의 밀도 및 4.4dg/분의 MI를 갖는) LLDPE 0.85g을 첨가하였다. 7개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 C11-옥소 알콜 폴리글리콜 에테르 0.6g을 비이온성 계면활성제로서 용해한 74℃의 물 750g을 상기 용액에 주입하였다. 나머지 제조는 실시예 Ⅰ에서와 같이 실시하였다.85 g of LDPE (with density of 918 kg / m 3 and MI of 8 dg / min) was dissolved in 300 g of heptane at reflux at reflux. To the solution was added 0.85 g of LLDPE (with a density of 936 kg / m 3 and MI of 4.4 dg / min). 750 g of 74 ° C. water in which 0.6 g of C 11 -oxo alcohol polyglycol ether having 7 ethylene oxide units was dissolved as a nonionic surfactant was injected into the solution. The rest of the preparation was carried out as in Example I.
실시예 ⅥExample VI
용기내에서 (918㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는) LLDPE 11㎏ 및 (936㎏/㎥의 밀도 및 4.4dg/분의 MI를 갖는) LLDPE 0.1㎏을 약 95℃에서 헵탄 35㎏에 30분내에 용해하였다. 약 1000w/㎥의 전력을 공급하면서 교반하여 상기 용액을 비이온성 계면활성제(7개의 에틸렌 옥시드기로 구성된 사슬을 갖는 C11-옥소 알콜 폴리글리콜 에테르) 0.125㎏이 첨가된 약 80℃의 물 125ℓ를 함유하는 용기에 주입하였다. 교반 배치는 4개의 배플을 구비한 MIG 교반기로 구성되어 있다. 압력은 헵탄/물 혼합물이 그의 공비끓는점에 도달하기 때문에 증가했다. 유기 상을 첨가한후, 상기 혼합물을 약 1℃/분의 속도로 냉각했다. 상기 혼합물이 30℃로 냉각된후, 이를 체에 부어 수상을 분리했다. 분리후, 직경 3 내지 4㎜의 대다수가 구형인 폴리올레핀 입자들이 남는다. 상기 입자들은 질소순환을 하는 연속진동되는 유동층에서 건조되었으며, 유입 유동화기체는 40-60℃의 온도를 가진다. 층온도는 5 내지 60℃ 서서히 높아졌다.11 kg of LLDPE (with a density of 918 kg / m 3 and MI of 8 dg / min) and 0.1 kg of LLDPE (with a density of 936 kg / m 3 and MI of 4.4 dg / min) were heptane 35 at about 95 ° C. Dissolved in kg within 30 minutes. The solution was stirred while supplying about 1000 w / m 3 of power, and 125 L of water at about 80 ° C. to which 0.125 kg of a nonionic surfactant (C 11 -oxo alcohol polyglycol ether having a chain composed of seven ethylene oxide groups) was added was added. It was injected into the containing container. The stirring batch consists of a MIG stirrer with four baffles. The pressure increased because the heptane / water mixture reached its azeotropic boiling point. After addition of the organic phase, the mixture was cooled at a rate of about 1 ° C./min. After the mixture was cooled to 30 ° C., it was poured into a sieve to separate the aqueous phase. After separation, polyolefin particles with the majority of spherical diameters of 3 to 4 mm remain. The particles were dried in a continuously oscillating fluidized bed with a nitrogen cycle, and the inlet fluidized gas had a temperature of 40-60 ° C. The bed temperature gradually increased from 5 to 60 ° C.
다공성 폴리올레핀 입자는 실시예 Ⅰ에서 제조된 입자와 비교가능한 특성을 나타냈다.Porous polyolefin particles exhibited comparable properties to the particles prepared in Example I.
실시예 ⅦExample Ⅶ
시클로헥산 37㎏을 사용한 것 외에는 실시예 Ⅵ을 반복했다. 상기 입자들은 질소로 비활성화되고, 압력이 < 10㎪이고, 플레이트 온도가 20℃인 트레이 건조기에서 건조시켰다. 약 48시간후, 플레이트 온도는 50℃로 높아졌다.Example VI was repeated except that 37 kg of cyclohexane was used. The particles were inactivated with nitrogen, dried in a tray dryer with a pressure of <10 Pa and a plate temperature of 20 ° C. After about 48 hours, the plate temperature rose to 50 ° C.
실시예 ⅧExample Ⅷ
n-헵탄 190g, 918㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는 LDPE 60g, 936㎏/㎥의 밀도 및 4.4dg/분의 MI를 갖는 LLDPE 0.6g, 및 석액을 용기안에 주입하였다. 상기 석액은 광물제거수 580g 및 7개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 C11-옥소 알콜 폴리글리콜 에테르 0.40g으로 구성되어 있다. 얻어진 혼합물을 질소로 불활성화하고, 경사진-날을 구비한 교반기에 의해 교반(200W/㎥)하면서 95℃로 가열했다. 교반기가 정지된후, 완전한 상 분리를 기다렸다. 2상 시스템은 1℃/분으로 교반하면서 25℃까지 냉각되었다. 폴리올레핀 입자가 체에 의해 분리된후, 견고하고 대다수가 구형인 입자들이 얻어졌다. 상기 입자들을 실온 및 < 10㎪의 압력의 진공 스토브내에서 건조시켰다.190 g of n-heptane, 60 g of LDPE having a density of 918 kg / m 3 and a MI of 8 dg / min, 0.6 g of LLDPE having a density of 936 kg / m 3 and a MI of 4.4 dg / min, and the lime were injected into the vessel. The stone liquor consists of 580 g of demineralised water and 0.40 g of C 11 -oxo alcohol polyglycol ether with seven ethylene oxide units. The resulting mixture was inactivated with nitrogen and heated to 95 ° C. with stirring (200 W / m 3) with a stirrer with an inclined blade. After the stirrer was stopped, wait for complete phase separation. The two phase system was cooled to 25 ° C. with stirring at 1 ° C./min. After the polyolefin particles were separated by a sieve, solid and majority spherical particles were obtained. The particles were dried in a vacuum stove at room temperature and <10 kPa pressure.
실시예 ⅨExample Ⅸ
사용된 LDPE가 932㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는 것외에는 실시예 Ⅷ을 반복하였다.Example VII was repeated except that the LDPE used had a density of 932 kg / m 3 and an MI of 8 dg / min.
실시예 ⅩExample Ⅹ
904㎏/㎥의 밀도 및 19dg/분의 MI를 갖는 폴리프로필렌 17g을 삼각플라스크내 130℃에서 p-크실렌 190g에 용해하였다. 얻은 용액을 그후 90℃의 온도를 갖는 석액을 함유하는 용기에 주입하였다. 석액은 광물제거수 780g 및 9개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 지방산 알콜 폴리글리콜 에테르 2.0g으로 구성되어 있다. 얻어진 혼합물을 질소로 불활성화시켰다. 물 및 폴리올레핀 용액을 경사진-날을 구비한 교반기에 의해 교반(250W/㎥)하여 5분동안 분산시키고, 그후 1℃/분의 속도로 25℃까지 냉각했다. 그후 형성된 입자들을 체에 의해 물로부터 분리하였다. 견고하고 대다수가 구형인 습식 폴리올레핀 입자들이 얻어졌다. 상기 입자들을 건조기체의 온도가 5 내지 40℃인 질소의 흐름에 의해 유동층에서 건조시켰다. 용매를 증발시키는 동안, 상기 생성물의 온도는 20℃ 이상 높아지지 않았다. 공극율은 77%이었다.17 g of polypropylene having a density of 904 kg / m 3 and a MI of 19 dg / min was dissolved in 190 g of p-xylene at 130 ° C. in a Erlenmeyer flask. The resulting solution was then poured into a vessel containing a stone liquid having a temperature of 90 ° C. The stone liquor consists of 780 g of demineralised water and 2.0 g of fatty alcohol polyglycol ether with nine ethylene oxide units. The resulting mixture was inactivated with nitrogen. The water and the polyolefin solution were stirred (250 W / m 3) with a stirrer with a beveled blade to disperse for 5 minutes and then cooled to 25 ° C. at a rate of 1 ° C./min. The formed particles were then separated from the water by a sieve. Solid, mostly spherical, wet polyolefin particles were obtained. The particles were dried in a fluidized bed by a flow of nitrogen having a temperature of 5 to 40 ° C. of the dry gas. During evaporation of the solvent the temperature of the product did not rise above 20 ° C. The porosity was 77%.
비교 실시예 AComparative Example A
삼각플라스크에서 (918㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는) LDPE 60g을 환류하면서 약 95℃에서 헵탄 190g내에 용해하였다. 그후, 상기 용액을 80℃로 냉각시키고, 약 74℃의 물 500g을 함유하는 용기에 주입하고, 여기에 계면활성제(14.5 C 원자의 평균사슬길이를 갖는 알칸 설포네이트) 0.4g을 첨가하였다. 온도를 78℃에서 유지하면서 10ℓ/시간의 연속질소흐름 및 경사진-날을 구비한 교반기로 교반(250W/㎥)하여 폴리에틸렌 용액을 5분동안 물에 분산시키고, 약 1℃/분의 냉각속도로 실온까지 냉각시켰다. 그후, 입자들을 체에 의해 분리하였다. 이로써 견고한 대다수가 구형인 습식 겔 입자들을 얻었다. 상기 입자들을 실온 및 < 10㎪의 압력의 진공 스토브내에서 건조시켰다.In a Erlenmeyer flask, 60 g of LDPE (with a density of 918 kg / m 3 and MI of 8 dg / min) was dissolved in 190 g of heptane at about 95 ° C. under reflux. The solution was then cooled to 80 ° C. and poured into a vessel containing 500 g of water at about 74 ° C., to which 0.4 g of a surfactant (alkane sulfonate having an average chain length of 14.5 C atoms) was added. While maintaining the temperature at 78 ° C., the polyethylene solution was dispersed in water for 5 minutes by stirring (250 W / m 3) with a stirrer equipped with 10 L / hour continuous nitrogen flow and an inclined blade, and cooling rate of about 1 ° C./min. Cooled to room temperature. The particles were then separated by a sieve. This resulted in wet gel particles that were mostly solid. The particles were dried in a vacuum stove at room temperature and <10 kPa pressure.
매우 넓은 입자크기분포를 갖는 다공성 폴리올레핀 입자가 형성된다(도 6 참조).Porous polyolefin particles with very wide particle size distributions are formed (see FIG. 6).
비교 실시예 BComparative Example B
n-헵탄 158g, 926㎏/㎥의 밀도 및 4dg/분의 MI를 갖는 LDPE 52g, 디-에틸벤질리덴 소르비톨(미츠이 도아츠(Mitsui Toatsu)제 제품 NC-4) 0.6g, 및 석액을 용기안에 주입하였다. 상기 석액은 광물제거수 580g 및 7개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 C11-옥소 알콜 폴리글리콜 에테르 0.4g으로 구성되어 있다. 얻어진 혼합물을 질소로 불활성화하고, 경사진-날을 구비한 교반기에 의해 교반(200W/㎥)하면서 95℃로 가열했다. 교반기가 정지된후, 완전한 상 분리를 기다렸다. 2상 시스템은 1℃/분으로 교반하면서 25℃까지 냉각되었다. 폴리올레핀 입자가 체에 의해 분리된후, 넓은 DOD를 나타내는 견고한 입자들이 얻어졌다. 상기 입자들을 실온 및 < 10㎪의 압력의 진공 스토브내에서 건조시켰다.158 g of n-heptane, 52 g of LDPE having a density of 926 kg / m 3 and MI of 4 dg / min, 0.6 g of di-ethylbenzylidene sorbitol (NC-4, manufactured by Mitsui Toatsu), and the stone were Injected. The stone liquor consists of 580 g of demineralised water and 0.4 g of C 11 -oxo alcohol polyglycol ether with seven ethylene oxide units. The resulting mixture was inactivated with nitrogen and heated to 95 ° C. with stirring (200 W / m 3) with a stirrer with an inclined blade. After the stirrer was stopped, wait for complete phase separation. The two phase system was cooled to 25 ° C. with stirring at 1 ° C./min. After the polyolefin particles were separated by a sieve, solid particles showing a wide DOD were obtained. The particles were dried in a vacuum stove at room temperature and <10 kPa pressure.
비교 실시예 CComparative Example C
삼각플라스크에서 918㎏/㎥의 밀도 및 8dg/분의 MI를 갖는 LDPE 45g을 시클로헥산의 환류하 약 80℃에서 시클로헥산 330g내에 용해하였다. 디-(에틸벤질리덴) 소르비톨(미츠이 도아츠제 제품 NC-4) 0.38g을 핵생성체로서 상기 용액에 첨가하였다. 약 65℃의 물 750g을 함유하는 용기에 상기 용액을 주입하고, 여기에 계면활성제(14.5 C 원자의 평균사슬길이를 갖는 알칸 설포네이트) 0.63g을 첨가하였다. 약 200W/㎥의 전력을 유입하면서 상기 혼합물을 교반하는 동안, 20분동안 분산시키고, 그때 시클로헥산의 일부를 증발시켰다. 계속해서, 상기 혼합물을 약 0.6℃/분의 평균냉각속도로 실온까지 냉각시켰다. 상기 혼합물을 분별하여, 입자크기가 약 2-3㎜인 단단한, 대다수인 구형의 겔 입자들을 얻었다. 상기 입자들을 실온 및 < 10㎪의 압력의 진공 스토브내에서 건조시켰다. 다공성 폴리올레핀 입자들이 형성되었다.In a Erlenmeyer flask, 45 g of LDPE having a density of 918 kg / m 3 and an MI of 8 dg / min were dissolved in 330 g of cyclohexane at about 80 ° C. under reflux of cyclohexane. 0.38 g of di- (ethylbenzylidene) sorbitol (NC-4, manufactured by Mitsui Toatsu) was added to the solution as nucleation product. The solution was injected into a vessel containing about 750 g of water at about 65 ° C., and 0.63 g of a surfactant (alkane sulfonate having an average chain length of 14.5 C atoms) was added thereto. The mixture was dispersed for 20 minutes while stirring with a power of about 200 W / m 3, at which time a portion of the cyclohexane was evaporated. The mixture was then cooled to room temperature at an average cooling rate of about 0.6 ° C./min. The mixture was fractionated to obtain hard, majority spherical gel particles having a particle size of about 2-3 mm. The particles were dried in a vacuum stove at room temperature and <10 kPa pressure. Porous polyolefin particles were formed.
n.d. = 측정되지 않음.n.d. = Not measured.
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