KR20030045110A - 폴리에틸렌 블렌드 및 필름 - Google Patents

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KR20030045110A KR10-2003-7005193A KR20037005193A KR20030045110A KR 20030045110 A KR20030045110 A KR 20030045110A KR 20037005193 A KR20037005193 A KR 20037005193A KR 20030045110 A KR20030045110 A KR 20030045110A
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임펠드스티븐엠
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이퀴스타 케미칼스, 엘피
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Abstract

본 발명은 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌(HMW, MDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함하는 블렌드에 대해 개시한다. 이 블렌드는 약 20∼약 80 중량%의 HMW MDPE를 포함한다. HMW MDPE는 밀도 범위가 약 0.92∼약 0.944 g/cc이고, 용융 지수 MI2가 약 0.01∼약 0.5 dg/분이며, 용융 흐름 비 MFR이 약 50∼약 300이다. 이 블렌드는 또한 약 20∼약 80 중량%의 LLDPE를 포함한다. 이 LLDPE는 밀도 범위가 약 0.90∼약 0.925 g/cc이고, MI2범위가 약 0.50∼약 50 dg/분이다. 이 블렌드는 MDPE 또는 HDPE에 비해 현저히 향상된 인성 및 파열 강도를 지님과 동시에 LLDPE에 비해 높은 모듈러스를 나타내는 필름을 제공한다.

Description

폴리에틸렌 블렌드 및 필름{POLYETHYLENE BLENDS AND FILMS}
폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, 밀도 0.941 g/cc 이상), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE, 밀도 0.926∼0.940 g/cc), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, 밀도 0.910∼0.925 g/cc) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, 밀도 0.910∼0.925 g/cc)으로 분류된다(ASTM D4976-98: 폴리에틸렌 플라스틱 성형 및 압출 재료에 관한 표준 명세서). 폴리에틸렌(HDPE, LLDPE 및 LDPE)의 주된 용도 중 하나는 필름에 사용되는 것으로, 예컨대 식료품 자루(sack), 단체 및 소비자용의 캔 라이너(can liner), 상품 백(bag), 다중벽 백 라이너, 농산물 백, 조제식품 랩 및 수축포장용 랩 등에 사용된다. 폴리에틸렌 필름의 주요 물리적 변수로는 파열 강도, 충격 강도, 인장 강도, 강성도 및 투명성 등이 있다. 파열 강도는 종방향(MD) 및 횡방향(TD)으로 측정된다. 총 파열 강도(MD 파열 및 TD 파열의 곱)는 총 파열 특성의 지표가 된다. 필름 제조 라인 상에서의 중요한 공정 특성으로는 산출량, 버블 안정성, 게이지 조절(필름에 두께에 따라 다름), 압출기 압력 및 온도를 들 수 있다.
필름 강성도는 모듈러스에 의해 측정할 수 있다. 모듈러스는 응력 하에 변형에 대한 필름의 저항성이다. 이는 필름의 밀도와 관련이 있다. 밀도가 클수록 모듈러스는 증가한다. 일반적인 LLDPE 필름은 모듈러스가 약 32,000 psi인 반면, HDPE 필름의 모듈러스는 약 100,000 psi 이상이다. LLDPE 필름은 더 큰 충격 강도와 MD 파열 강도를 지니는 반면, HDPE는 더 큰 강성도와 인장 강도를 지닌다. LLDPE 생산자가 밀도를 증가시키려고 하면(밀도의 증가에 의해 필름의 모듈러스가 증가함), 종종 충격 강도 및 MD 파열 강도가 감소되는 일이 발생한다. 지금까지, LLDPE와 HDPE를 블렌딩하는 것은 성공적인 "해결책"이 되지 못했다. 이 블렌드를 사용하면 종종 강성도와 인장 특성은 개선되나 충격 및 파열 특성이 대체로 손상된 필름이 얻어진다. 상기 두가지 특성을 모두 지니도록 하는 간단한 방법 또는 단일 수지는 없는 실정이다.
모듈러스가 약 40,000∼약 90,000 psi인 폴리에틸렌 필름은 거의 없는 반면, 이러한 필름에 대한 수요는 증가하고 있다. 예를 들어, 원예는 미국에서 달러 지출액으로 볼 때 가장 큰 규모의 취미 활동 중 하나가 되었다. 원예가들을 보조하기 위해, 다양한 제품이 대형 및 소형 포장으로 시판될 필요가 있다. 소비자의 인지도가 중요하기 때문에, 백은 미적인 외관이 우수하고 기계적 완전성이 우수해야 한다. 소비자가 50-lb의 비료 또는 살충제 백을 자신의 자동차에 실을 때 편안함과 안전함을 느끼게 해야 한다. 이렇게 되려면 백의 취급과 적재가 용이해야 하고, 펑크 및 파열의 확대를 견뎌내야 하며, 밀봉성이 양호하고 밀폐 강도가 우수하고, 광택이 있으며 인쇄가 가능해야 한다. 원예 시장에서 현재 시판되는 필름은 주로LLDPE 수지이다. HDPE 필름이 원예 산업에서 종래에 사용되었던 종이 포장재와 더 유사하기 때문에 HDPE 필름은 적절한 내구성 기준에 필수적인 충격 및 파열 특성을 지니고 있지 않다.
최근에 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌(HMW MDPE)이 개발되었다[2000년 8월 25일에 출원된 공계류중인 출원, 제09/648,303호(docket No. 88-1026A) 참조]. HMW MDPE는 다수의 독특한 특성을 지니고 있어서 폴리에틸렌 필름을 개선시킬 수 있는 기회를 제공한다.
본 발명은 폴리에틸렌 블렌드에 관한 것이다. 이 블렌드는 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌(HMW MDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함한다. 본 발명은 또한 상기 블렌드로 제조된 필름에 관한 것이다.
발명의 개요
본 발명은 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌(HMW MDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLPDE)을 포함하는 블렌드이다. 이 블렌드는 약 20∼약 80 중량%의 HMW MDPE를 포함한다. HMW MDPE는 밀도가 약 0.92∼약 0.944 g/cc이고, 용융 지수 MI2가 약 0.01∼약 0.5 dg/분이며, 용융 흐름 비 MFR은 약 50∼약 300이다. 이것은 고분자량 성분 및 저분자량 성분을 포함하는 다중 분자량 분포를 갖는다. 저분자량 성분은 MI2가 약 50∼약 600 dg/분이며, 밀도가 약 0.94∼약 0.97 g/cc이다. 이 블렌드는 또한 약 20∼약 80 중량%의 LLPDE를 포함한다. LLPDE는 밀도 범위가 약 0.90∼약 0.925 g/cc이고, MI2범위는 약 0.50∼약 50 dg/분이다.
본 발명은 또한 상기 블렌드로 제조된 필름 및 이 필름을 제조하는 방법을 포함한다. 본 발명자들은 HMW MDPE와 고성능의 통상적인 LLDPE 또는 단일부위(single-site) LLDPE를 블렌딩하면 중밀도 HDPE 필름과 유사한 강성도와 인장 특성을 지니면서 LLDPE와 유사한 필름 인성과 파열 강도를 갖는 필름을 얻을 수 있다는 놀라운 사실을 발견을 하였다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 블렌드는 약 20∼약 80 중량%의 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌(HMW MDPE)을 포함한다. 바람직하게는, 이 블렌드는 약 30∼약 70 중량%의 HMW MDPE를 포함한다. HMW MDPE는 밀도 범위가 약 0.92∼약 0.944 g/cc이다. 바람직하게는 밀도가 약 0.935∼약 0.944 g/cc이다. 바람직한 HMW MDPE는 약 85∼약 98 중량%의 에틸렌의 반복 단위와 약 2∼약 15 중량%의 C3∼C10α-올레핀의 반복 단위를 포함하는 공중합체이다. 적절한 C3∼C10α-올레핀으로는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등과 이들의 혼합물을 들 수 있다.
HMW MDPE는 MI2가 약 0.01∼약 0.5 dg/분, 바람직하게는 약 0.01∼약 0.3 dg/분이며, MFR이 약 50∼300이다. 용융 지수(MI2)는 일반적으로 중합체 분자량을 측정하는 데 사용되며, 용융 흐름 지수(MFR)는 분자량 분포를 측정하는 데 사용된다. MI2가 클수록 분자량이 작음을 의미한다. MFR이 클수록 분자량 분포가 더 광범위함을 의미한다. MFR은 하이 로드 용융 지수(HLMI; high-load melt index) 대 MI2의 비이다. MI2및 HLMI는 ASTM D-1238에 따라 측정할 수 있다. MI2는 2.16 kg의 압력 하에 190℃에서 측정한다. HLMI는 21.6 kg의 압력 하에 190℃에서 측정한다.HMW MDPE는 종래의 HDPE 또는 LLDPE보다 상당히 더 큰 분자량(또는 더 낮은 MI2)를 가지며, 더 광범위한 분자량 분포(더 큰 MFR)를 갖는다.
HMW MDPE는 다중 분자량 분포를 갖는다. "다중 분자량 분포"란 HMW MDPE가 2종 이상의 상이한 분자량의 성분들을 포함함은 물론, 두가지 성분이 화학적 및 구조적으로 서로 상이하다는 것을 의미한다. 저분자량 성분은 MI2의 범위는 약 50∼약 600 dg/분인 반면, 고분자량 성분은 바람직하게는 MI2가 약 0.5 dg/분 미만이다. 고분자량(저 MI2) 성분은 블로운 필름 공정에서 폴리에틸렌이 우수한 버블 안정성을 갖게 하며, 저분자량(고 MI2) 성분은 폴리에틸렌에 우수한 가공성을 제공한다. 또한, 저분자량 성분은 밀도가 약 0.94∼약 0.97 g/cc(즉, 종래의 HDPE의 범위)인 반면, 고분자량 성분은 바람직하게는 밀도가 0.90∼약 0.94 g/cc, 보다 바람직하게는 약 0.91∼약 0.94 g/cc인데, 이는 종래의 LLDPE와 유사한 것이다.
2000년 8월 25일에 출원된 공계류중인 출원 제09/648,303호(docket 번호 88-1026A)는 지글러 촉매를 사용하는 다구역 공정에 의한 HMW MDPE의 제조에 대해 교시한다. 예를 들어, HMW MDPE는 약 85∼약 98 중량%의 에틸렌과 약 2∼약 15 중량%의 C3∼C10α-올레핀을 함유하는 올레핀 혼합물을 제1 반응 구역에서 중합시켜서 제1 중합체를 제조하고, 이 제1 중합체로부터 일부 휘발성 물질을 제거한 다음, 올레핀 혼합물을 더 첨가하여 제2 반응 구역에서 중합을 계속함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 블렌드는 약 20∼약 80 중량%의 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함한다. 바람직하게는, 이 블렌드는 약 30∼약 70 중량%의 LLDPE를 포함한다. LLDPE는 밀도 범위가 약 0.90∼약 0.925 g/cc이며, MI2범위는 약 0.5∼약 50 dg/분이다. LLDPE는 지글러 촉매 또는 새로 개발된 단일 부위 촉매를 사용하여 제조할 수 있다. 지글러 촉매는 널리 공지되어 있다. LLDPE를 제조하기 위한 적절한 지글러 촉매의 예로는 티탄 할라이드, 티탄 알콕시드, 바나듐 할라이드, 및 이의 혼합물을 들 수 있다. 지글러 촉매는 알킬 알루미늄 화합물과 같은 조촉매와 함께 사용된다.
단일 부위 촉매는 메탈로센과 비메탈로센으로 분류될 수 있다. 메탈로센 단일 부위 촉매는 시클로펜타디에닐(Cp) 또는 Cp 유도체 리간드를 함유하는 전이 금속 촉매이다. 예를 들어 미국 특허 제4,542,199호는 메탈로센 촉매에 대해 교시한다. 비메탈로센 단일 부위 촉매는 Cp 외의 다른 리간드를 함유하나, 메탈로센과 동일한 촉매적 특성을 지닌다. 비메탈로센 단일 부위 촉매는 헤테로방향족 리간드, 예컨대 보라아릴, 피롤릴, 아자보로리닐 또는 퀴놀리닐을 함유할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제6,034,027호, 제5,539,124호, 제5,756,611호 및 제5,637,660호는 비메탈로센 촉매에 대해 교시한다.
LLDPE 수지는 통상 에틸렌과 5∼15 중량%의 장쇄 α-올레핀, 예컨대 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐의 공중합체이다. 큰 파열 저항성 및 인장 강도가 LLDPE 필름의 특징이다. 고도의 충격 저항성 및 인장 강도는 공단량체로서 1-옥텐을 사용함으로써 얻을 수 있다. 종래의 1-헥센계 LLDPE는 1-옥텐으로 제조된 것에 비해 열등하다. 그러나, 1-옥텐계 LLDPE와 유사한 특성을 갖는 고성능의 1-헥센계 LLDPE가 개발되었다(예컨대 1998년 12월 4일에 출원된 미국 특허 출원 제09/205,481호 참조). 일반적으로 종래의 HDPE와 LLDPE를 블렌딩할 경우, 이 블렌드는 상승적으로 작용하지 않는다. 그러나, 본 발명자들은 LLDPE를 전술한 바와 같은 새로 개발된 HMW MDPE와 블렌딩할 경우, 이 블렌드는 단일 성분들의 합보다 더 우수한 성능을 나타낸다는 놀라운 사실을 발견하였다. 본 발명자들은 이러한 이점이 종래의 MDPE 또는 HDPE 수지에 비해 더 비결정형인 HMW-MDPE와 더 광범위한 MWD의 향상된 화합성에 의한 것이라고 생각한다. 또한, HMW-MDPE와 LLDPE를 블렌딩함으로써 필름 밀도를 현재 시판중인 LLDPE 수준만큼 낮게, 그리고 시판중인 MDPE 수준만큼 높게 만들 수 있으며, 이로써 충격 및 파열 특성을 손상시키지 않고 LLDPE와 HDPE간의 모듈러스 간격을 줄일 수 있다.
선택적으로, 이 블렌드는 제3의 중합체를 함유한다. 제3의 중합체를 블렌드에 첨가하면 제품의 성능을 개선시키거나 원가를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제3의 중합체를 첨가하는 것은 필름의 인쇄성 또는 투명성을 증가시킬 수 있다. 적절한 제3의 중합체로는 상기한 것 외의 폴리에틸렌 수지, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 HDPE, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 아크릴 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리염화비닐, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 에테르, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 에틸렌-비닐 알코올 공중합체(EVOH), 에틸렌-아크릴산 공중합체 등과 이의 혼합물을 들 수 있다. 제3의 중합체는 총 블렌드의 50 중량% 미만의 양으로첨가하는 것이 바람직하다.
선택적으로 이 블렌드는 항산화제, UV-흡수제, 유동제, 또는 기타 첨가제를 함유한다. 이러한 첨가제는 당업계에 잘 알려져 있는 것들이다. 예를 들어, 미국 특허 제4,086,204호, 제4,331,586호 및 제4,812,500호는 폴리올레핀에 대한 UV 안정화제에 대해 교시한다. 첨가제는 총 블렌드의 10 중량% 미만의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다.
임의의 적절한 블렌딩 기법을 이용할 수 있다. 중합체 및 선택적 첨가제는 용액 중에서, 또는 열 처리에 의해 블렌딩할 수 있다. 용융 스크류 압출이 바람직하다. 형성된 블렌드는 밀도 범위가 바람직하게는 약 0.925∼약 0.935 g/cc이며, MI2가 약 0.1∼약 0.5 dg/분이다.
본 발명은 상기 블렌드로 제조된 필름을 포함한다. 이 필름에는 두께가 10 밀 미만인 필름과 두께가 10 밀 이상인 시이트가 포함된다. 본 발명의 한가지 이점은 이 블렌드 필름이 LLDPE용의 종래의 필름 장치에 의해, 또는 HMW-HDPE용의 고 스토크(stalk) 필름 장치 상에서 제조될 수 있다는 것이다. 종래의 HDPE 또는 MDPE 수지의 경우 밀도를 감소시키면 고 스토크 필름 라인 상에서 가공하는 동안의 버블 안정성이 감소될 수 있다. 본 발명의 블렌드 필름은 더 낮은 밀도에도 불구하고 고 스토크 압출 라인 상에서 우수한 버블 안정성을 나타낸다. 이 블렌드 필름은 고 스토크 필름 라인 또는 종래의 인-더-파킷(in-the-pocket) LLDPE 필름 라인 상에서 제조될 수 있다. 이 블렌드 필름의 또 다른 이점은 이 필름이 종래의 HDPE 또는MDPE에 비해 총 파열 특성이 우수하다는 것이다. 이 블렌드 필름은 저밀도로 사용되므로 종래의 HDPE 또는 MDPE 필름에 비해 촉감이 더 부드럽다. 그러나, 이 필름은 LLDPE 수지로 제조된 것보다 더 우수한 인장 강도를 나타내기 때문에 백에 사용시 우수한 취급성 및 항복 강도를 나타낸다. 내구성이 강한 선적용 자루에 사용되는 더 두꺼운 필름 게이지의 경우 이 블렌드 필름은 매우 뛰어난 파열 및 충격 특성을 발휘한다.
폴리에틸렌 필름의 제조 방법은 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,962,598호는 고 스토크 압출로 제조된 이축 배향된 필름을 생산하는 방법을 교시한다. 이 공정에서는, 폴리에틸렌 용융물을 압출기에 의해 환형 다이 내의 다이 갭(0.8∼2 mm)을 통해 공급하여 용융된 튜브를 제조하고, 이를 수직 상방으로 밀어낸다. 이 때, 용융된 튜브는 환형 다이의 크기와 거의 동일하다. 가압 공기를 튜브의 내부로 주입하여 튜브 직경을 증가시켜서 "버블"을 형성한다. 튜브 내로 주입된 공기의 부피는 튜브의 크기 또는 형성된 블로우-업 비(blow-up ratio)를 조절한다. 고 스토크 압출에서 튜브 직경의 증가는 다이 직경의 약 5∼12배의 높이에서 일어난다. 이 간격을 스토크 또는 넥(neck) 높이라 칭한다. 팽창된 튜브는 필름의 원하는 이축 배향을 형성하여 HMW HDPE 수지의 파열 및 충격 특성이 균형을 이루게 한다. 필름의 외면 위의 냉각 고리로 이 튜브를 급속 냉각시킨다. 버블을 한쌍의 닙 롤러 사이에서 붕괴시켜서 필름 와인더(winder)를 사용하여 필름 롤에 감는다. 최초 냉각 후에, 벽 표면이 서로 부착되지 않도록 하는 지점에서 튜브를 붕괴시킨다. 필름의 기계적 강도는 두 방향, 즉 다이에서 유출되는 중합체 흐름을 따라서, 즉종방향(MD)으로, 그리고 다이에서 유출되는 중합체 흐름에 수직인 방향으로, 즉 횡방향(TD)으로 정한다.
하기 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이다. 당업자들은 본 발명의 발명 사상과 범위에 속하는 다수의 변형에 대해 알 수 있을 것이다.
실시예 1
HMW MDPE의 제조
미국 특허 제4,464,518호에 따라서 촉매를 제조한다. 이 촉매를 헥산 중에 분산시켜서 약 1.4 중량%의 고형물을 함유하는 촉매 슬러리를 얻는다. 이 촉매 슬러리(0.059 부/시간), 트리에틸 알루미늄 조촉매(0.0033 부/시간), 헥산(41.0 부/시간), 1-부텐(0.37 부/시간) 및 에틸렌(16.9 부/시간)을 제1 반응기에 연속적으로 공급한다. 반응기 압력은 약 140 psig에서 조절하고, 온도는 82℃로 설정하고, 증기 구역 내의 수소 대 에틸렌의 몰비는 약 3.8로 하여 제1 중합체를 얻는다. 제1 중합체의 MI2는 220 dg/분이고, 밀도는 0.953 g/cc이다.
제1 중합체를 플래쉬 드럼으로 옮기고, 여기서 휘발성 물질의 일부분을 제거한다. 그 후 이 혼합물을 제1 반응기로 옮긴다. 헥산(42.9 부/시간), 1-부텐(1.23 부/시간) 및 에틸렌(18.6 부/시간)을 제2 반응기에 연속적으로 공급한다. 반응기 온도는 77℃로 유지하고, 증기 구역 내의 수소 대 에틸렌의 몰비는 약 0.05로 하여 MI2가 약 0.08 dg/분이고 밀도가 0.936 g/cc인 제2 중합체를 얻는다.
제2 중합체를 분리하고 질소 하에서 건조시킨다. 그 후 건조된 분말을 적절한 안정화 패키지의 존재 하에 5% 산소 중에서 화합하여 MI2가 0.05 dg/분이고 MFR이 145이고, 밀도가 0.938 g/cc인 폴리에틸렌을 얻는다.
형성된 폴리에틸렌을 스크류 속도 61 rpm에서 60 mm 홈이 있는(grooved) 공급 압출기를 사용하여 블로운 필름 라인 상에서 두께가 0.5 밀인 필름으로 전환시킨다. 이 압출기에 다이 갭이 1.2 mm인 120 mm 단층 다이를 장착시킨다. 이 필름은 블로우 업 비(BUR)를 4:1로 하여 6개 다이 직경의 스토크 높이에서 제조한다. 이 필름은 모듈러스가 90,000 psi이고, 버블 안정성 점수는 44, 종방향 파열 강도(MD 파열)은 10.4 g, 횡방향 파열 강도(TD 파열)는 98 g, 총 파열 강도는 1019이며, 총 에너지 다트 드랍(TEDD; total energy dart drop)은 1.9 ft-lb이다.
실시예 2
35/65 중량비의 HMW MDPE와 LLDPE의 블렌드
실시예 1에서 제조된 HMW MDPE와 시판되는 LLDPE(페트로센 셀렉트 수퍼 헥센 LLDPE, 에퀴스타 케미칼 컴퍼니 제품)를 35/65의 중량비로 블렌딩한다. LLDPE는 MI2가 0.70 dg/분이고, 밀도가 0.918 g/cc이다. LLDPE와 HMW MDPE 수지를 건식 블렌딩하여 압출기에 공급한다. 이 블렌드는 MI2가 0.30 dg/분이고 밀도가 0.927 g/cc이다. 형성된 블렌드를 다이 갭이 1.5 mm인 200 mm 다이 상에서 두께 1.0 밀의 필름으로 전환시킨다. 이 필름은 블로우 업 비(BUR)를 4:1로 하여 6개 다이 직경의 스토크 높이에서 제조한다. 이 필름의 모듈러스는 52,000 psi이고, MD 파열은 200 g,TD 파열은 425 g, 다트 드랍은 915 g이다.
실시예 3
55/45 중량비의 HMW MDPE와 LLDPE의 블렌드
실시예 2를 반복하되, HMW MDPE/LLDPE의 비를 55/45 중량비로 한다. 이 블렌드는 MI2가 0.20 dg/분이고, 밀도가 0.931 g/cc이다. 이 필름의 모듈러스는 62,000 psi이고, MD 파열은 125 g, TD 파열은 350 g, 다트 드랍은 690 g이다.
비교예 4
LLDPE 필름
페트로센 셀렉트 수퍼 헥센 LLDPE로부터 1.0 밀의 필름을 제조한다. 이 필름은 모듈러스는 32,000 psi이고, MD 파열은 330 g, TD 파열은 620 g, 다트 드랍은 920 g이다.
얇은 게이지(1.0 밀)에서의 본 발명의 필름 대 LLDPE의 물리적특성의 요약
실시예 번호 1 2 3 C4
HMW MDPE/LLDPE의 중량비 100/0 35/65 55/45 0/100
MI2, dg/분 0.05 0.30 0.20 0.70
펠렛 밀도, g/cc 0.938 0.927 0.931 0.918
모듈러스, psi 90,000 52,000 62,000 32,000
MD 파열, g 44 200 125 330
TD 파열, g 224 425 350 620
다트 드랍, g 380 915 690 920
실시예 5∼7
블렌드의 두꺼운 필름
실시예 1∼3을 반복한다. 형성된 블렌드를 다이 갭이 1.5 mm인 200 mm 다이 상에서 두께 4.0 밀의 필름으로 전환시킨다. 이 필름은 블로우 업 비(BUR)를 4:1로 하여 6개 다이 직경의 스토크 높이에서 제조한다. 이 필름의 물리적 특성이 하기 표 2에 요약되어 있다.
비교예 8
LLDPE의 두꺼운 필름
페트로센 셀렉트 수퍼 헥센 LLDPE로부터 두꺼운 필름을 제조한다. 이 필름은 모듈러스가 32,200 psi이고, MD 파열은 2200 g, TD 파열은 2300 g, 다트 드랍은 1015 g이다.
실시예(실시예 2, 3, 6 및 7)를 통해 본 발명의 블렌드 필름은 MDPE에 비해 상당히 향상된 파열 강도 및 인성을 나타내면서도 높은 모듈러스를 유지한다는 것이 입증되었다. 본 발명의 블렌드 필름은 높은 파열 강도, 인성 및 높은 모듈러스의 조합에 의해 비료 및 살충제 백과 같은 내구성이 강한 백에 사용하기에 매우 적합하게 된다.
두꺼운 게이지(4.0 밀)에서의 본 발명의 필름 대 LLDPE의 물리적특성의 요약
실시예 번호 5 6 7 C8
HMW MDPE/LLDPE의 중량비 100/0 35/65 55/45 0/100
MI2, dg/분 0.05 0.3 0.2 0.7
펠렛 밀도, g/cc 0.938 0.927 0.931 0.918
모듈러스, psi 85,500 52,000 59,500 32,000
MD 파열, g 515 1275 1015 2200
TD 파열, g 510 1907 1775 2300
다트 드랍, g 610 810 650 1015

Claims (21)

  1. (a) 밀도 범위가 약 0.92∼약 0.944 g/cc이고, MI2범위가 약 0.01∼약 0.5 dg/분이며, MFR 범위가 약 50∼약 300이고, 저분자량 성분 및 고분자량 성분을 포함하는 다중 분자량 분포를 가지며, 상기 저분자량 성분은 MI2가 약 50∼약 600 dg/분이고, 밀도가 약 0.94∼약 0.97 g/cc인 것인 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌 약 20∼약 80 중량%; 및
    (b) 밀도 범위가 약 0.90∼약 0.925 cc/g이고, MI2범위가 약 0.5∼약 50 dg/분인 선형 저밀도 폴리에틸렌 약 20∼약 80 중량%
    를 포함하는 중합체 블렌드.
  2. 제1항에 있어서, 밀도 범위가 약 0.925∼약 0.935 g/cc인 것인 중합체 블렌드.
  3. 제1항에 있어서, MI2범위가 약 0.1∼약 0.5 dg/분인 것인 중합체 블렌드.
  4. 제1항에 있어서, 밀도 범위가 약 0.925∼약 0.935 g/cc이고, MI2범위가 약 0.1∼약 0.5 dg/분인 것인 중합체 블렌드.
  5. 제1항에 있어서, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체인 것인 중합체 블렌드.
  6. 제1항에 있어서, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌과 1-헥센의 공중합체인 것인 중합체 블렌드.
  7. 제1항에 있어서, 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌은 밀도 범위가 약 0.93∼약 0.944 g/cc인 것인 중합체 블렌드.
  8. 제1항에 있어서, 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌은 MI2범위가 약 0.01∼약 0.3 dg/분인 것인 중합체 블렌드.
  9. 제1항에 있어서, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 아크릴 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리염화비닐, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 에테르, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 중합체를 더 포함하는 것인 중합체 블렌드.
  10. (a) 밀도 범위가 약 0.92∼약 0.944 g/cc이고, MI2범위가 약 0.01∼약 0.5 dg/분이며, MFR 범위가 약 50∼약 300이고, 저분자량 성분 및 고분자량 성분을 포함하는 다중 분자량 분포를 가지며, 상기 저분자량 성분은 MI2가 약 50∼약 600 dg/분이고, 밀도가 약 0.94∼약 0.97 g/cc인 것인 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌 약 20∼약 80 중량%; 및
    (b) 밀도 범위가 약 0.90∼약 0.925 cc/g이고, MI2범위가 약 0.5∼약 50 dg/분인 선형 저밀도 폴리에틸렌 약 20∼약 80 중량%
    를 포함하는 중합체 블렌드로 제조된 필름.
  11. 제10항에 있어서, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체인 것인 필름.
  12. 제10항에 있어서, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌과 1-헥센의 공중합체인 것인 필름.
  13. 제10항에 있어서, 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌은 밀도 범위가 약 0.93∼약 0.944 g/cc인 것인 필름.
  14. 제10항에 있어서, 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌은 MI2범위가 약 0.01∼약 0.3 dg/분인 것인 필름.
  15. 제10항에 있어서, 필름의 두께가 약 1 밀인 경우 MD 모듈러스 범위가 약 35,000∼약 85,000 psi인 것인 필름.
  16. (a)(i) 밀도 범위가 약 0.92∼약 0.944 g/cc이고, MI2범위가 약 0.01∼약 0.5 dg/분이며, MFR 범위가 약 50∼약 300이고, 저분자량 성분 및 고분자량 성분을 포함하는 다중 분자량 분포를 가지며, 상기 저분자량 성분은 MI2범위가 약 50∼약 600 dg/분이고, 밀도가 약 0.94∼약 0.97 g/cc인 것인 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌 약 20∼약 80 중량%와
    (ii) 밀도 범위가 약 0.90∼약 0.925 cc/g이고, MI2범위가 약 0.5∼약 50 dg/분인 선형 저밀도 폴리에틸렌 약 20∼약 80 중량%를 블렌딩하는 단계; 및
    (b) 상기 단계 (a)의 생성물을 필름으로 전환시키는 단계
    를 포함하는 필름의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체인 것인 방법.
  18. 제16항에 있어서, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌과 1-헥센의 공중합체인 것인 방법.
  19. 제16항에 있어서, 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌은 밀도 범위가 약 0.93∼약 0.944 g/cc인 것인 방법.
  20. 제16항에 있어서, 고분자량의 중밀도 폴리에틸렌은 MI2범위가 약 0.01∼약 0.3 dg/분인 것인 방법.
  21. 제16항에 있어서, 필름의 두께가 약 1 밀인 경우 필름의 MD 모듈러스 범위는 약 35,000∼약 85,000 psi인 것인 방법.
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