JP2009536687A - 断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の２段階製造方法 - Google Patents

断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の２段階製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、黒鉛粒子を投入し、断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の２段階製造方法を提供する。
【解決手段】スチレン系樹脂に黒鉛粒子を混合し、混合組成物を製造し、前記組成物を押出し、懸濁可能であり、均一な粒子のマイクロペレットを得る段階、及び黒鉛の含まれたマイクロペレットを水に懸濁させ、スチレン系単量体及び開始剤、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素を添加し、核重合を実施すると同時に発泡剤を投入して含浸するという段階を通じて成される。こうした方法により得られた黒鉛粒子を含める発泡性ポリスチレン粒子は、一般の発泡性ポリスチレンより相当低い熱伝導率を有しており、また黒鉛による熱伝導率の経時変化が小さいことから、長期間に亘って断熱特性を保持することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、発泡性ポリスチレン粒子の製造方法に係り、より詳しくは押出後、核重合するという２段階の構成からなっている製造方法に係る。
ポリスチレン粒子の製造方法として、一般に、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法による製造方法が広く知られている。日本特許公開公報平２−１４２２２号(特許文献１)には、乳化重合法によるポリスチレン粒子の製造方法が紹介されており、日本特許公告公報昭４６−１５１１２号(特許文献２)、日本特許公開公報平５−３１７６８８号(特許文献３)、米国特許公報５５５９２０２号(特許文献４)、米国特許公報２６５２３９２号(特許文献５)、英国特許公報１１８８２５２号(特許文献６)、大韓民国特許公開公報１０−１９９９−００２４９２７号(特許文献７)には、懸濁重合法による発泡性ポリスチレン粒子の製造方法が開示されている。
しかしながら、懸濁重合法による発泡性ポリスチレン粒子の製造方法は、通常、大きい粒子サイズの分布を招来してしまい、望まないサイズのグレード及び汚泥の発生を招くことになる。これは、正品を収得すべく、選別機を通じた段階的な分画作業を必要とすることになる。
他の方法としては、ペレット形態のポリスチレン粒子を発泡剤と共に投入し、押出発泡したポリスチレン発泡体及び発泡性ポリスチレン粒子を押出方法により製造することができる。しかし、ポリスチレンが発泡剤を含有する工程にて溶融物の分散と発生熱を統制しなければならず、押出時、分子量減少及び添加剤の分解など、品質低下を招来する可能性がある。特に、押出発泡を通じて製造されたポリスチレン発泡体は、２０ｋｇ／ｍ３以下の低い密度の成型品を製作することができない短所があった。
大韓民国公開特許公報１０−２００５−０１１１８２０号(特許文献８)には、一般のポリスチレンペレットを黒鉛と共に再押出し、生成されたペレットを反応機にて懸濁させ、発泡剤を注入し、含浸した後、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子を製造する方法が記載されている。この方法は、押出されたペレットを再押出し、ペレットその通り懸濁、含浸を実施するので、マイクロペレットの押出加工費が大きく増加するという短所がある。また、高発泡力、強度、耐熱性などのような高機能性を発現するための付加的な処方を採用しにくい短所をも有している。
日本特許公開公報平２−１４２２２号 日本特許公告公報昭４６−１５１１２号 日本特許公開公報平５−３１７６８８号 米国特許公報５５５９２０２号 米国特許公報２６５２３９２号 英国特許公報１１８８２５２号 大韓民国公開特許公報１０−１９９９−００２４９２７号 大韓民国公開特許公報１０−２００５−０１１１８２０号
したがって、本発明の目的は、熱伝導率を減少し、熱伝導率の経時性を補うことが可能な黒鉛が含まれた発泡性ポリスチレン粒子の新規製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、一般懸濁重合から成し得ない、所望のサイズからなる粒子を高収率で得ることができる黒鉛が含まれた発泡性ポリスチレン粒子の新規製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、懸濁重合時、黒鉛を導入した製品の短所(発泡粒内部気泡の対立化及び不均一性)を改善することができる、黒鉛が含まれた発泡性ポリスチレン粒子の新規製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ポリスチレンペレットに黒鉛を投入し、溶融し、再押出し、黒鉛の含まれたマイクロペレットに製造し、再びこのペレットの含浸を行うことによって、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子を製造する工程での短所となる押出加工費が増えるといった不適切な事態を防ぐことで、高品質・低コストの断熱材用度としての黒鉛が含まれた発泡性ポリスチレン粒子の新規製造方法を提供することにある。
本発明は、前記従来問題点に鑑みてなされたものであって、黒鉛の含まれたマイクロペレットを利用し、核重合を通じて黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子を製造し、熱伝導率の減少及び核重合過程における添加物の投入及び分子量の調整により様々な物性を発現し得るように製造した。
このような方法により得られた黒鉛粒子を含める発泡性ポリスチレン粒子は、一般の発泡性ポリスチレンよりかなり低い熱伝導率を有しており、また、黒鉛による熱伝導率の経時的変化が小さいことから、長時間に亘って断熱特性を保持することができるという長所がある。
発明を実施するための形態
本発明は、スチレン系樹脂に黒鉛粒子を混合し、混合組成物を製造し、前記組成物を押出し、懸濁可能であり、均一な粒子のマイクロペレットを得る段階、及び黒鉛の含まれたマイクロペレットを水に懸濁させ、スチレン系単量体及び開始剤、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素を添加し、核重合を実施すると同時に発泡剤を投入して含浸するという段階を通じて成される。
本発明の実施において、懸濁可能であり、均一な粒子のマイクロペレットを得る段階で、前記押出機は、単軸押出機又は２軸押出機を用い、押出温度２００〜２５０℃の範囲で水中ペレット化機(Ｕｎｄｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔｔｉｎｇ)又は水冷式ダイ面(Ｄｉｅ−ｆａｃｅ)ペレット化機の使用により、懸濁可能でありながら均一な粒子のマイクロペレットが得られるような押出機を使用することができる。
しかしながら、水冷式ダイ面(Ｄｉｅ−ｆａｃｅ)ペレット化機により製作されたマイクロペレットの大きさは不均一であるため、均一な粒子サイズを得るために水中ペレット化機(Ｕｎｄｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔｔｉｎｇ)を介して押出を実施することが望ましい。こうした押出により製造された懸濁可能であり、均一な粒子のマイクロペレットのサイズは、通常、発泡性ポリスチレン製造工程で使用する懸濁システムを通じて懸濁可能であるように体積(ｖｏｌｕｍｅ)が２ｍｍ３以下であることが好ましい。
本発明の実施において、前記押出工程により製造された黒鉛が含まれたマイクロペレットは、水中ペレット化機(Ｕｎｄｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔｔｉｎｇ)を介して製造され、円盤形又は楕円形の形態からなり、体積が２ｍｍ３以下に製造される。
本発明の実施において、スチレン系樹脂は、スチレン；アルキルスチレン、一例でエチルスチレン、ジメチルスチレン及びパラ−メチルスチレン；アルファ−アルキルスチレン、一例でアルファ−メチルスチレン、アルファ−エチルスチレン、アルファ−プロピルスチレン及びアルファ−ブチルスチレン；ハロゲン化スチレン、一例でクロロスチレン、及びブロモスチレン；及びビニルトルエンからなるスチレン系単量体の重合体及び／又は共重合体であり、前記スチレン系単量体と共重合可能な単量体、一例でアクリロニトリル、ブタジエン、アルキルアクリレート、一例でメチルアクリレート、アルキルメタアクリレート、一例でメチルメタアクリレート、イソブチレン、塩化ビニル、イソプレン及びこれらの混合物との共重合体である。
本発明の望ましい実施例において、前記スチレン系樹脂は、ポリスチレン樹脂であって、重量平均分子量が、１８０,０００〜３００,０００ｇ／ｍｏｌである。
本発明の実施において、前記混合組成物の製造に使用される黒鉛粒子のサイズは、０.１〜２０μｍであり、スチレン系樹脂１００重量％に対して０.１〜３０重量％を使用する。
本発明の実施において、前記黒鉛の含まれたマイクロペレットを水に懸濁させ、スチレン系単量体及び開始剤、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素を添加し、核重合を実施する同時に発泡剤を投入して含浸を行う段階において、懸濁剤及び開始剤は、通常の発泡性ポリスチレン重合に用いるものを利用することができ、本発明の実施においては、懸濁剤は無機分散剤を使用しており、核重合は、開始温度の違う二種の開始剤を使用した。また、核重合を実施する際、ポリマーに様々な特性を付与するよう添加剤を投入することができ、具体的にはＣ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素、気泡調節剤、難燃剤などを使用することができる。
前記分散剤は、通常の発泡性ポリスチレン重合に用いる全ての分散剤を用いて製造することができ、一例で無機分散剤；トリカルシウムフォスフェイト、マグネシウムピロフォスフェイト、有機分散剤；ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリビニルピロリドンなどを用いることができ、本発明では、超純水１００重量％に対してトリカルシウムフォスフェイト０.５〜１.０重量％を使用するものである。
前記スチレン系単量体は、スチレン、アルキルスチレン、エチルスチレン、ジメチルスチレン、パラ−メチルスチレン、アルファ−アルキルスチレン、アルファ−メチルスチレン、アルファ−プロピルスチレン及びアルファ−ブチルスチレンを用いることができ、単量体の使用量は、黒鉛の含まれた発泡性スチレン粒子１００重量％に対して１０〜９０重量％の範囲が望ましく、種類と含量によって高機能性及び物理的特性のバリエーションに富んだ製品を製造することが可能となる。
前記開始剤は、通常、発泡性ポリスチレン重合で用いる全ての開始剤を使用することができ、本発明の実施においては、ベンゾイルパーオキサイド(ＢＰＯ)、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート(ＴＢＰＢ)のような二種類の開始剤を、投入されたスチレン系単量体１００重量％に対して０.１〜０.５重量％を用いるのである。
前記気泡調節剤は、ポリエチレンワックス及びエチレンビスステアルアミド(Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｉｓ Ｓｔｅａｒａｍｉｄｅ)、炭酸カルシウム、滑石、粘土、シリカ、硅藻土、クエン酸、重炭酸ナトリウムを用いることができ、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子１００重量％に対して０.１〜３.０重量％を使用することが望ましく、これは気泡サイズを小さくすることにより断熱性及び成型品の物性を向上させることができる。
前記難燃剤としては、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモシクロオクタン、テトラブロモビニルシクロへキサン、２,２´(４−アリルオキシ−３,５−ジブロモフェニル)プロパン、トリブロモフェニルアリルエーテルなどの臭素系難燃剤と通常の塩素系、リン系の難燃剤を用いることができ、望ましくは、ヘキサブロモシクロドデカンである。前記難燃剤は、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子１００重量％に対して０.１〜５.０重量％を用いるのである。
前記Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素は、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子１００重量％に対して０.１〜５.０重量％を使用することが好ましく、さらに好ましくは０.１〜１.０重量％である。芳香族炭化水素の量が少なくなると、発泡性ポリスチレン粒子の発泡性が低下し、マイクロペレット形態のポリスチレン粒子の球形化が難しくなる一方、芳香族炭化水素の量が多過ぎると、最終成型品の耐熱性が低下する。前記溶剤の役割を奏するＣ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ｉ−プロピルベンゼンなどを包含し、望ましくはトルエン、エチルベンゼンを使用することである。
前記発泡剤は、一般発泡性ポリスチレンの製造に用いる発泡剤Ｃ４〜Ｃ６を用いることができ、一例でブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオ−ペンタン、シクロペンタン及びハロゲン化炭化水素を用いることができ、本発明において望ましい発泡剤は、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、シクロペンタンを４〜１５重量％使用することである。
本発明の実施において、前記黒鉛の含まれたマイクロペレットを核重合すると同時に含浸する過程は、次の通りである。
本発明の実施において、より正確な工程を紹介すれば、超純水、黒鉛の含まれたマイクロペレット、分散剤を反応機に投入し、分散を保持させる。この過程が完了すると、反応機の温度を６０〜９０℃の間に上昇／維持させ、スチレン系単量体、開始剤、気泡調節剤、難燃剤、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素を２〜３時間以上維持しながら徐々に投入する。その後、反応機の入口を閉じてから、残りのスチレン単量体を投入する。
この過程は、温度を６０〜９０℃から１００〜１３０℃まで３〜６時間の間、昇温すると共に、残りのスチレン単量体を徐々に投入しながら行われる。このように重合が終了となり、発泡剤を投入し、含浸を同時に進める。含浸は、発泡剤を投入した後、１００〜１３０℃で３〜６時間保持することで、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子の新規核重合を完了するのである。
本発明において、スチレン系樹脂に黒鉛粒子を混合し、混合組成物を製造し、前記組成物を押出し、懸濁可能であり、均一な粒子のマイクロペレットを得る段階、及び黒鉛の含まれたマイクロペレットを水に懸濁させ、スチレン系単量体及び開始剤、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素を添加し、核重合を実施すると同時に発泡剤を投入して含浸する段階を通じて成される。
こうして得られた黒鉛が含まれた発泡性ポリスチレン粒子を発泡する段階は、通常の発泡条件を用いることができ、特に制限はない。黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレンは、当業者により、気泡の直径が７０〜３００ミクロンとなるように発泡されることができ、高発泡性を始めとする断熱性能及び強度、吸収率のような特性に極めて優れている。
本発明を実施例に基づいて詳述すると、以下の通りであるが、本発明は、以下に記載の実施例に限定されない。
＜実施例１＞ 黒鉛粒子を含む発泡性ポリスチレン粒子の製造実験(Ｕｎｄｅｒ ｗａｔｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ)
ポリスチレン(錦湖石油化学(株)；ＧＰ１５０)１００ｋｇに黒鉛(現代コマ産業(株)；ＨＣＮ−９０５)１０ｋｇを投入して混合し、この混合組成物を２軸成型機にて２３０℃で溶融させ、水中ペレット化機(Ｕｎｄｅｒ ｗａｔｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ)を利用し、粒子の均一な黒鉛が含まれた、２.０ｍｍ３以下の平均体積を有するマイクロペレットを得た。
１００Ｌ反応機内に超純水４０ｋｇと分散剤(トリカルシウムフォスフェイト；デュボン乳化)０.２ｋｇを投入し、かつ攪拌し、前記黒鉛の含まれたマイクロペレット２０ｋｇを投入した。次いで、６０℃まで反応機の温度を昇温し、スチレン単量体(Ｓｔｙｒｅｎｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ；ＳＫ社)５ｋｇに難燃剤(ヘキサブロモシクロドデカン；ＧＬＣ；ＣＤ７５ＴＭ)１ｋｇ、低温開始剤(ベンゾイルパーオキサイド；ハンソルケミカル社)０.０５ｋｇ、高温開始剤(ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；Ｈｏｓｕｎｇ Ｃｈｅｍｅｘ社)０.０３ｋｇを溶解させ、２時間の間投入した。それから、反応機の入口を閉じてスチレン単量体１５ｋｇを６０℃から１２５℃まで３.５時間の間昇温しながら、徐々に投入し、重合を進めた。このことが終了した後、１２５℃で発泡剤(ペンタン；ＳＫ社)３ｋｇを窒素圧力で反応機に投入し、最終反応機圧力を１３ｋｇｆ／ｃｍ２に保持しながら、５時間の間含浸を行った。
それから、３０℃以下に冷却させ、製品を反応機から排出させた。この製品を水洗、乾燥し、通常の発泡性ポリスチレンで用いるようなブレンディング剤を塗布し、物性評価を行った。
＜実施例２＞黒鉛粒子を含める発泡性ポリスチレン粒子の製造実験(水冷式ダイ面ペレット化機)
ポリスチレン(錦湖石油化学(株)；ＧＰ１５０)１００ｋｇに黒鉛(現代コマ産業（株)；ＨＣＮ−９０５)１０ｋｇを投入し、かつ混合組成物を製作し、この混合組成物を２軸成型機にて２３０℃で溶融し、水冷式ダイ面(Ｄｉｅ−ｆａｃｅ)ペレット化機を介して平均体積が２.０ｍｍ３以下の黒鉛が含まれたマイクロペレットを得た。核重合／含浸工程は、＜実施例１＞と同様に進行させた。こうして得られた製品を水洗、乾燥し、通常の発泡性ポリスチレンで使用するようなブレンディング剤を塗布し、物性評価を行った。
＜実施例３＞黒鉛粒子を含める発泡性ポリスチレン粒子の製造実験(気泡調節剤導入)
＜実施例１＞と同じく、黒鉛の含まれたマイクロペレットを製造した。核重合の手続きは、＜実施例１＞と同様に進行させるが、６０℃で気泡調節剤(エチレンビスステアリルアミド；ＳＵＮＫＯＯ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社)０.０５ｋｇを投入し、核重合／含浸を進めた。こうして得られた製品を水洗、乾燥し、通常の発泡性ポリスチレンで使用するようなブレンディング剤を塗布し、物性評価を行った。
＜実施例４＞黒鉛粒子を含める発泡性ポリスチレン粒子の製造実験(溶剤導入)
＜実施例１＞と同じく、黒鉛の含まれたマイクロペレットを製造した。核重合の手続きは、＜実施例１＞と同様に進行させるが、６０℃の工程で溶剤(トルエン；Ｃｈｅｍｉｔｅｃｈ社)を０.０５ｋｇを投入し、核重合／含浸を進行させた。こうして得られた製品を水洗、乾燥し、通常の発泡性ポリスチレンで用いるようなブレンディング剤を塗布し、物性評価を行った。
＜比較例１＞黒鉛粒子を含まない発泡性ポリスチレン粒子の製造実験
ポリスチレン(錦湖石油化学(株)；ＧＰ１５０)を２軸成型機にて２３０℃で溶融し、水中ペレット化機(Ｕｎｄｅｒ ｗａｔｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ)を利用し、平均体積(Ｖｏｌｕｍｅ)が２.０ｍｍ３以下のマイクロペレットを得た。核重合は、＜実施例１＞と同様に進行し、こうして得られた製品を水洗、乾燥し、通常の発泡性ポリスチレンで使用するようなブレンディング剤を塗布し、物性評価を行った。
＜比較例２＞黒鉛粒子を含める発泡性ポリスチレン粒子の製造実験(核重合ではないマイクロペレットの単純含浸)
ポリスチレン(錦湖石油化学(株)；ＧＰ１５０)１００ｋｇに黒鉛(現代コマ産業(株)；ＨＣＮ−９０５)５ｋｇ、難燃剤(Ａｌｂｅｍａｒｌｅ ＨＢＣＤＨＴ)１ｋｇを投入して混合し、この混合組成物を２軸成型機にて２３０℃で溶融し、水中ペレット化機(Ｕｎｄｅｒ ｗａｔｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ)を利用し、平均体積が２.０ｍｍ３以下の黒鉛が含まれたマイクロペレットを得た。１００Ｌ反応機内の超純水４０ｋｇに分散剤(トリカルシウムフォスフェイト；デュボン乳化)０.２ｋｇを投入して攪拌し、前記黒鉛の含まれたマイクロペレット４０ｋｇを投入した。そして、反応機の入口を閉じて１１０℃まで昇温した。次いで、窒素圧力を利用して発泡剤(ペンタン、ＳＫ社)を３ｋｇ投入し、反応機の圧力を１３ｋｇｆ／ｃｍ２に保持しながら５時間の間、含浸を行った。その後、３０℃以下に冷却し、製品を反応機から排出した。この製品を水洗、乾燥し、通常の発泡性ポリスチレンで用いるようなブレンディング剤を塗布し、物性評価を行った。
下記表１／表２において、評価のためのポリスチレン発泡体試片の密度は両方とも３０ｋｇ／ｍ３であって、物性評価は、具体的に以下の通り行った。
１)５分発泡性：０.３Ｋのスチーム圧で５分間発泡を行った時、発泡倍数(倍)
２) Ｓｐｈｅｒｉｃａｌｎｅｓｓ：発泡性ポリスチレン粒子の横／縦の比率(１≧)
３）中心粒度収率(ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｍａｉｎ ｓｉｚｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ)：標準体を基準として１４Ｍｅｓｈ Ｐａｓｓ〜１８Ｍｅｓｈ Ｏｎ上の重量％
４）気泡サイズ：気泡壁と気泡との間の平均直径(ｍｍ；顕微鏡で測定)
５）吸収率：韓国工業規格ＫＳＭ３８０８に規定の発泡ポリスチレン保温材の吸収量測定方法に準じて吸収された水の量を表面積で分けた数値である(ｇ／１００ｃｍ２)
６）圧縮強度：韓国工業規格ＫＳＭ３８０８に規定の発泡ポリスチレン保温材の圧縮強度測定方法に準じる(ｋｇｆ／ｃｍ２)
７）屈曲強度：韓国工業規格ＫＳＭ３８０８に規定の発泡ポリスチレン保温材の屈曲強度測定方法に準じる(ｋｇｆ／ｃｍ２)
８）自消性：韓国工業規格ＫＳＭ３８０８に規定の発泡ポリスチレン保温材の燃焼性試験方法に準じる(ｓｅｃ)
９）熱伝導率：Ｎｅｔｚｓｃｈ社の熱伝導率機器を用いて測定(ＨＦＭ４３６／３／１)
- 試片のサイズ：３０ｃｍ×３０ｃｍ×５ｃｍ
Figure 2009536687
Figure 2009536687
前記表１／表２の結果から、新規核重合工程から得られた黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子は、一般発泡性ポリスチレンの希望する機械的物性全てを満足させていると共に、熱伝導率については、黒鉛が投入されなかったものに比して初期熱伝導率及び三ヶ月後熱伝導率値が著しく低くなっていることがわかる。
また、新規核重合工程において、＜実施例４＞から分かるように溶剤の投入によりマイクロペレットの球形化を向上することが可能であることを確認した。また、＜実施例２＞において、押出方式の差異により最終物性には＜実施例１＞とあまり違いを生じないが、押出形態の差異により黒鉛の含まれたマイクロペレットを均一な粒子の形態で得ることが難しいので、最終製品の粒度は広く分布するということが確認された。そして、＜実施例３＞において、気泡調節剤の投入により、気泡のサイズが小さく、且つ、均一になされていることを確認することができた。最後に、＜比較例２＞から分かるように、難燃剤を、押出時に投入すると、高い温度で難燃剤の分解が多く生じ、最終製品の難燃性が劣ることを＜表１＞から確認し得る。
本発明が前記実施例にて詳細に説明されたとしても、前記実施例は、本発明の範囲を限定するために述べられたものではなく、ただ例示の目的で記述されたものである。
当業者は、本願発明の範囲と思想から外れない範囲内にて発明の様々な変形が可能であることを認識していただき、本願発明の範囲は、特許請求範囲により決定されるものである。
産業上利用可能性
本発明により、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子の新規製造方法が提供された。本発明の製造方法は、既存懸濁重合時、黒鉛を投入して製造した黒鉛を含める発泡性ポリスチレンが有する短所である気泡の対立化及び不均一性の物性を補うことによって粒子サイズの均一性を確保することができ、且つ、押出含浸により黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子を製作することより１反応バッチ当たりマイクロペレットの量を減らし、核重合を実施することによって、コスト削減が図れる。本発明の製造方法により製造された発泡性ポリスチレン粒子は、断熱特性に極めて優れており、建築用、包装用を始めとした各種断熱材として有用である。

Claims (7)

  1. スチレン系樹脂に黒鉛粒子を混合し、混合組成物を製造し、前記組成物を押出し、懸濁可能であり、均一な粒子のマイクロペレットを得る段階、及び
    黒鉛の含まれたマイクロペレットを水に懸濁させ、スチレン系単量体及びＣ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素を添加し、核重合を実施し、発泡剤を投入して含浸する段階を含める断熱性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の製造方法。
  2. 前記スチレン系樹脂は、スチレン、エチルスチレン、ジメチルスチレン、パラ−メチルスチレン、アルファ−メチルスチレン、アルファ−エチルスチレン、アルファ−プロピルスチレン、アルファ−ブチルスチレン、クロロスチレン及びブロモスチレンからなる群から選択された単量体の重合体、又はこの単量体とビニルトルエン、アクリロニトリル、ブタジエン、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、イソブチレン、塩化ビニル及びイソプレンからなる群から選択された一つ以上の単量体との共重合体であって、重量平均分子量が１８０,０００〜３００,０００ｇ／ｍｏｌであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記黒鉛は、粒子サイズが０.１〜２０μｍであり、スチレン系樹脂１００重量％に対して０.１〜３０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記黒鉛が含まれたマイクロペレットとスチレン系単量体との重量比は、１０〜９０：９０〜１０であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記スチレン系単量体は、スチレン、アルキルスチレン、エチルスチレン、ジメチルスチレン、パラ−メチルスチレン、アルファ−アルキルスチレン、アルファ−メチルスチレン、アルファ−プロピルスチレン及びアルファ−ブチルスチレンからなる群から選択された一つ以上の単量体であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素は、ベンゼン、トルエン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、及びｉ−プロピルベンゼンからなる群から選択され、黒鉛が含まれた発泡性ポリスチレン粒子１００重量％に対して０.１重量ないし５重量％を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記含浸は、発泡剤を投入することで行われ、発泡剤の量は、黒鉛の含まれた発泡性ポリスチレン粒子１００重量％に対して４〜１５重量％を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
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