KR100524320B1

KR100524320B1 - 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법

Info

Publication number: KR100524320B1
Application number: KR10-1999-0003801A
Authority: KR
Inventors: 송강일; 정동춘; 김명철
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2005-10-26
Also published as: KR20000055274A

Abstract

본 발명은 발포성 스티렌계 수지를 제조함에 있어서, 0.05∼1.0phr의 글리세릴트리스테아레이트와 0.01∼0.5phr의 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머를 스티렌 단량체에 용해하여 분산시키는 단계와; 중합반응물에 반응개시점부터 중합율 30∼50%에 이를 때까지 0.05∼0.5phr의 터셔리도데실머캅탄을 점증적으로 첨가하는 단계와; 중합율이 30∼50%에 이르렀을 때 발포제를 첨가하는 단계와; 발포성 스티렌계 수지입자 제조후 0.01∼0.5phr의 징크스테아레이트를 첨가하는 단계를 포함하는 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법에 관한 것으로, 발포제 함량이 4% 이하로 환경친화적이며 고온고압 발포시 안티-럼핑(Anti-Lumping) 효과가 탁월할 뿐만 아니라 최대 발포성이 약 100배로 제품 적용에 있어 거의 제한이 없는 장점을 갖는다.

Description

저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법{METHOD FOR PREPARING STYRENIC RESIN PARTICLES WITH HIGH DEGREE OF EXPANSION USING A SMALL AMOUNT OF BLOWING AGENTS}

본 발명은 발포제 함량이 4% 이하로 환경친화적이며 고온,고압 발포시 안티-럼핑 효과가 탁월하고 열안정성이 우수한 저발포제 고발포성 스티렌수지 입자의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 VOC_S(휘발성유기화학물질류)로 규정되어 사용량이 제한되는 펜탄, 부탄등의 발포제 함량이 3∼4%로 매우 적으면서도 최대 발포성은 100배로 제품 적용성에 거의 제한이 없고 열안정성이 우수한 저발포제 고발포성 스티렌수지 입자의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 발포성 폴리스티렌 수지는 대표적인 발포수지로 발포가공되어 단열재, 방음재등의 건축자재 및 농수산물이나 가전제품의 포장재 또는 1회용 용기로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 용도로 사용되는 발포성 폴리스티렌 수지입자의 제조방법으로는 보통 저비점 탄화수소를 가진 폴리스티렌모노머 93중량%에 발포제로 펜탄 또는 부탄가스 7중량%를 주입하여 발포입자를 제조하는 방법이 현재까지 사용되고 있다. 그러나 발포제로 사용되는 펜탄이나 부탄가스는 VOCs 즉, 유기휘발성 화학물질류로 규정되어 사용에 제한을 받고 있으며, 그러한 예로는 발포제품내에 가스함량이 4% 이상일 경우에는 그에 따른 환경부담금이 별도로 부과되어 당업계에서는 발포제의 함량을 낮추면서 발포성을 향상시킬 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 또한, 환경문제에 민감한 미국 등 선진국에서도 상기와 같은 노력이 진행되고 있으며 특히 BASF사, ARCO사 등 선진업체에서 많은 기술적인 노력이 행해지고 있다.

저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법에 관련된 기술로 미합중국 특허 5,112,875호 또는 동 5,110,524호에서는 저발포제 고발포성 스티렌 수지입자의 제조를 위하여 특수한 사슬이동제(chain transfer agent)를 사용하여 폴리머내에 올리고머의 생성을 유도하여 가소제로 사용하는 방법을 제시하였고, 이러한 신규물질 사용을 통한 분자량 분포 최적화를 획득함으로써 저함량 발포제로서도 원하는 발포성을 획득할 수 있게 되었다.

그러나, 발포성 스티렌 수지 입자의 제조에 관한 종래의 기술 대부분의 경우는 발포성 스티렌 수지 입자의 제조에 사용되는 발포제의 함량에 관한 특별한 언급이 없으며 일부 함량에 대한 언급이 있기는 하나 대략 4∼8중량%로 저함량에 해당하는 기술적 제안은 아니었다. 이러한 이유는 저발포제로 일반적인 발포성을 지니기 위해서는 새로운 기술을 통한 발포성 향상이 이루어져야 하기 때문이며 상기에서 언급한 사슬이동제를 이용한 발포성 향상기술 등의 개발이 최근에야 이루어졌기 때문이다.

최근 VOCs 대기 방출에 대한 환경문제가 대두되면서 발포성 스티렌 수지의 발포제 함량에 관한 관심이 점차로 고조되고 있는 상황으로 이와 관련된 기술개발이 활발히 진행되고 있으며 이러한 규제에 적합한 저발포제 고발포성을 지닌 상업화된 제품개발이 가능하기 위해서는 고발포성 열안정성 및 우수한 성형 사이클 타임 등의 물성확보가 필수적이다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신규의 안정한 현탁중합계를 적용한 발포제 효율 최적화 프로세스 개발, 글리세릴트리스테아레이트의 발포보조제 적용, 중합시작부터 중합율이 30∼50%가 될때까지 TDDM(t-dodecyl mercaptane)을 점증적으로 투입하는 단계의 조합을 통하여 발포제 함량이 최대 4%로 매우 적으면서도 최대 발포성은 100배로 향상시키고, 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머의 수지입자 표면개질 및 징크스테아레이트의 혼용 사용을 통하여 고온고압 발포시에도 럼핑(Lumping)이 거의 없은 우수한 열안정성을 지닌 저발포제 고발포성 스티렌수지 입자의 제조방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 발포성 스티렌계 수지를 제조함에 있어서, 0.05∼1.0phr의 글리세릴트리스테아레이트와 0.01∼0.5phr의 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머를 스티렌 단량체에 용해하여 분산시키는 단계와; 중합반응물에 반응개시점부터 중합율 30∼50%에 이를 때까지 0.05∼0.5phr의 터셔리도데실머캅탄을 점증적으로 첨가하는 단계와; 중합율이 30∼50%에 이르렀을 때 발포제를 첨가하는 단계와; 발포성 스티렌계 수지입자 제조후 0.01∼0.5phr의 징크스테아레이트를 첨가하는 단계를 포함하는 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 저발포제로 고발포성을 얻기 위하여 비휘발물질인 글리세릴트리스테아레이트 0.05phr∼1.0phr(이하 본 발명에서 단위 phr(parts per hundred parts of styrenic monomer)은 스티렌 단량체 100중량부에 대한 부수로 정의한다.)을 발포보조제로 사용한다. 이를 위하여 중합이 진행되기 전에 글리세릴트리스테아레이트를 스티렌 단량체에 용해시킨 후 중합을 진행함으로써 글리세릴트리스테아레이트가 균일하게 분산된 스티렌 수지를 획득할 수 있었으며 이를 통하여 수지의 열안정성 저하없이 고발포성이 가능한 스티렌수지 입자를 얻을 수 있게된다. 글리세릴트리스테아레이트 0.1phr당 약 3배의 발포성 향상을 얻을 수 있으며, 1.0phr를 초과하는 경우는 발포성 향상보다는 열안정성 저하가 현저하여 바람직하지 못하다.

본 발명은 발포시 럼핑이 거의 없는 뛰어난 열안정성을 달성하기 위하여 에틸렌비닐아세테이트-알코올코폴리머를 0.01∼0.5phr의 범위로 스티렌단량체에 용해시킨 후 중합함으로써 발포성 스티렌 수지 입자표면이 에틸렌비닐아세테이트-알코올코폴리머에 의하여 전환되도록 하였고 징크스테아레이트 0.01∼0.5phr을 발포성 스티렌 중합체에 분말상태로 혼합함으로써 발포시 스팀에 의한 발포입자간 럼핑 발생이 일어나지 않는 뛰어난 열안정성을 얻을 수 있게된다.

고온, 고압의 발포 조건속에서도 럼핑이 발생되지 않는 이러한 효과는 고온, 고압의 발포조건과 같이 설비적으로 추가적인 발포성 향상을 가능케하며 상업적인 적용성도 매우 높아 더욱 높은 발포성을 필요로 하는 용도로써도 사용 될 수 있다.

본 발명은 일차적으로 최대 4중량% 이하의 저함량 발포제로서 최대 발포성 100배를 나타내는 우수한 발포성을 특징으로 하고 있다.

이를 위하여 본 발명은 평균분자량이 15만~20만이며 PDI(Poly Dispersity Index)가 3∼4인 스티렌 수지 입자를 발포성 수지의 기본 수지로 한다.

이러한 이유는 이보다 높은 분자량을 지닌 스티렌 수지를 기본 폴리머로 할 경우 최대 발포성 100배 수준의 고발포성을 얻기 위하여 상기에서 제안하는 4중량% 이상의 발포제가 요구되기 때문이며, 분자량이 이보다 낮으면 열안정성이 크게 저하되어 상업적으로 적용이 용이하지 않기 때문이다.

또한, PDI 3∼4 수준의 분자량 분포를 가지는 스티렌 수지를 개발하기 위하여 중합 시작부터 중합율이 30∼50% 진행될때까지 TDDM(t-dodecyl mercaptane)을 점증적으로 투입하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 제조된 분자량 분포를 가지는 기본 폴리머를 발포성 수지로 활용하였을 때 저분자량의 폴리머가 가소제로서 작용하기 때문에 높은 발포성을 얻는데 매우 유용하게 된다

본 발명은 저발포제로 고발포성을 얻기 위한 추가 기술로서 신규의 안정한 현탁중합방식을 이용하여 50% 이하의 낮은 중합율에서 발포제를 안정적으로 투입하한다. 중합율이 이보다 더 진행된 상태에서의 발포제 투입은 함침효율(발포력/발포제)이 상대적으로 낮기 때문에 본 발명에서 제안하는 범위가 가장 바람직하다. 종래의 경우, 발포제 투입시기는 중합율이 70% 이상 충분히 진행된 상태이며 이러한 이유는 낮은 중합율에서 발포제를 투입하면 투입된 발포제로 인하여 수지입자의 표면이 연화되고 수지입자간 뭉침이 심하게 발생되기 때문이다.

그러나, 본 발명은 고체미분말, 전해질, 계면흡착성고분자, 수용성과산화염으로 이루어진 현탁안정제의 조합을 특징으로 하는 신규의 현탁중합법을 적용하였으며 이를 통하여 중합의 시작부터 중합이 완료될때까지 입자의 성장이 일어나지 않는 매우 안정한 분산계를 획득하였고 이를 통하여 50% 이하의 낮은 중합율에서도 수지입자간 뭉침없이 발포제를 투입할 수 있게 된다. 낮은 중합 전환율에서의 발포제 투입은 비드내 발포제 함침이 용이할뿐 아니라 낮은 함량의 발포제로서도 높은 발포성을 얻는데 매우 중요한 역할을 수행하게 된다.

본 발명은 발포제로서 휘발성유기화합물(C_NH_2N+2) 가장 바람직하게는 스티렌 단량체 100중량부 기준으로 0.01~4중량부의 펜탄을 사용하면서 최대 발포성은 100배 수준의 고발포성이 가능하고 고온고압의 발포조건에서도 럼핑이 거의 없는 우수한 열안정성을 나타내며 성형시에는 일반적인 발포제를 지니고 있는 제품보다 30% 이상 사이클타임이 빨라 경제성이 우수하여 농·수산물포장재, 가전포장재, 단열재등 기존의 발포스티렌수지의 모든 적용분야에 대체 적용될 수 있다. 상기 발포제가 0.01중량부 미만에서는 발포성능이 저하되고, 4중량부를 초과하여 사용하면 대기 환경에 악영향을 미치므로 바람직하지 않다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

실시예 1

예비용해조 1에서 스티렌 단량체 10㎏을 넣고 110rpm으로 교반하면서 폴리에틸렌왁스 50g, 글리세릴트리스테아레이트 20g, 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머 20g을 넣은 후 70℃로 승온하고 60분간 유지하여 투입한 왁스 및 첨가를 용해시킨 후 상온에 방치하여 냉각시킨다.

예비용해조 2에서는 벤조일퍼옥사이드 160g과 t-부틸퍼벤조에이트 100g을 스티렌 단량체 30㎏에 넣고 30분에 걸쳐 용해시킨 후 예비 용해조 1에서 만든 용액을 붇고 다시 30분간 교반하여 분산액을 제조한다.

별도로, 100ℓ 내압 반응조에서는 순수 40㎏을 넣고 분산제로 트리칼슘포스페이트 150g, 질산나트륨 60g, 도데실벤젠설포네이트 15g, 마그네슘퍼설페이트 8.0g을 가하여 현탁액을 제조한 후 예비용해조 2에서 만든 분산액을 넣고 60분간 110rpm으로 교반시킨다. 그 후 반응기의 온도를 90℃로 승온한 후 유지시키면서 TDDM(t-dedecyl mercaptane) 120g을 중합율이 40%가 될때까지 점증적으로 투입하며 중합시킨다. 그 후 반응조를 밀폐한 후 1500g의 펜탄을 1g/분의 속도로 90분간 일정량씩 투입한다.

다음으로 110℃로 70분간 승온시키고 120℃ 온도에서 5시간 유지시켜 미 반응된 스티렌 단량체의 함량이 1000ppm 이하까지 되도록 한다.

이때 투입된 발포제는 유리전이된 폴리스티렌 수지 입자내에 함침되어 발포성 스티렌 수지 입자로 만들어지게 된다.

이후 45℃ 이하까지 냉각시킨 후 잔류 발포제를 방출시킨다. 이때 반응조의 압력이 상압까지 떨어지면 배출하여 슬러리 상태로 발포성 스티렌 수지 입자를 수득 할 수 있다.

수득된 중합물은 탈수를 통하여 물과 분리시킨후 유동층 건조를 통하여 입자 표면의 물기를 0.3% 이하까지 제거시킨 다음 입자 크기별로 선별한다.

그 중 입자 크기가 0.5∼1.2㎜인 중합물 1㎏을 믹서에 넣고 징크스테아레이트 0.5g, 글리세릴모노스테아레이트 0.5g, 글리세릴트리스테아레이트 0.5g을 첨가한 후 30분간 교반시켜서 저발포제 고발포성 발포성스티렌수지 입자를 최종적으로 완성한다.

이와같이 얻어진 최종물의 분자량 및 발포제(펜탄) 함량을 점도관 및 가스크로마토그래피(Gas Chromatography)를 이용하여 측정한 후 표 2에 나타내었다.

또한, 입경 0.5∼1.2㎜로 선별된 최종물을 (주)대공에서 특수 제작한 시간발포기를 사용하여 시간발포성 및 최대발포성(통상 9분발포성)을 측정하여 표 3 및 도 1에 나타내었다.

발포 및 성형물성의 측정을 위하여 (주)대공에서 특수 제작한 배치발포기(모델명:HLC-901)를 사용하여 60배의 배율로 발포한 후 럼핑등 발포 물성를 표 4 및 도 2에 나타내었고, (주)대공에서 특수 제작한 성형기(모델명:DKM 90VS)를 사용하여 성형 사이클-타임등 성형물성을 측정하여 표 5 및 도 3에 나타내었다.

비교예 1

전체적으로 실시예 1과 동일하게 진행하되 TDDM(t-dodecyl mercaptane) 120g을 반응기 온도를 90℃로 승온한 후 한 번에 투입하였다.

비교예 2

전체적으로 실시예 1과 동일하게 진행하되 TDDM(t-dodecyl mercaptane) 120g을 첨가하지 않고 중합하였다.

비교예 3

예비용해조 1에서 스티렌 단량체 10㎏을 넣고 110rpm으로 교반하면서 폴리에틸렌왁스 50g, 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머 20g을 넣은 후 70℃로 승온하고 60분 유지함으로써 투입한 왁스 및 첨가물을 용해시킨 후 상온에 방치하여 냉각시킨다.

예비용해조 2에서 벤조일퍼옥사이드 110g과 t-부틸퍼벤조에이트 60g을 스티렌단량체 30㎏에 넣고 30분에 걸쳐 용해시킨 후 예비 용해조 1에서 만든 용액을 붇고 다시 30분간 교반하여 분산액을 제조한다.

별도로, 100ℓ 내압 반응조에 순수 40㎏을 넣고 분산제로 트리칼슘포스페이트 150g, 질산나트륨 60g, 도데실벤젠설포네이트 15g, 마그네슘퍼설페이트 8.0g을 가하여 현탁액을 제조한 후 예비용해조 2에서 만든 분산액을 넣고 60분간 110rpm으로 교반시킨다. 그 후 반응기의 온도를 90℃로 승온한 후 유지시키면서 중합율이 75%가 될때까지 중합시킨다. 그 후 반응조를 밀폐한 후 110℃로 70분간 승온시키면서 3200g의 펜탄을 1g/분의 속도로 70분간 일정량씩 투입한다.

다음으로 120℃ 온도에서 5시간 유지시켜 미반응된 스티렌 단량체의 함량이 1000ppm이하까지 되도록 하고 그 이하는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 4

실시예 1과 동일하게 실시하되 벤조일퍼옥사이드 함량을 110g으로 하였고 t-부틸퍼벤조에이트 함량을 60g으로 변경하였다.

비교예 5

실시예 1과 동일하게 실시하되 분산액 제조시 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머를 첨가하지 않았고 최종 중합물 수득후 믹서에서 코팅제 첨가시 징크스테아레이트를 첨가하지 않았다.

실시예 1 및 비교예 1∼5의 스티렌 수지입자 제조에 사용된 각 성분을 표 1에 나타내었다.

조성(단위:phr)		실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
개시제	BPO	0.400	0.400	0.400	0.275	0.275	0.400
개시제	TBPB	0.250	0.250	0.250	0.150	0.150	0.250
발포제투입시기(Conversion)		40 %	40 %	40 %	75 %	40 %	40 %
TDDM 점증적 투입 유,무		0.30	0.30(일괄투입)	-	-	0.30	0.30
발포제(펜탄)		3.75	3.75	3.75	8.00	3.75	3.75
Inner-GTS		0.50	0.50	0.50	-	0.50	0.50
EVA-Copolymer		0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	-
코팅	Zn-St	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	-
	GMS	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
	GTS	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05

1. BPO(순도 75% ) : 디벤조일퍼옥사이드(Dibenzoyl peroxide)

2. TBPB : t-부틸퍼벤조에이트(t-Butyl perbenzoate)

3.Inner-GTS : 가소제로 사용된 글리세릴 트리아세테이트(Gryceryl

tristearate)

4. EVA-Copolymer : 에틸렌-비닐아세테이트-알콜 공중합체(Ethylene vinyl

acetate-alcohol copolymer)

5. Zn-St : 징크-스테아레이트(Zinc-stearate)

6. GMS : 글리세릴 모노스테아레이트(Glyceryl monostearate)

7. GTS : 코팅제로 사용된 글리세릴 트리스테아레이트(Glyceryl

tristearate)

8. TDDM : t-도데실머캅탄(t-Dodecyl Mercaptane) (사슬이동제)

조성(단위:phr)		실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
개시제	BPO	0.400	0.400	0.400	0.275	0.275	0.400
개시제	TBPB	0.250	0.250	0.250	0.150	0.150	0.250
발포제투입시기(Conversion)		40 %	40 %	40 %	75 %	40 %	40 %
TDDM 점증적 투입 유,무		0.30	0.30(일괄투입)	-	-	0.30	0.30
발포제(펜탄)		3.75	3.75	3.75	8.00	3.75	3.75
Inner-GTS		0.50	0.50	0.50	-	0.50	0.50
EVA-Copolymer		0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	-
코팅	Zn-St	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	-
	GMS	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
	GTS	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
화학분석	분자량(Mv)	175000	178000	185000	238000	241000	181000
	PDI	3.87	2.15	1.89	1.77	3.62	3.79
	펜탄(%)	3.51	3.34	3.42	6.23	3.43	3.45
시간발포성	5분	83	76	72	68	69	82
	7분	94	83	77	75	77	91
	9분(최대)	103	88	82	80	83	101

시간발포성이란 스팀압력 0.2kgf/㎠로 스팀시간( 5분, 7분, 9분)에 따른 발포성을 측정한 것이다.

조성(단위:phr)		실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
개시제	BPO	0.400	0.400	0.400	0.275	0.275	0.400
개시제	TBPB	0.250	0.250	0.250	0.150	0.150	0.250
발포제투입시기(Conversion)		40 %	40 %	40 %	75 %	40 %	40 %
TDDM 점증적 투입 유,무		0.30	0.30(일괄투입)	-	-	0.30	0.30
발포제(펜탄)		3.75	3.75	3.75	8.00	3.75	3.75
Inner-GTS		0.50	0.50	0.50	-	0.50	0.50
EVA-Copolymer		0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	-
코팅	Zn-St	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	-
	GMS	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
	GTS	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
발포물성	배율	60 배	60 배	60 배	60 배	60 배	60 배
	사이클-타임	40 sec	53 sec	69 sec	43 sec	58 sec	41 sec
	럼핑	0.04 %	0.02 %	0.01 %	0.01 %	0.02 %	2.58 %

발포물성에 있어서 사이클-타임은 목표한 배율(상기 60배)로 발포하는데 소용되는 시간으로서 발포속도를 나타내는 것이다.

럼핑은 초기에 투입한 비드에 대한 (발포시 열에 의하여) 발포립간 덩어리져서 깨지지 않는 발포립의 무게비로서 열안정성의 비교 데이터로 통상 사용되는 것이다.

조성		실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
숙성4HR	면압	1.34	1.36	1.38	1.39	1.38	1.34
	진공냉각	38	33	30	108	59	36
	성형시간	113	108	104	179	132	111
	함수율	6.45	6.63	6.78	4.47	6.39	6.74
	융착	90	90	85	90	80	90
	압축강도	857	849	846	876	878	852
숙성24HR	면압	1.35	1.37	1.39	1.36	1.39	1.35
	진공냉각	40	36	31	99	55	38
	성형시간	115	111	105	151	127	113
	함수율	6.03	6.11	6.24	5.42	7.13	6.16
	융착	95	95	85	85	80	95
	압축강도	871	866	867	871	875	873

1. 면압이란 발포립 충진이 완료된 후 스팀이 금형내로 투입이 완료되었을때의 금형내 최대압력을 나타낸다(단위 kgf/㎠).

2. 진공냉각은 진공냉각시간을 의미한다(단위 sec).

3. 성형시간은 충진부터 이형이 완료될때까지의 총성형시간이다(단위 sec).

4. 함수율은 성형직후의 성형품 중량에 대한 60℃에서 24hr 건조된 성형품의 중량비이다(단위%).

5. 융착은 성형품을 파단하였을때 가로, 세로 단위 3㎠ 발포립의 수에 대한 단위면적내 찢어진 발포입자의 수를 나타낸다(단위 %).

6. 제일모직 분석 표준법에 의한 상자압축강도이다(단위 kgf/㎠).

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 발포성 스티렌 수지입자는 VOC_S(휘발성유기화학물질류)로 규정된 펜탄의 발포제 함량이 매우 낮아서 일반적인 발포성 수지입자와는 구별되는 환경친화적 제품이며, 낮은 발포제 함량에도 불구하고 발포시 최대 발포배율이 100배로 탁월하여 제품 적용성이 종래의 발포성 스티렌수지보다 우수하여 기존의 발포성 스티렌수지를 대체할 수 있으며, 뛰어난 열안정성, 빠른 성형 사이클-타임등 그 물성에 있어서도 우수하여 향후 그 적용범위의 확대가 기대된다.

도 1은 본 발명에 따른 발포성 스티렌 수지 입자의 시간 발포성을 나타낸 그래프이고,

도 2는 본 발명에 따른 발포성 스티렌 수지 입자의 럼핑효과를 나타낸 그래프이고,

도 3은 본 발명에 따른 발포성 스티렌 수지 입자의 사이클-타임을 나타낸 그래프이다.

Claims

발포성 스티렌계 수지를 제조함에 있어서, 0.05∼1.0phr의 글리세릴트리스테아레이트와 0.01∼0.5phr의 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머를 스티렌 단량체에 용해하여 분산시키는 단계와; 중합반응물에 반응개시점부터 중합율 30∼50%에 이를 때까지 0.05∼0.5phr의 터셔리도데실머캅탄을 점증적으로 첨가하는 단계와; 중합율이 30∼50%에 이르렀을 때 발포제를 첨가하는 단계와; 발포성 스티렌계 수지입자 제조후 0.01∼0.5phr(스티렌 단량체 100중량부에 대한 부수임)의 징크스테아레이트를 첨가하는 단계를 포함하는 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 발포제로서 휘발성유기화합물(C_NH_2N+2)을 스티렌 단량체 100중량부 기준으로 0.01~4중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 휘발성유기화합물(C_NH_2N+2) 발포제는 펜탄인 것을 특징으로 하는 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 발포성 스티렌 입자는 평균분자량이 15만~20만이며 PDI(Poly Dispersity Index)가 3∼4인 것을 특징을 하는 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.