KR100536087B1 - 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법 - Google Patents

고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100536087B1
KR100536087B1 KR10-1999-0003800A KR19990003800A KR100536087B1 KR 100536087 B1 KR100536087 B1 KR 100536087B1 KR 19990003800 A KR19990003800 A KR 19990003800A KR 100536087 B1 KR100536087 B1 KR 100536087B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin particles
foaming
added
blowing agent
minutes
Prior art date
Application number
KR10-1999-0003800A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000055273A (ko
Inventor
송강일
정동춘
김명철
김성렬
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to KR10-1999-0003800A priority Critical patent/KR100536087B1/ko
Publication of KR20000055273A publication Critical patent/KR20000055273A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100536087B1 publication Critical patent/KR100536087B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16—Making expandable particles
    • C08J9/20—Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F12/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F12/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F12/06—Hydrocarbons
    • C08F12/08—Styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/18—Suspension polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/11—Esters; Ether-esters of acyclic polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06—Polystyrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

본 발명은 글리세릴트리스테아레이트, 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머 및 징크스테아레이트를 스티렌 모노머내에 미리 분산시킨 것을 현탁중합하여 중합이 30∼50% 정도 진행되었을 때 여기에 발포제로 탄화수소 가스를 3∼4중량% 첨가한 후 발포시키는 것을 특징으로 하는 소량의 발포제를 이용한 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따라 제조된 발포성 스티렌 수지입자는 VOCS(휘발성유기화학물질류)로 규정된 펜탄의 발포제 함량이 매우 낮아서 일반적인 발포성 수지입자와는 구별되는 환경친화적 제품이며, 낮은 발포제 함량에도 불구하고 발포시 최대 발포배율이 70배로 탁월하고, 뛰어난 열안정성, 빠른 성형 사이클-타임등 그 물성에 있어서도 우수하여 그 적용범위를 확대할 수 있는 장점을 갖는다.

Description

고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법{METHOD FOR PREPARING STYRENIC RESIN PARTICLES WITH HIGH DEGREE OF EXPANSION}
본 발명은 소량의 발포제를 사용하여 고발포성 스티렌 수지 입자를 수득할 수 있는 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머 및 징크스테아레이트를 분산시킨 스티렌 모노머를 중합한 후 중합이 50% 정도 진행되었을 때 소량의 발포제를 주입하여 발포시키는 것을 특징으로 하는 환경친화적이며 발포효과 및 열안정성이 우수한 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법에 관한 것이다.
발포성 폴리스티렌 수지는 대표적인 발포수지로 발포가공되어 단열재, 방음재 등의 건축자재 및 농수산물이나 가전제품의 포장재 또는 1회용 용기로 널리 사용되고 있다.
상기와 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 부탄가스를 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 실정으로, 환경문제에 민감한 미국등 선진국에서는 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 종래 기술 대부분의 경우는 발포성 스티렌 수지 입자의 제조에 사용되는 발포제의 함량에 관한 특별한 언급이 없으며 일부 함량에 대한 언급이 있기는 하나 대략 4 내지 8중량%로 저함량에 해당하는 기술적 제한은 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 요구를 만족하기 위한 것으로, 발포제의 함량을 낮추면서 발포성을 향상시킬 수 있고, 고온고압 발포시에도 럼핑(lumping)이 거의 발생하지 않는 우수한 열안정성을 지닌 폴리스티렌 수지입자의 제조방법을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은 글리세릴트리스테아레이트, 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머 및 징크스테아레이트를 스티렌 모노머내에 미리 분산시킨 것을 현탁중합하여 중합이 50% 정도 진행되었을 때 여기에 발포제로 탄화수소 가스를 스티렌 단량체 100중량부 기준으로 3~4중량부 첨가한 후 110 내지 120℃에서 함침시키는 단계로 이루어진 소량의 발포제를 이용한 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명에서 스티렌 모노머에 용해시킴으로서 균일하게 분산되는 비휘발물질인 글리세릴스테아레이트는 0.1 내지 1.0phr(이하 본 발명에서 단위 phr(parts per hundred parts of styrenic monomer)은 스티렌 단량체 100중량부에 대한 부수로 정의한다.)의 함량으로 첨가되는데, 이를 통하여 수지의 열안정성 저하없이 고발포성이 가능한 스티렌 수지 입자를 수득할 수 있게된다. 더욱 구체적인 예로 설명하면 글리세릴트리스테아레이트 0.1phr당 약 3배의 발포성 향상을 확인할 수 있으나, 1.0phr을 초과하는 경우에는 발포성은 향상되나 열안정성이 현저히 저환되므로 본 발명에서 제안하는 범위내로 투입하는 것이 바람직하다.
아울러, 스티렌 모노머에 용해시키는 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머 는 0.05 내지 0.5phr의 함량으로 첨가되어 발포성 스티렌수지입자 표면이 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머에 의해 전화되도록 하는 역할을 하고, 징크스테아레이트는 0.01 내지 0.1phr의 함량으로 분말상태로 혼합하여 발포시 스팀에 의한 발포입자간 럼핑이 발생하지 않으면서 우수한 열안정성을 발현할 수 있게된다.
상기와 같이 스티렌 모노머에 글리세릴트리스테아레이트, 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머 및 징크스테아레이트를 분산시킨 후 현탁중합을 개시하여 중합이 30 내지 50% 정도 이루어졌을 때 발포제인 펜탄이나 부탄가스를 3 내지 4중량% 첨가한다. 이때, 현탁중합법은 고체미분말, 전해질, 계면흡착성 고분자, 수용성 과산화염으로 이루어지는 현탁안정제를 이용함으로써 중합이 완료될때까지 입자의 성장이 일어나지 않고 매우 안정한 분산계를 획득할 수 있으며 이를 통하여 50% 이하의 낮은 중합율에서도 수지입자간 뭉침없이 발포제를 투입할 수 있게된다.
중합율이 30% 미만에서 발포제를 주입하면 현탁중합에 의한 비드 생성이 부족한 상황에서 발포제가 주입되어 비드 생성이 불안정해지는 현탁안정계의 붕괴가 일어나며, 50중량%를 초과하면 다량의발포제 주입이 요구되므로 본 발명의 범위내의 중합이 진행되었을 때 발포제를 주입하는 것이 소량의 발포제를 주입하면서 고발포성을 수득할 수 있는 중요한 요인이된다.
본 발명에서 사용되는 발포제로는 특별히 한정되는 것은 아니지만 일반적으로 많이 사용되는 펜탄이나 부탄가스를 사용할 수 있다. 또한, 발포제의 함량은 3 내지 4중량%만 첨가하여도 종래 6 내지 8%의 첨가량에 비해 발포성이 70배이상 향상되므로 본 발명의 범위내로만 첨가하는 것으로도 좋다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하고자 하나 본 발명이 하기 실시예 의하여 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
예비용해조 1에 스티렌 단량체 10kg을 넣고 110rpm으로 교반하면서 폴리에틸렌왁스 50g, 글리세릴트리아세테이트 20g, 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머 20g을 넣은 후 70℃로 승온하고 60분간 방치하여 투입한 왁스 및 첨가물을 용해시키고 상온에 방치하여 냉각시킨다.
예비용해조 2에는 벤조일퍼옥사이드 160g과 t-부틸퍼벤조에이트 100g을 스티렌 단량체 30kg에 넣고 30분에 걸쳐 용해시킨 후 예비용해조 1에서 제조한 용액을 첨가하여 다시 30분간 교반하여 분산액을 제조한다.
또, 별도의 100ℓ 내압반응조에서 순수 40kg을 넣고 분산제로 트리칼슘포스페이스 150g, 질산나트륨 60g, 도데실벤젠설포네이트 15g, 마그네슘설페이트 8.0g을 가하여 현탁액을 제조한 후 예비용해조 2에서 제조한 분산액을 넣고 60분간 110rpm으로 교반시킨다. 그 후 반응조를 밀폐한 후 1500g의 펜탄을 90분간 투입하였다.
그리고 나서 110℃로 70분간 승온한 후 120℃에서 5시간 유지시켜 미 반응된 스티렌 단량체의 함량이 1000ppm 이하가 되도록 하였다.
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 수득할 수 있다.
수득된 중합물은 탈수를 통하여 물과 분리시킨 후 유동층 건조를 거쳐 입자표면의 물기를 0.3% 이하까지 제거시킨 다음 입자크기별로 선별한다.
그중 입자크기가 0.5 내지 1.2mm인 중합물 1kg을 믹서에 넣고 징크스테아레이트 0.5g, 글리세릴모노스테아레이트 0.5g, 글리세릴트리스테아레이트 0.5g을 첨가한 후 30분간 교반시키면서 최종 발포 스티렌 입자를 수득하였다.
이와 같이 얻어진 최종물의 분자량 및 발포제 함량을 점도관 및 가스크로마토그래피를 이용하여 측정한 후 표 2에 나타내었다. 표 3에서는 조성에 따른 발포물성을 평가하여 나타내었고, 표 4에서는 조성에 따른 성형물성을 평가하여 나타내었다.
실시예 2
반응기 밀폐후 펜탄을 2000g으로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
비교예 1
예비용해조 1에 스티렌 단량체 10kg을 넣고 110rpm으로 교반하면서 폴리에틸렌왁스 50g을 넣은 후 70℃로 승온하고 60분 유지함으로써 투입한 왁스 및 첨가물을 용해시킨 후 상온에 방치하여 냉각시킨다.
예비용해조 2에서 벤조일 퍼옥사이드 110g과 t-부틸퍼벤조에이트 60g을 스티렌 단량체 30kg에 넣고 30분에 걸쳐 용해시킨 후 예비용해조 1에서 만든 용액을 주입하고 다시 30분간 교반하여 분산액을 제조한다.
별도로 100ℓ내압 반응조에서 순수 40kg을 넣고 분산제로 트리칼슘포스페이트 150g, 질산나트륨 60g, 도데실벤젠술포네이트 15g, 마그네슘설페이트 8.0g을 가하여 현탁액을 제조한 후 예비용해조 2에서 제조한 분산액을 넣고 60분간 110rpm으로 교반시킨다. 그후 반응기의 온도를 90℃로 승온, 유지시키면서 중합율이 75%가 될 때까지 중합시킨다. 그후 반응조를 밀폐한 후 110℃로 70분간 승온시키면서 200g의 펜탄을 70분간 투입한다.
그리고나서 120℃온도에서 5시간 유지시켜 미반응된 스티렌 단량체의 함량이 1000ppm 이하까지 되도록한다.
이때 투입된 발포제는 유리전이된 폴리스티렌 수지 입자내에 함침되어 발포성 스티렌 수지 입자로 만들어지게 된다.
이후 45℃ 이하까지 냉각시킨 후 잔류발포제를 방출시킨다. 이때 반응조의 압력이 상압까지 떨어지면 슬러리 상태로 발포성 스티렌 수지 입자를 수득할 수 있다.
수득된 중합물은 탈수를 통하여 물과 분리시킨 후 유동층 건조를 통하여 입자표면의 물기를 0.3% 이하까지 제거시킨 다음 입자크기별로 선별한다.
그중 입자크기가 0.5 내지 1.2mm인 중합물 1kg을 믹서에 넣고 징크스테아레이트 0.5g, 글리세릴모노스테아레이트 0.5g, 글리세릴트리스테아레이트 0.5g을 첨가한 후 30분간 교반시켜서 저발포제 고발포성 발포성 스티렌 수지 입자를 최종적으로 완성한 후 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
비교예 2
전체적으로 비교에 1과 동일하게 진행하되 반응기 밀폐후 펜탄을 3200g으로 변경하여 투입하였고, 이하는 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
비교예 3
예비용해조 1의 제조에 있어서, 스티렌 단량체 10kg을 넣고 110rpm으로 교반하면서 폴리에틸렌왁스 50g만을 넣은 후 70℃로 승온하고 60분 유지시킴으로써 투입한 왁스를 용해시킨 후 상온에서 방치하여 냉각시킨다. 이하는 실시예 2와 동일하게 진행하였다.
비교예 4
예비용해조 1의 제조에 있어서, 스티렌 단량체 10kg을 넣고 110rpm으로 교반하면서 폴리에틸렌왁스 50g, 에틸렌비닐아세테이트-알콜 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 스티렌 단량체 30kg에 넣고 30분에 걸쳐 용해시킨 후 예비용해조 1에서 만든 용액을 주입하고 다시 30분간 교반하여 분산액을 제조한다.
별도로 100ℓ 내압 반응조에서 순수 40kg을 넣고 분산제로 트리칼슘포스페이트 150g, 질산나트륨 60g, 도데실벤젠술포네이트 15g, 마그네슘설페이트 8.0g을 가하여 현탁액을 제조한 후 예비용해조 2에서 만든 분산액을 넣고 60분간 110rpm으로 교반시킨다. 그 후 반응기의 온도를 90℃로 승온, 유지시키면서 중합율이 75%가 될 때까지 중합시킨다. 그후 반응조를 밀폐한 후 110℃로 70분간 승온시키면서 200g의 펜탄을 70분간 투입한다.
그후 120℃ 온도에서 5시간 유지시켜 미반응된 스티렌 단량체의 함량이 1000ppm 이하까지 되도록 한다. 이하는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
하기 표 1에서는 실시예 1∼2 및 비교예 1∼4의 제조에 사용된 각 성분들을 나타내었다.
조성(단위:phr) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
개시제 BPO 0.400 0.400 0.275 0.275 0.400 0.400
TBPB 0.250 0.250 0.150 0.150 0.250 0.250
발포제투입시기(Conversion) 40 % 40 % 75 % 75 % 40 % 75 %
발포제(펜탄) 3.75 5.00 5.00 8.00 5.00 5.00
Inner-GTS 0.50 0.50 - - 0.50 -
EVA-Copolymer 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 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
개시제 BPO 0.400 0.400 0.275 0.275 0.400 0.400
TBPB 0.250 0.250 0.150 0.150 0.250 0.250
발포제투입시기(Conversion) 40 % 40 % 75 % 75 % 40 % 75 %
발포제(펜탄) 3.75 5.00 5.00 8.00 5.00 5.00
Inner-GTS 0.50 0.50 - - 0.50 -
EVA-Copolymer 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) 187000 189000 240000 238000 189000 191000
펜탄(%) 3.01 4.03 4.11 6.23 4.03 4.05
시간발포성 3분 55 58 23 61 58 39
5분 60 63 34 70 64 43
7분 68 70 39 77 71 49
9분(최대) 70 77 42 82 79 56
시간발포성이란 스팀압력 0.2kgf/㎠로 스팀시간( 3분, 5분, 7분, 9분)에 따른 발포성을 측정한 것이다.
조성(단위:phr) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
개시제 BPO 0.400 0.400 0.275 0.275 0.400 0.400
TBPB 0.250 0.250 0.150 0.150 0.250 0.250
발포제투입시기(Conversion) 40 % 40 % 75 % 75 % 40 % 75 %
발포제(펜탄) 3.75 5.00 5.00 8.00 5.00 5.00
Inner-GTS 0.50 0.50 - - 0.50 -
EVA-Copolymer 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 50 배 50 배 발포불가 50 배 50 배 50 배
사이클-타임 80 sec 63 sec 43 sec 61 sec 300 sec
럼핑 0.1 % 0 1.7 % 4.2 % 0.8 %
발포물성에 있어서 사이클-타임은 목표한 배율(상기 50배)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 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
숙성4HR 면압 1.35 1.37 성형불가 1.40 1.39 1.29
진공냉각 44 58 138 59 24
성형시간 117 131 209 132 97
함수율 7.45 6.46 7.47 6.39 13.74
융착 80 80 85 80 40
압축강도 883 885 876 888 832
숙성24HR 면압 1.35 1.37 1.36 1.39 1.30
진공냉각 40 42 89 45 7
성형시간 112 115 161 117 81
함수율 8.03 7.11 5.42 7.13 18.16
융착 75 75 85 75 30
압축강도 881 879 878 885 819
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 VOCS(휘발성유기화학물질류)로 규정된 펜탄의 발포제 함량이 매우 낮아서 일반적인 발포성 수지입자와는 구별되는 환경친화적 제품이며, 낮은 발포제 함량에도 불구하고 발포시 최대 발포배율이 70배로 탁월하고, 뛰어난 열안정성, 빠른 성형 사이클-타임등 그 물성에 있어서도 우수하여 향후 그 적용범위의 확대가 기대된다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 발포성 스티렌 수지입자의 시간 발포성을 나타낸 그래프이고,
도 2는 본 발명에 따라 제조된 발포성 스티렌 수지입자의 안티-럼핑성을 나타낸 그래프이고,
도 3은 본 발명에 따라 제조된 발포성 스티렌 수지입자의 사이클-타임을 나타낸 그래프이다.

Claims (4)

  1. 글리세릴트리스테아레이트, 에틸렌비닐아세테이트-알콜 코폴리머 및 징크스테아레이트를 스티렌 모노머내에 미리 분산시킨 것을 현탁중합하여 중합이 30∼50% 진행되었을 때 여기에 발포제로 탄화수소 가스를 스티렌 단량체 100중량부 기준으로 3∼4중량부 첨가한 후 발포시키는 것을 특징으로 하는 소량의 발포제를 이용한 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 글리세릴스테아레이트는 0.1 내지 1.0phr(스티렌 단량체 100중량부에 대한 부수임; 이하 동일함) 범위로 첨가되는 것을 특징으로 하는 소량의 발포제를 이용한 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 에틸렌비닐아세테이트-알코올 코폴리머는 0.01∼0.5phr의 범위로 첨가되는 것을 특징으로 하는 소량의 발포제를 이용한 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 징크스테아레이트는 0.01 내지 0.1phr의 범위로 첨가되는 것을 특징으로 하는 소량의 발포제를 이용한 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법.
KR10-1999-0003800A 1999-02-04 1999-02-04 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법 KR100536087B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0003800A KR100536087B1 (ko) 1999-02-04 1999-02-04 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0003800A KR100536087B1 (ko) 1999-02-04 1999-02-04 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000055273A KR20000055273A (ko) 2000-09-05
KR100536087B1 true KR100536087B1 (ko) 2005-12-12

Family

ID=19573395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0003800A KR100536087B1 (ko) 1999-02-04 1999-02-04 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100536087B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020048633A (ko) * 2000-12-18 2002-06-24 안복현 경시변화가 적은 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5618629A (en) * 1979-07-24 1981-02-21 Hitachi Chem Co Ltd Production of foamable resin particle
JPS60203648A (ja) * 1984-03-28 1985-10-15 Badische Yuka Co Ltd 表面改質発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法
JPH047341A (ja) * 1990-04-25 1992-01-10 Dainippon Ink & Chem Inc 発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法
JPH0431449A (ja) * 1990-05-28 1992-02-03 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性スチレン改質ポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法
US5225451A (en) * 1992-08-27 1993-07-06 Astro-Valcour, Inc. Ultra low density polyolefin foam, foamable polyolefin compositions and process for making same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5618629A (en) * 1979-07-24 1981-02-21 Hitachi Chem Co Ltd Production of foamable resin particle
JPS60203648A (ja) * 1984-03-28 1985-10-15 Badische Yuka Co Ltd 表面改質発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法
JPH047341A (ja) * 1990-04-25 1992-01-10 Dainippon Ink & Chem Inc 発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法
JPH0431449A (ja) * 1990-05-28 1992-02-03 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性スチレン改質ポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法
US5225451A (en) * 1992-08-27 1993-07-06 Astro-Valcour, Inc. Ultra low density polyolefin foam, foamable polyolefin compositions and process for making same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000055273A (ko) 2000-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101256271B1 (ko) 감소된 열전도율을 갖는 스티렌 중합체 입자 발포 물질
US6362242B1 (en) Method for producing expandable styrene polymers
CA2434051A1 (en) Expandable styrene polymers containing carbon particles
JPS5940163B2 (ja) 発泡可能な熱可塑性樹脂粒子の製造方法
MXPA06014840A (es) Recipiente y proceso para su fabricacion.
US3192169A (en) Method of making expandable polymeric styrene particles
US3503908A (en) Method of making expandable polymers
KR100536087B1 (ko) 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법
KR100622807B1 (ko) 고발포가 가능하고 강도가 우수한 발포성 스티렌계 수지,그 제조 방법 및 그 성형품
KR100524320B1 (ko) 저발포제 고발포성 스티렌 수지 입자의 제조방법
KR100659450B1 (ko) 고강도 착색성 발포 스티렌 수지, 그의 제조방법, 및 이를이용한 발포 성형품
KR100536089B1 (ko) 난연화 고발포성 스티렌계 수지의 제조방법
KR19990009818A (ko) 발포스티렌 수지 입자의 제조방법
US20080096990A1 (en) Flame Retardant Polystyrene Foam Compositions
JP6657883B2 (ja) 複合樹脂粒子の製造方法
KR100682241B1 (ko) 발포성 폴리스티렌계 수지, 그의 제조방법 및 상기 수지입자로 제조된 발포 성형품
KR100829345B1 (ko) 숯을 포함하는 발포성 스티렌계 수지 입자, 그 제조방법및 그 수지 입자로 제조된 발포 성형품
EP0764186A1 (en) Coating composition for expandable beads
JPH08151471A (ja) 耐衝撃性発泡体製造用の発泡性粒子及びその製造方法
KR100742946B1 (ko) 강도가 우수한 발포성 스티렌계 수지 입자, 그 제조방법및 상기 수지입자로 제조된 발포 성형품
KR100759187B1 (ko) 기계적 강도와 발포력이 동시에 우수한 발포 스티렌 수지및 이의 제조방법
JPS5940164B2 (ja) 発泡可能な熱可塑性樹脂粒子の製造方法
JP3399065B2 (ja) 発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法
KR100372803B1 (ko) 발포 효율이 우수한 폴리스티렌 수지 입자의 제조방법
JPH11246700A (ja) 発泡性スチレン系樹脂粒子および発泡成形品

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121114

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130913

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140917

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee