KR101095236B1 - 이모드 또는 다모드의 분자량 분포를 갖는 팽창성의펠릿화된 스티렌 폴리머 물질 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 이모드 또는 다모드의 분자량 분포를 갖는 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질, 그의 제조 방법 및 성형성-발포 성형체를 제조하기 위한 용도에 관한 것이다.
스틸렌 폴리머, 펠릿, 이모드, 다모드

Description

이모드 또는 다모드의 분자량 분포를 갖는 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질 {EXPANDABLE POLYSTYRENE GRANULATES WITH A BI- OR MULTI-MODAL MOLECULAR-WEIGHT DISTRIBUTION}
본 발명은 적어도 이모드 또는 다모드의 분자량 분포를 갖는 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질, 그의 제조 방법 및 성형성-발포 성형체를 제조하기 위한 용도에 관한 것이다.
현탁 중합을 통해 팽창성 폴리스티렌 (EPS)과 같은 팽창성 스티렌 폴리머를 제조하는 방법은 오랜 기간 동안 공지되어 왔다. 이들 방법의 단점은 다량의 폐수가 발생하여 폐기하여야 한다는 것이다. 폴리머는 내부 수분을 제거하기 위해 건조되어야 한다. 또한, 현탁 중합은 일반적으로 넓은 비드 크기 분포를 제공하는데, 이는 다양한 비드 분획을 제공하기 위해 복잡한 체질이 필요하다.
팽창된 스티렌 폴리머 및 팽창성 스티렌 폴리머를 제조하기 위해 압출 공정 역시 이용될 수 있다. 여기서, 발포제는 혼합에 의해, 예를 들어 압출기를 통해 폴리머 용융물 내로 혼입되고, 상기 물질은 다이 플레이트를 통과하고 나뉘어져 입자 또는 스트랜드를 제공한다 (US 3,817,669, GB 1,062,307, EP-B 0 126 459, US 5,000,891).
EP-A 668 139는 분산, 보유 및 냉각 단계에서 발포제를 포함하는 용융물을 제조하기 위해 정적(static) 혼합 요소를 사용한 후 상기 물질을 팰릿화하는, 팽창성의 펠릿화된 폴리스티렌 물질 (EPS)의 경제적인 제조 방법을 기술한다. 용융물이 고화점의 몇 도 위까지 냉각되므로 다량의 열의 소산이 필요하다.
사후 압출 발포의 실질적인 방지를 위해 다양한 펠릿화 방법, 예컨대 수중 펠릿화 (EP-A 305 862), 스프레이 미스트 (WO 03/053651) 또는 분무화 (US 6,093,750)가 제안되었다.
WO 98/51735는 흑연 입자를 포함하고 열 전도도가 감소된 것이며, 현탁 중합 또는 이축 압출기에서의 압출을 통해 획득가능한 흑연 입자를 포함하는 팽창성 스티렌 폴리머에 대해 기재한다. 이축 압출기에서의 높은 전단력 때문에 이용되는 폴리머의 상당한 분자량 감소 및/또는 난연제와 같은 첨가제의 일부 분해가 일반적으로 관찰되었다.
발포체에 이상적인 절연성과 양호한 표면을 부여하는 결정적인 중요성을 갖는 요소는 팽창성 스티렌 폴리머 (EPS)의 발포 동안 얻어지는 셀의 수 및 발포 구조이다. 압출에 의해 제조된 펠릿화 EPS 물질은 종종 이상적인 발포 구조를 갖는 발포체를 제공하도록 발포되지 못한다.
개선된 팽창 능력을 갖는 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 그로부터 예비 발포를 통해 획득되는 발포 비드는 더더욱 나은 융해성을 가져야 하고 균열이 없는 발포 표면을 갖는 성형성-발포 성형체를 제공해야 한다.
이로 인해 적어도 이모드 또는 다모드의 분자량 분포를 갖는 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질의 발견이 초래되었다.
이모드 또는 다모드의 분자량 분포는 예를 들어, 상이한 평균 분자량을 갖는 스티렌 폴리머의 혼합 및 용융을 통해 제어된 방식으로 이루어질 수 있다. 1000 내지 20000 g/mol, 특히 2000 내지 10000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 저분자량 스티렌 폴리머 및 160000 내지 400000 g/mol, 바람직하게는 220000 내지 300000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 고분자량 스티렌 폴리머로 구성되는 혼합물의 사용이 바람직하다.
저분자량 스티렌 폴리머의 일반적으로 사용되는 양은 스티렌 폴리머 혼합물을 기준으로 하여 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%의 범위이다. 스티렌 폴리머 혼합물을 기준으로, 2 중량% 이하 비율의 저분자량 스티렌 폴리머에서, 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질의 유리 전이 온도의 현저한 저하, 및 그로부터 제조되는 발포 성형체의 내열성의 현저한 저하가 없는 것으로 밝혀졌다.
3 내지 8 중량% 범위의 저분자량 스티렌 폴리머의 비율에서, 현저하게 개선된 팽창성이 획득된다.
특히,
i) 1000 내지 20000 g/mol, 특히 2000 내지 10000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 0.1 내지 30 중량%의 스티렌 코폴리머, 예를 들어 스티렌, 아크릴산 및/또는 α-메틸스티렌으로 구성되는 코폴리머, 및
ii) 160000 내지 400000 g/mol, 특히 220000 내지 300000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 99.9 내지 70 중량%의 표준 폴리스티렌 (GPPS) 또는 내충격 폴리스티렌 (HIPS)
로 구성되는 혼합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
바람직하게 사용되는 스티렌 폴리머는 글라스-클리어 폴리스티렌 (GPPS), 내충격 폴리스티렌 (HIPS), 음이온성으로 중합된 폴리스티렌 또는 내충격 폴리스티렌 (AIPS), 스티렌-α-메틸스티렌 코폴리머, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 폴리머 (ABS), 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 (ASA), 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 (MBS), 메틸 메타크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (MABS) 폴리머, 또는 이들 또는 폴리페틸렌 에테르 (PPE)와의 혼합물이다.
기계적 특성 또는 열 안정성을 개선하기 위해, 언급한 스티렌 폴리머는 열가소성 폴리머, 예컨대 폴리아미드 (PA), 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌 (PP) 또는 폴리에틸렌 (PE), 폴리아크릴레이트, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 폴리카르보네이트 (PC), 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에테르 술폰 (PES), 폴리에테르 케톤 또는 폴리에테르 술파이드 (PES) 또는 이들의 혼합물과 함께, 일반적으로 폴리머 용융물을 기준으로 총 비율이 최대 30 중량% 이하, 바람직하게는 1 내지 10 중량% 범위에서, 적당하게는 상용화제를 함께 사용하여 블렌딩될 수 있다. 예로서 소수성으로 개질 또는 관능화된 폴리머 또는 올리고머, 고무, 예컨대 폴리아크릴레이트 또는 폴리디엔, 예컨대 스티렌-부타디엔 블록 코폴리머, 또는 생분해성 지방족 또는 지방족/방향족 코폴리에스테르와의 언급된 양의 범위 이내인 혼합물도 또한 가능하다.
적절한 상용화제의 예는 말레산-무수물-개질된 스티렌 코폴리머, 에폭시기를 함유하는 폴리머, 및 유기실란이다.
언급된 열가소성 폴리머를 포함하는 재생 폴리머, 특히 스티렌 폴리머 및 팽창성 스티렌 폴리머 (EPS)는 또한 그 특성을 실질적으로 손상시키지 않는 양, 일반적으로 50 중량% 이하의 양, 특히 1 내지 20 중량%의 양으로 스티렌 폴리머 용융물과 혼합될 수 있다.
발포제를 포함하는 스티렌 폴리머 용융물은 발포제를 포함하는 스티렌 폴리머 용융물을 기준으로 전체 비율 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 3 내지 7 중량%로 균일하게 분포된 1종 이상의 발포제를 일반적으로 포함한다. 적당한 발포제는 대개 EPS에서 사용되는 물리적 발포제, 예컨대 2 내지 7 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소, 알콜, 케톤, 에테르 또는 할로겐화 탄화수소이다. 바람직하게는 이소부탄, n-부탄, 이소펜탄, n-펜탄이 사용된다.
발포성의 향상을 위해, 미세하게 분산된 내부 수분의 액적이 스티렌 폴리머 매트릭스 내에 도입될 수 있다. 이를 위한 방법의 예는 물을 용융된 스티렌 폴리머 매트릭스 내에 첨가하는 것이다. 물을 첨가하는 위치는 발포제 주입의 상류, 또는 그와 함께, 또는 하류일 수 있다. 물의 균일한 분포는 동적(dynamic) 또는 정적(static) 혼합기를 이용하여 달성될 수 있다.
적당한 물의 양은 스티렌 폴리머를 기준으로 일반적으로 0 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1.5 중량%이다.
0.5 내지 15 ㎛의 범위의 직경을 갖는 내부 수분의 액적의 형태로 90 % 이상의 내부 수분을 갖는 팽창성 스티렌 폴리머 (EPS) 는 발포되면 적당한 수의 셀 및 균일한 발포 구조를 갖는 발포체를 형성한다.
발포제의 첨가량 및 물의 첨가량은, 발포 전 벌크 밀도/발포 후 벌크 밀도로 정의되는, 팽창성 스티렌 폴리머 (EPS)의 팽창능 α가 125 이하, 바람직하게는 25 내지 100이 되는 방식으로 선택된다.
본 발명의 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질 (EPS)의 벌크 밀도는 일반적으로 700 g/l 이하, 바람직하게는 590 내지 660 g/l의 범위이다. 충전제가 이용되는 경우, 충전제의 성질과 양에 따라 590 내지 1200 g/l 범위에서 벌크 밀도가 발생할 수 있다.
첨가제, 핵제, 충전제, 가소제, 난연제, 용해성 및 불용성 무기 및/또는 유기 안료 및 염료, 예컨대 카본 블랙, 흑연 또는 알루미늄 분말과 같은 IR 흡수제가, 동시에 또는 공간적으로 분리되어 스티렌 폴리머 용융물에 예컨대 혼합기 또는 보조 압출기에 의해 더 첨가될 수 있다. 염료 및 안료의 첨가량은 일반적으로 0.01 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 범위이다. 스티렌 폴리머 내의 안료의 균질하고 미세 분산된 분포에 있어서, 특히 극성 안료의 경우에 있어서, 분산제, 예컨대 유기실란, 에폭시기를 함유하는 폴리머, 또는 말레산-무수물-그래프팅된 스티렌 폴리머를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 바람직한 가소제는 스티렌 폴리머를 기준으로 0.05 내지 10 중량%의 양으로 이용될 수 있는 광유 및 프탈레이트이다.
본 발명의 팽창성 스티렌 폴리머를 제조하기 위해, 발포제를 폴리머 용융물 내에 혼합한다. 이 과정은 a) 용융물 제조, b) 혼합, c) 냉각, d) 운반, 및 e) 펠릿화의 단계를 포함한다. 이들 각각의 단계는 플라스틱 공정에서 알려진 장치 또는 장치의 조합을 이용하여 수행될 수 있다. 압출기와 같은 정적 또는 동적 혼합기가 이 혼합 과정에 적당하다. 폴리머 용융물은 중합 반응기로부터 즉시 취해지거나 혼합 압출기 또는 별도의 용융 압출기에서 폴리머 펠릿의 용융을 거쳐 즉시 제조된다. 용융물의 냉각은 혼합 조립체 또는 별도의 냉각기 내에서 일어날 수 있다. 사용될 수 있는 펠릿화기의 예는 가압된 수중 펠릿화기, 회전 나이프를 갖고 온도 제어액의 스프레이 미스팅에 의해 냉각하는 펠릿화기, 또는 분무화를 수반하는 펠릿화기가 있다. 공정을 수행하기에 적당한 장치의 배치는 다음과 같다.
a) 중합 반응기-정적 혼합기/냉각기-펠릿화기
b) 중합 반응기-압출기-펠릿화기
c) 압출기-정적 혼합기-펠릿화기
d) 압출기-펠릿화기
상기 배치는 첨가제, 예컨대 고체 또는 감열성 첨가제를 도입하게 위한 보조 압출기를 포함할 수도 있다.
발포제를 포함하는 스티렌 폴리머 용융물의 온도는 다이 플레이트를 통과할 때 일반적으로 140 내지 300 ℃의 범위, 바람직하게는 160 내지 240 ℃의 범위이다. 유리 전이 온도 부근까지 냉각하는 것은 필수적인 것은 아니다.
다이 플레이트는 적어도 발포제를 포함하는 폴리스티렌 용융물의 온도까지 가열된다. 다이 플레이트의 온도는 바람직하게는 20 내지 100 ℃ 만큼 발포제를 포함하는 폴리스티렌 용융물의 온도보다 높다. 이것은 다이에서 폴리머가 침전하는 것을 막고 문제가 없는 펠릿화가 가능케 한다.
시판가능한 펠릿 크기를 얻기 위해, 다이의 배출부에서 다이 홀의 직경 (D)은 0.2 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.3 내지 1.2 mm, 특히 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm의 범위여야 한다. 다이가 팽윤한 후라도, 이것은 펠릿 크기를 2 mm 미만, 특히 0.4 내지 1.4 mm 범위로 제어 고정하는 것을 가능케 한다.
다이 팽윤은 분자량 분포뿐만 아니라 다이의 형상에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 다이 플레이트는 바람직하게는 L/D 비가 2 이상인 홀을 갖는다 (길이 (L)은, 직경이 다이의 배출부에서 직경 (D) 이하인 다이의 구역을 가리킨다). L/D 비는 바람직하게는 3 내지 20이다.
다이 플레이트에서 다이의 입구에서의 홀의 직경 (E)는 일반적으로 다이의 배출부에서의 직경 (D)보다 두 배 이상 커야 한다.
다이 플레이트의 하나의 실시태양은 원뿔형 주입구이고 주입구 각도가 170 도 미만, 바람직하게는 30 내지 120 도 범위인 홀을 갖는다. 또 다른 실시태양에서, 다이 플레이트는 원뿔형 방출구이고 방출구 각도가 90 도 미만, 바람직하게는 15 내지 45 도 범위인 홀을 갖는다. 다이 형상의 여러 가지 실시태양이 서로 조합될 수도 있다.
이모드 분자량 분포를 갖는 팽창성 스티렌 폴리머를 제조하기 위한 특히 바람직한 방법은,
a) 스티렌 모노머 및, 적당하다면 공중합성 모노머를 중합하여 평균 몰 질량이 160 000 내지 400 000 g/mol 범위인 스티렌 폴리머를 제공하는 단계,
b) 생성된 스티렌 폴리머 용융물의 탈휘발화 단계,
c) 혼합에 의해 평균 몰 질량 Mw가 1000 내지 20 000 g/mol의 범위인 저분자량 스티렌 폴리머를 혼입하는 단계,
d) 150 ℃ 이상, 바람직하게는 180 내지 260 ℃의 온도에서 정적 또는 동적 혼합기를 이용하여, 혼합에 의해, 발포제 및, 적당하다면 첨가제를 스티렌 폴리머 용융물 내에 혼입하는 단계,
e) 발포제를 포함하는 스티렌 폴리머 용융물을 120 ℃ 이상, 바람직하게는 150 내지 200 ℃의 온도까지 냉각하는 단계,
f) 다이의 배출부에서 직경이 1.5 mm 이하인 홀을 갖는 다이 플레이트를 통해 배출하는 단계, 및
g) 발포제를 포함하는 용융물을 펠릿화하는 단계
를 포함한다.
단계 g)의 펠릿화 공정은 1 내지 25 bar, 바람직하게는 5 내지 15 bar 범위 압력의 수중의 다이 플레이트의 하류에서 즉시 발생할 수 있다.
단계 a)의 중합 및 단계 b)의 탈휘발화 때문에, 폴리머 용융물은 단계 d)에서 즉시 발포제 주입에 이용가능하고, 스티렌 폴리머의 용융이 필요하지는 않다. 이것은 경제적일 뿐만 아니라, 일반적으로 폴리머의 분해를 일으켜 모노머를 발생시키는 압출기-노출의 균질화 부분에서의 기계적 전단에의 노출을 방지하기 때문에, 스티렌 모노머 함량이 낮은 팽창성 스티렌 폴리머 (EPS)를 제공한다. 스티렌 모노머 함량을 낮게, 특히 500 ppm 미만으로 유지하기 위해, 공정의 후속적인 모든 단계에 도입되는 기계적, 열적 에너지의 양을 최소화하는 것이 또한 유리하다. 따라서 단계 d) 내지 f)에서, 50/초 미만, 바람직하게는 5 내지 30/초의 전단 속도 및 260 ℃ 미만의 온도, 그리고 1 내지 20 분, 바람직하게는 2 내지 10 분 범위의 짧은 체류 시간이 특히 바람직하다. 전 과정 동안 오로지 정적 혼합기와 정적 냉각기를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 폴리머 용융물은 운반되어 압력 펌프, 예컨대 기어 펌프를 통해 배출될 수 있다.
스틸렌 모노머 함량 및/또는 에틸벤젠과 같은 잔류 용매를 감소시키는 또 다른 방법은 단계 b)에서 높은 정도의 탈휘발화를 제공하는 것, 물, 질소 또는 이산화탄소와 같은 인트레이너(entrainer)를 이용하는 것, 또는 음이온성 경로에 의해 중합 단계 a)를 실행하는 것을 포함한다. 스티렌의 음이온성 중합은 스티렌 모노머 함량이 낮은 스티렌 폴리머를 제공할 뿐만 아니라 매우 낮은 스티렌 올리고머 함량을 제공한다.
가공성을 향상시키기 위해, 완성된 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질이 그리세롤 에스테르, 대전 방지제 또는 케이크 형성 방지제에 의해 코팅될 수 있다.
본 발명의 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질은 저분자량 가소제를 포함하는 펠릿보다 덜 케이크화되고, 보관 중에 펜탄 소실이 적다. 본 발명의 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질은 고온의 공기 또는 증기에 의해 제1 단계에서 예비 발포되어 8 내지 100 g/l 범위의 밀도를 갖는 발포 비드를 제공할 수 있고, 제2 단계에서 폐쇄 금형에 융해되어 성형성-발포 성형체를 제공할 수 있다.
출발 물질
점도수 VN가 98 ml/g인 바스프 악티엔젤샤프트 (BASF Aktiengesellschaft)의 PS 158 K 폴리스티렌 (Mw = 280 000 g/mol, 다분산성 Mw/Mn = 2.8),
점도수 VN가 75 ml/g인 바스프 악티엔젤샤프트의 PS 138 F ( Mw = 195 000, Mw /Mn = 2.7) ,
중량 평균 몰 질량 Mw = 3000 g/mol, 유리 전이 온도 Tg는 56 ℃ 인, 스티렌, 아크릴산 및 α-메틸스티렌로 구성된 스티렌 코폴리머 (SC) (Joncryl® ADF 1300, 존슨 폴리머 (Johnson Polymer)).
실시예 1 - 4:
실시예에 있어서, 폴리스티렌 용융물을 표 1의 중량비를 갖는 PS 158 K 폴리스티렌 및 SC로부터 제조하고, 폴리머 용융물을 기준으로 6 중량%의 n-펜탄을 또한 혼합에 의해 혼입시켰다. 발포제를 포함하는 용융 혼합물을 처음 260 ℃에서 190 ℃ 까지 냉각하고, 60 kg/h 처리량으로 32 홀을 갖는 다이 플레이트 (다이 직경은 0.75 mm)를 통해 통과시켰다. 좁은 크기 분포를 갖는 치밀한 펠릿화 물질을 가압 수중 펠릿화기를 이용하여 제조하였다. 표 1은 펠릿화 후 및 14 일의 보관 후 펠릿화 물질 내에서 측정된 펜탄 함량을 제시한다.
이들 펠릿화 물질은 증기의 흐름중에서 예비 발포하여 발포 비드 (30g/l)를 산출하고, 12 시간 동안 중간 보관하고, 이어서 증기를 이용하여 기밀 금형 내에 융해하여 발포체를 산출하였다.
발포 비드의 융해를 평가하기 위해, 두께 4 cm의 발포체 시료를 부수고, 파편 표면상의 파쇄된 발포 비드와 손상되지 않은 비드의 비율을 측정하였다. 파편 융해 인자는 비드의 응집성을 특징 짓고, 따라서 굴곡 거동과 같은 기계적 특성의 측정 수단이다. 표면 품질을 표 1에 나타난 것처럼 평가하였다.
표 2는 펠릿화된 물질의 팽창성을 나타낸다. SC 함량이 높을 때, 매우 낮은 벌크 밀도에 현저한 감소가 있고, 이는 더 빨리 이루어진다.
표 1: 실시예 1 - 4에 대한 특징 및 특성
Figure 112006049599422-pct00001
표 2: 실시예 1 - 4의 펠릿화 물질의 팽창성 (벌크 밀도 [g/l])
Figure 112006049599422-pct00002
실시예 5 - 7:
발포제(6 중량%의 n-펜탄)를 포함하는 폴리스티렌 용융물을 100 kg/h 처리량으로 300 홀 (다이의 배출부에서 직경 (D)는 0.4 mm)을 갖는 다이 플레이트를 통해 압출하였다. 용융 온도는 160 ℃였다. 생성된 팽창성의 펠릿화된 폴리스티렌 물질은 1.0 mm의 일정한 펠릿 직경을 가졌다. 이어서, 생성된 펠릿화 물질을 증기 흐름을 이용해 팽창시키고, 팽창능을 측정하였다.
Figure 112006049599422-pct00003

Claims (7)

  1. 각각의 경우에 전체 스티렌 폴리머 함량을 기준으로,
    i) 1000 내지 20000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 0.1 내지 30 중량%의 스티렌 코폴리머, 및
    ii) 160000 내지 400000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 99.9 내지 70 중량%의 표준 폴리스티렌 (GPPS)
    을 포함하며 이모드 또는 다모드 분자량 분포를 갖는 것인, 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질.
  2. 제1 항에 있어서, 이용되는 스티렌 코폴리머가 스티렌, 아크릴산 및 α-메틸스티렌 중 둘 이상의 조합으로 구성되는 코폴리머를 포함하는 것인 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 3 내지 7 중량%의 유기 발포제를 포함하는 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질.
  4. a) 각각의 경우에 전체 스티렌 폴리머 함량을 기준으로,
    i) 1000 내지 20000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 0.1 내지 30 중량%의 스티렌 코폴리머, 및
    ii) 160000 내지 400000 g/mol 범위의 중량 평균 몰 질량 Mw를 갖는 99.9 내지 70 중량%의 표준 폴리스티렌 (GPPS)
    을 포함하는 스티렌 폴리머의 혼합물을 제조하는 단계,
    b) 150 ℃ 이상의 온도에서 정적 또는 동적 혼합기에 의해 혼합하여 유기 발포제를 폴리머 용융물 내에 혼입시키는 단계,
    c) 발포제를 포함하는 폴리머 용융물을 120 ℃ 이상의 온도로 냉각하는 단계,
    d) 다이의 배출부에서 직경이 1.5 mm 이하인 홀을 갖는 다이 플레이트를 통해 배출하는 단계, 및
    e) 발포제를 포함하는 상기 용융물을 다이 플레이트의 하류에서 1 내지 25 bar 범위의 압력의 수중에서 즉시 펠릿화하는 단계
    를 포함하는, 제1항에 따른 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질의 제조 방법.
  5. 고온의 공기 또는 증기를 이용하여 제1항에 따른 팽창성의 펠릿화된 스티렌 폴리머 물질을 예비 발포시킴으로써 밀도가 8 내지 100 g/l 범위인 발포 비드를 제공하는 제1 단계, 및 이들 물질을 폐쇄 금형 내에 융해시키는 제2 단계를 포함하는, 성형성 발포 성형체의 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009058455A1 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 Dow Global Technologies, Inc. Polymer bead foam having improved properties and process of forming and using the same
EP2241590B1 (en) * 2008-01-30 2017-03-08 Sekisui Plastics Co., Ltd. Expandable polystyrene resin beads, process for production thereof and expanded moldings
JP2012201688A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体
EP2565224A1 (de) * 2011-08-31 2013-03-06 Basf Se Expandierbare temperaturbeständige Styrol-Copolymere
ITMI20120571A1 (it) 2012-04-06 2013-10-07 Versalis Spa "procedimento per l'adduzione e il trasporto di additivi labili in correnti di materiale fuso"
CN103121549A (zh) * 2013-01-28 2013-05-29 熊建珍 一种eps材质的包装盒及其制作方法
US10175575B2 (en) * 2016-06-01 2019-01-08 Jsr Corporation Pattern-forming method and composition
KR20210106536A (ko) * 2018-12-22 2021-08-30 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 발포체
US20230407038A1 (en) * 2020-10-30 2023-12-21 Ineos Styrolution Group Gmbh Expandable, thermoplastic polymer particles based on styrene polymers and process for the preparation thereof
WO2024008914A1 (de) 2022-07-08 2024-01-11 Ineos Styrolution Group Gmbh Expandierte, thermoplastische polymerpartikel mit rezyklat-anteil und verfahren zu deren herstellung
WO2024008911A1 (de) 2022-07-08 2024-01-11 Ineos Styrolution Group Gmbh Expandierbare, thermoplastische polymerpartikel mit rezyklat-anteil und verfahren zu deren herstellung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030162852A1 (en) 1998-12-04 2003-08-28 Chaudhary Bharat I. Acoustical insulation foams

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1062307A (en) 1965-03-17 1967-03-22 Shell Int Research Improvements in and relating to the manufacture of particulate expandable polymers and to the manufacture of expanded polymers therefrom
US3817669A (en) * 1971-08-19 1974-06-18 Dow Chemical Co Apparatus for the preparation of plastic foam
IT1163386B (it) 1983-05-19 1987-04-08 Montedison Spa Procedimento per la produzione di granuli espandibili di polimeri termoplastici e relativa apparecchiatura
US4665103A (en) * 1985-11-29 1987-05-12 Atlantic Richfield Company Process for producing modified styrenic polymer beads for high strength foamed articles
US4663357A (en) * 1986-05-12 1987-05-05 Atlantic Richfield Company Higher molecular weight thermoplastics having multimodal molecular weight distribution
US4673694A (en) * 1986-05-12 1987-06-16 Atlantic Richfield Company Higher molecular weight thermoplastics having multimodal molecular weight distribution
US5000891A (en) * 1986-09-29 1991-03-19 Green James R Expandable polystyrene pellets
EP0305862A1 (en) 1987-09-04 1989-03-08 General Electric Company One-step process for the production of expandable foam beads
DE3901329A1 (de) * 1989-01-18 1990-07-19 Basf Ag Expandierbare styrolpolymerisate mit hoher oelbestaendigkeit und verfahren zu ihrer herstellung
DE3921148A1 (de) * 1989-06-28 1991-01-10 Basf Ag Perlfoermige expandierbare styrolpolymerisate mit hohem expandiervermoegen
DE3928284A1 (de) * 1989-08-26 1991-02-28 Basf Ag Schwerentflammbare expandierbare styrolpolymerisate und schaumstoffe sowie flammschutzmittel
KR100262832B1 (ko) * 1991-12-20 2000-08-01 그레이스 스티븐 에스. 열성형가능한내화학성중합체블렌드
ES2157245T3 (es) 1994-02-21 2001-08-16 Sulzer Chemtech Ag Procedimiento para la preparacion de granulados plasticos expandibles.
US6783710B1 (en) * 1994-02-21 2004-08-31 Sulzer Chemtech Ag Method for the production of expandable plastics granulate
DE4416861A1 (de) * 1994-05-13 1995-11-16 Basf Ag Expandierbare Styrolpolymerisate
DE4416852A1 (de) * 1994-05-13 1995-11-16 Basf Ag Expandierbare Styrolpolymerisate
DE19530765A1 (de) * 1995-08-22 1997-02-27 Basf Ag Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten
US6340713B1 (en) * 1997-05-14 2002-01-22 Basf Aktiengesellschaft Expandable styrene polymers containing graphite particles
US5977195A (en) * 1997-08-01 1999-11-02 Huntsman Corporation Expandable thermoplastic polymer particles and method for making same
DE19746364A1 (de) * 1997-10-21 1999-04-22 Basf Ag Unter Verwendung halogenfreier Treibmittel hergestellte Schaumstoffplatten
DE19749570A1 (de) * 1997-11-10 1999-05-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten
AT406477B (de) 1999-01-25 2000-05-25 Sunpor Kunststoff Gmbh Teilchenförmige, expandierbare styrolpolymerisate und verfahren zu ihrer herstellung
JP4653321B2 (ja) * 2001-02-01 2011-03-16 株式会社ジェイエスピー 発泡性ゴム変性アクリロニトリル・スチレン系樹脂粒子、その製造法及び発泡成形体
ITMI20012706A1 (it) 2001-12-20 2003-06-20 Enichem Spa Procedimento per la produzione di granuli di polimeri termoplastici espandibili ed apparecchiatura adatta allo scopo
DE10226749B4 (de) * 2002-06-14 2014-09-04 Basf Se Verfahren zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol
DE10241298A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polystyrolschaumpartikeln mit niedriger Schüttdichte
US7282552B1 (en) * 2006-05-16 2007-10-16 Fina Technology, Inc. Styrene copolymers with a bimodal molecular weight distribution

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030162852A1 (en) 1998-12-04 2003-08-28 Chaudhary Bharat I. Acoustical insulation foams

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Publication number Publication date
ATE460453T1 (de) 2010-03-15
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MXPA06006498A (es) 2006-08-23
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