KR101379434B1 - 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 방법은 혼합 구역으로 중합체 용융물 흐름 및 발포제 흐름을 제공하고, 제1 정적 혼합기에서 동시적인 완전한 전단 혼합하에 중합체 용융물에 발포제를 분산하고, 결과의 혼합물을 동시적인 완전한 전단 혼합하에 제2 정적 혼합기에 수용하고, 혼합물을 제3 정적 혼합기에서 동시 혼합하에 중간 온도로 냉각하고, 이어서 과립화에 필요한 온도로 혼합물을 냉각하고, 및 최종적으로 급속 냉각하에 중합체 필라멘트를 압출하여 과립화하는 단계로 구성된다. 공정동안 중합체 용융물 흐름 GP와 발포제 흐름 GEA 사이의 중량비 또는 질량흐름비는 13 내지 19의 범위에 있으며, 제1 정적 혼합기내의 온도는 하기식 I에 따라 계산되고, 제2 및 제3 정적 혼합기내의 온도는 하기식 II 및 III에 따라 각각 계산된다.
Figure 112012082254525-pct00010
(I)
Figure 112012082254525-pct00011
(II)
Figure 112012082254525-pct00012
(III)
상기 식에서, GEAmax는 최대 가능한 발포제 유속이며, GEAcurrent는 사용된 발포제의 유속이며, 및 상기 중합체 용융물의 용융 흐름 지수(MFI) 및 이것의 중량-평균분자량(Mw) 사이의 비는 (0.8 내지 12.0) x 10-5의 범위에 있다. 본 방법은 광범위한 범위의 분자량 내에서 발포성 과립 형태의 폴리스티렌, 및 내충격성 폴리스티렌으로 제조하는 것이 가능하다.
발포성, 폴리스티렌, 발포제, 비드

Description

발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING EXPANDING STYRENE POLYMER GRANULES}
본 발명은 중합체(polymer) 특히, 발포제(expanding agent, EA)를 함유하는 발포성 폴리스티렌(expandable polystylene, EPS)의 제조에 관한 것이다. EPS는 가열하에 발포할 수 있다. 이러한 가열공정은 폴리스티렌폼(polystylene foam, PSF)이라는 다공성 물질을 형성한다. PSF는 여러 다른 분야의 산업에 광범위하게 이용된다. 예를 들어, PSF 패널은 단열 및 방음 목적의 건축에 널리 사용된다. 더욱이, PSF는 고형물 포장 및 기계 및 장비 수송용 복잡한 프로파일 포장을 포함하는 다용도 포장재로 사용된다. 또한 PSF는 레일 아래 쇽 패드(충격흡수제) 및 이와 유사한 응용품으로 사용될 수 있다. 각각의 응용은 PSF의 일정한 물리적 및 기계적 성질을 필요로 한다. 예를 들어, 철로 및 트램 레일용 쇽 패드로 사용되는 플레이트는 35 kg/m3 또는 더욱 바람직하게는 최소 45 kg/m3의 충진밀도를 가져야 한다. 건축에 사용되는 패널은 25 내지 35 kg/m3의 충진밀도를 갖는다. PSF 포장재는 통상 매우 가벼운 12 내지 20 kg/m3의 충진밀도를 갖는다. 즉, 발포성 폴리스티렌으로 제조되는 폴리스티렌 폼 제품의 충진밀도는 소비자의 관점에서 볼 때 가장 높은 다공성을 갖는다.
PSF는 압출에 의해 제조된다. 이러한 경우, 폴리스티렌은 압출기에 용융된다. EA 및 기타 첨가제는 핫 멜트(hot melt)에 적재되며, 폼 제품이 압출된다. PSF 제조를 위한 이러한 압출법은 EP 0445847 A2에 공지되어 있다. 이 공지방법에 따르면, 폴리스티렌은 압출기의 용융 구역 내로 용융된다. 이어서, 별개의 조성을 갖는 프레온 그룹, C2 - C3, 이산화탄소 또는 그 혼합물의 사실 길이를 갖는 포화 탄화수소류로부터 선택된 EA가 적재된다. 중합체 용융물은 용융 구역에서 EA와 혼합된다. 이어서, 상기 혼합물은 냉각 구역에서 냉각되며, 폼 제품이 압출된다. 이 방법으로 발포된 제품이 표면 마무리는 혼합 구역과 압출기 보어의 입구 사이의 일정범위의 압력차이를 유지함으로써 조절된다.
좁은 분자량 분포 및 낮은 용융 흐름 지수(Melt Flow Index, MFI g/10 min)을 갖는 특별한 등급의 폴리스티렌만이 상기 압출법에 의한 PSF 제조에 사용될 수 있다. 폴리스티렌에 대한 이러한 엄격한 요구조건은 발포방법에 기초한 압출의 특성에 기인한다. 이것은 폼 제품의 라인을 크게 제한하고 비용을 증가시킨다. 특히, 상기 압출방법은 실질적으로 30 kg/m3 이하의 충진밀도를 갖는 경량의 폼 제품의 제조를 허용하지 않는다. 상기 압출방법에 대한 또 다른 제한은 좁은 범위의 제품이다. 예를 들어, 섹션에서 최대 50 cm의 두께를 갖는 필름, 플레이트, 패널의 형태로만 제품을 제조하는 것이 가능하다.
다른 형상을 갖는 경량의 폼 제품을 제조하려면, 다른 EPS가 사용된다. 이러 한 종류의 EPS는 중합단계에서 중합체 비드 및 EA의 습윤(wetting out)을 포함하는 스티렌의 과립화 중합에 의해 제조된다. EPS 제조법에 기초한 이러한 과립화 중합은 JP(공개출원) 491141, US 5,240,967, RU 2087486 C1, FR 2725995 A1, US 5,616,413, DE 19548311 A1, DE 19642658 A1, FR 2820427 등에 폭넓게 공지되어 있다. 이 방법은 200,000 이하의 비교적 낮은 분자량 및 3 이상의 용융 흐름 지수를 갖는 중합체를 얻는다. 이 발포성 현탁 폴리스티렌은 25 kg/m3 이하의 충진밀도를 갖는 어떤 형상의 폼 제품 제조에 적합하다.
그러나 발포성 현탁 폴리스티렌을 사용한 플레이트, 또는 다른 고밀도 제품의 제조는 원료 소비(EPS) 및 공정처리에 필요한 에너지로 인한 과도한 원가상승을 가져온다. 이 방법은 압출법에 의해 제조한 PSF의 품질과 동등한 품질을 얻는 것이 불가능하기에 바람직하지 않다.
더욱이, 현탁에 기초한 방법은 처리해야하는 대량의 배출수가 발생한다. 상기 현탁에 기초한 방법은 폭넓은 입자 크기 분포를 갖는 것을 특징으로 한다. 그러나 폼 제품의 제조는 일정한 입자 크기 분포를 갖는 EPS 비드만을 사용한다. 이러한 사실은 1.5 mm 이상의 직경 및 입자 크기를 갖는 비드의 추가적인 스크리닝 사이증[참조: Chem.-Ing. techn., 1996, v68,No. 10, p. 1200] 뿐만 아니라 최종 비드 및 분말 상 잔여물의 리사이클링을 필요로 한다. 이러한 공정은 EA의 존재로 인해 방해를 받는다.
또 다른 공지방법인 US 특허 5,000,801호에는 좁은 입자크기 분포를 갖는 EPS 비드 또는 입자의 제조시 EPS와 핵제(nucleation agent)를 혼합하는 것이 개시되어 있다. EPS 비드는 현탁에 기초한 방법에 의해 제조되며, 5.9 내지 7.5중량%의 EA를 함유한다. 핵제는 구연산과 소다를 혼합하여 제공되며, 0.25 - 0.4 g/kg EPS의 함량이 사용된다. EPS 비드와 핵제를 혼합기에서 혼합한 후, 압출기로 전달된다. 중합체를 용융한다. 중합체 필라멘트를 115℃ - 125℃의 온도 및 1,800 - 2,000 psi, 및 발포를 방지할 수 있는 조건하에서 압출한다. 이러한 조건은 약 22℃(15 내지 30℃)의 물 온도를 유지하는 항온 수조(water bath)를 포함한다. 이 항온수조에서, 압출된 필라멘트는 압출 속도보다 1.8배 빠른 속도로 배출된다. 연신(延伸)된 필라멘트는 EA를 함유하는 폴리스티렌 비드로 절단된다.
이 방법의 커다란 단점은 200,000 이하의 분자량(Mw), 또는 정확하게는 90,000 내지 150,000이 분자량 및 4.5 내지 5.0의 용융 흐름 지수를 갖는 폴리스티렌을 사용한다는 것이다. 다른 단점으로는 주요 중합체가 비드 등의 응집을 막는 대전방지제, 내부 윤활제와 같은 첨가제를 함유하지 않는다는 것이다. 이러한 환경은 이 방법의 적용을 크게 제한한다.
발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법은 EP 0668139 A1에 공지되어 있다. 이 방법에 따르면, 폴리스티렌 용융 흐름 및 EA의 흐름이 혼합 구역 내로 공급된다. EA는 제1 제1 정적 혼합기내에서 완전한 전단 혼합에 의해 중합체 용융물에 분산된다. 상기에서 제조된 혼합물은 제2 정적 혼합기에서 완전한 전단 혼합하에 유지된다. 이 혼합물을 제3 전단 혼합기에서 혼합하에 냉각시켜 중간 온도로 냉각하고 혼합물을 후-냉각하여 과립화에 필요한 온도로 냉각한다. 중합체 필라멘트는 급속 냉 각(shock cooling)하에 압출 노즐을 통해 압출되며, 과립 형태로 절단된다. 이 방법에 따르면, 중합체 용융물은 압출기 및 대량 중합에 의한 폴리스티렌 제조용 장치로부터 정적 혼합기로 공급될 수 있다. 혼합물을 동시에 전단 홉합을 하면, 중합체 용융물 중의 EA의 확산 동정이 가능하다. 냉각단계 이후, 중합체 용융물을 약 120℃의 온도까지 냉각시킨다. 이 온도에서, 압력을 약 10 MPa까지 낮춘다. 압출 노즐에서, 압력을 1 MPa까지 낮춘다. 약 10℃의 온도로 유지되는 항온 수조에서 중합체 필라멘트를 압출시킨다. 균일한 EZ 및 동일한 크기를 갖는 EPS 비드가 생성되었다.
이 공지방법의 단점은 EPS를 제조하기 위해 단지 하나의 중합체(즉, 일정한 좁은 분자량 분포를 갖는 중합체)의 연속공정에 적합하다는 사실에 있다.
본 발명의 목적은 다양한 분자량을 갖는 매우 광범위한 범위의 등급(grade)를 갖는 발포성 폴리스티렌 공정을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 확장성 응용 특징을 갖는 폴리스티렌의 제조를 포함한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법에 의해 해결될 수 있다. 이 방법은 혼합 구역으로 중합체 용융물 흐름 및 발포제 흐름의 제공을 포함한다. 발포제는 제1 정적 혼합기에서 완전한 전단 혼합하에 중합체 용융물에 분산된다. 이어서, 제1 단계에서 나온 혼합물은 완전한 전단 혼합하에 제2 정적 혼합기에 수용된다. 이후, 혼합물은 제3 정적 혼합기에서 동시 혼합하에 중간 온도로 냉각된다. 이어서, 과립화에 필요한 온도로 후-냉각된다. 이어서, 상기 방법은 급속 냉각하에 중합체 필라멘트를 압출시키고, 이어 과립화한다. 그렇게 함으로써 다음의 조건이 유지된다.
중합체 용융물 흐름 GP와 발포제 흐름 GEA 사이의 중량비 또는 질량흐름비는 13 내지 19의 범위에 있는다.
완전한 전단 혼합이 있는 제1 정적 혼합기내의 온도는 하기 식 I과 같은 방정식에 따라 계산된다.
Figure 112007061525000-pct00001
(I)
제2 정적 혼합기내의 온도는 하기 식 II에 따라 계산된다.
Figure 112007061525000-pct00002
(II)
제3 정적 혼합기내의 온도는 하기 식 III에 따라 계산된다.
Figure 112007061525000-pct00003
(III)
상기 식에서,
GEAmax는 최대 가능한 발포제 유속이며,
GEAcurrent는 사용된 발포제의 유속이다.
본 발명에 따르면, 이 경우, 중합체 용융물의 용융 흐름 지수(MFI)와 이것의 중량-평균분자량(Mw) 사이의 비는 (0.8 내지 12.0) x 10-5이다.
본 발명에 따르면, 공급 용융물 흐름은 바람직하게는 질량 중합법으로 가동되는 연속식 중합체 제조 플랜트의 탈기장치(degasser)로부터 공급될 수 있다. 선택적으로, 중합체는 하나 또는 여러 개의 독립형 압출기에 의해 용융되며, 이러한 중합체는 혼합을 위해 정적 혼합기로 전달된다.
90,000 내지 약 400,000의 분자량 Mw를 갖는 폴리스티렌을 중합체로 사용할 수 있다. 또한, 150,000 내지 300,000의 폴리스티렌 매트릭스의 Mw를 갖는 고무-변성 충격 폴리스티렌을 사용하는 것이 가능하다. 본 발명에 따라 사용되는 중합체중의 고무 함량(폴리부타디엔, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체와 같은)은 5 내지 8중량%이다.
본 발명에 따르면, C4 - C6의 탄소 사슬길이를 갖는 포화 탄화수소가 EA로 사용될 수 있다. 이러한 포화 탄화수소로는 부탄, 이소부탄, 펜탄, 이소펜탄 또는 핵산을 포함한다. 바람직하게는 펜탄 및 이소펜탄, 또는 이들의 화합물이 EA로 사용된다.
열분해 및 광분해 안정제와 같은 별개의 조절 첨가제, 난연제, 첨가제 및 내화 개시제(flame-proofing initiator), 가소제 또는 내부 윤활제, 구조-형성 첨가제, 소위 핵제, 또는 착색제등이 혼합 구역으로 공급될 수 있다.
열 및/또는 빛에 노출에 따른 분해 안정제로, 폴리스티렌이 적용된 어떤 공지의 안정제가 사용될 수 있다. 이러한 적합한 안정제로는 프로피온산의 펜타에릴트리탈 에스테르 β-(3.5-디트레트부틸-4-히드록시페닐), 스위스 시바 스페셜티 케미스트리사이 Irganox 1010), 2.4-비스-(4-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3.5-디트레트부틸아닐린)-1.3.5-트리아젠(시바 스페셜티 케미스트리의 Irganox 565), 트리스(2.4-디트레트부틸페닐) 포스페이트와 옥타데실-3-(3'.5"-디트레트부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트가 4:1의 비율인 화합물(시바 스페셜티 케미스트리의 Irganox B-900) 또는 그 대응 물질이 있다.
난연제 및 내화 개시제로는 테트라브롬비스페놀 A(American company Great Lakes의 BE51)와 같은 할로겐화 탄화수소류, 또는 헥사브롬시클로도데칸(동일 제조업자의 SD75 및 SD75R), 또는 그 대응 물질이 혼합 구역에 적재될 수 있다.
가소제 또는 내부 윤활제로 별개 형태의 왁스가 사용될 수 있다.
구조-형성 첨가제 또는 핵제로서, 탈크(talc), 알루미나, 수산화 마그네슘, 하이드로세롤(중탄산나트륨 및 구연산의 화합물), 및 이와 같은 성분등이 혼합될 수 있다.
착색제는 바람직하게는 지방-용해성 및/또는 프탈로시아닌 염료가 폴리스티렌 기반의 형태로 적재될 수 있다.
첨가제 또는 시약은 혼합 구역으로 적재되며, 완전한 전단 혼합에 의해 EA와 함께 중합체 용융물에 균일하게 분포된다.
중합체 용융물은 압출 노즐을 통해 압출된다. 이들 압출 노즐의 방사 개구부는 0.7 내지 2.0 mm의 직경을 가질 수 있다. 압출 노즐의 개구부의 직경은 바람직하게는 이러한 EPS 등급의 적절한 적용 목적에 필요한 구형에 가깝고 상기 직경을 갖는 EPS를 제조할 수 있도록 조절된다.
중합체 필라멘트의 급속 냉각은 바람직하게는 항온 수조에 이들 중합체 필라멘트의 압출에 의하여 보증되어야 한다.
이하 본 발명의 방법에 따른 구체적인 실시예를 기술한다. 그러나, 본 방법은 어떤 식이든 하기 구체예로 한정되지 않는다.
[실시예 1]
0.8·10-5의 MFI/MW 비(MFI= 3.0 g/10 min, MW = 375,000)를 갖는 범용 폴리스티렌의 핫 멜트를 210℃의 온도하에, GP=1,330 kg/hr의 속도로 라인 및 단계별로 배열된 정적 혼합기의 캐스케이드로 공급한다. 동시에, 발포제 흐름을 도일한 캐스케이드에 GEA = 70 kg/hr의 공급속도로 공급하고, 0.1중량%의 탈크(활석)를 적재한다. EA로 펜탄이 사용되었다. GP/GEA 비는 19.0이며, 캐스케이드에 대한 최대 가능한 발포제 유속은 GEAmax= 98 kg/hr이다.
완전한 전단 혼합이 이루어지는 동안 제1 정적 혼합기(static mixer)에서의 온도는 하기의 식과 동일하게 유지된다.
Figure 112007061525000-pct00004
제2 및 제3 혼합기에서 온도는 다음과 같은 수준으로 유지된다.
Figure 112007061525000-pct00005
---------------------------------- 제2 정적 혼합기에서
Figure 112007061525000-pct00006
---------------------------------- 제3 정적 혼합기에서
이후에, 혼합물을 120℃의 온도로 냉각시킨 제2 냉각단계로 전달한다.
중합체 필라멘트를 직경이 0.7 내지 0.9 mm인 개구부를 갖는 압출 노즐을 통하여 항온 수조 내로 압출하고 과립화한다. 항온 수조의 물 온도는 10±1℃이다. 실례로 아르테시안(artesian) 물이 항온 수조에 적합하다.
0.7 내지 0.9 mm의 직경을 가지며, 펜탄 함량이 5.0중량%인 최종 비드를 예비-발포 단계로 전달한다.
예비-발포 공정에 대한 조건을 선택할 때, 지배적인 요소는 보증되는 발포제품의 충진밀도 범위이다.
예비-발포가 완결돠면, 비드를 정상 조건하에서 24시간 정치시킨다.
열소결(thermosintering)이라는 핫-쉐이핑(hot-shaping) 방법을 사용하여 (50±2)x (50±2) x (40±2)의 치수를 갖는 폴리스티렌 폼의 견본을 제조하였다. 이들 견본을 시험하여 충진밀도를 측정하였으며, 이 시험의 결과를 하기 표에 나타내었다.
[실시예 2]
실험은 실시예 1에 기술된 내용과 유사하다, 그러나 MFI/MW 비 = 1.93·10- 5 인 폴리스티렌(MFI= 5.6 g/10 min, MW = 290,000)이 사용되었다.
펜탄과 함께 다음의 첨가제를 중합체 용융물에 첨가하였다: 1.0중량%의 헥사브롬시클로도데칸, 0.1중량%의 열안정제 Irganox B-900, 0.05중량%의 착색제, 및 0.1중량%의 탈크(활석). GP/GEA의 비는 17.2이다. 착색제는 프탈로시아닌 브릴리언트 그린이다.
정적 혼합기에서의 온도 값 및 시험 결과는 하기 표에 나타내었다.
[실시예 3]
실험은 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다. 그러나 MFI/MW 비 = 2.96·10-5 인 폴리스티렌(MFI= 7.4 g/10 min, MW = 250,000)이 사용되었다. 이외에, GP/GEA의 비는 14.4로 유지되었다. 최종 EPS중의 펜탄 함량은 6.5중량%이었다.
정적 혼합기에서의 온도 값 및 시험 결과는 하기 표에 명시하였다.
[실시예 4]
실험은 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였으며, 발포제는 펜탄과 이고펜탄이 7:3의 비율인 화합물이 선택된다. 이외에, MFI/MW 비 = 4.49·10- 5 인 폴리스티렌(MFI= 9.2 g/10 min, MW = 205,000)이 사용되었다. GP/GEA의 비는 13.4로 유지되었다. 중합체 필라멘트를 직경이 0.9 내지 1.4 mm 인 개구부를 갖는 압출 노즐을 통하여 압출된다. 최종 제품은 6.9중량%의 발포제를 함유한다. 공정 시 이중 예비-발포가 허용된다.
정적 혼합기에서의 온도 값 및 시험 결과는 하기 표에 명시하였다.
[실시예 5]
실험은 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다. 그러나 MFI/MW 비 = 6.82·10-5 인 범용 폴리스티렌(MFI= 12.0 g/10 min, MW = 176,000)이 사용되었다. GP/GEA의 비는 15.1로 유지되었다. 중합체 필라멘트를 직경이 0.9 내지 1.4 mm인 개구부를 갖는 압출 노즐을 통하여 압출된다. 최종 제품은 6.2중량%의 발포제를 함유한다.
정적 혼합기에서의 온도 값 및 시험 결과는 하기 표에 명시하였다.
[실시예 6]
실험은 실시예 4와 동일한 방법으로 실시하였다. 그러나 MFI/MW 비 = 12.0· 10-5 인 폴리스티렌(MFI= 18.0 g/10 min, MW = 150,000)이 사용되었으며, GP/GEA의 비는 13.3로 유지되었다. 최종 제품은 7.0 중량%의 발포제를 함유한다.
정적 혼합기에서의 온도 값 및 시험 결과는 하기 표에 명시하였다.
[실시예 7]
실험은 실시예 4와 동일한 방법으로 실시하였다. 그러나 MFI/MW 비 = 8.75·10-5 인 폴리스티렌(MFI= 14.0 g/10 min, MW = 160,000)이 사용되었다. GP/GEA의 비는 14.4로 유지되었다. 최종 제품은 6.5 중량%의 발포제를 함유한다.
정적 혼합기에서의 온도 값 및 시험 결과는 하기 표에 명시하였다.
[실시예 8]
실험은 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다. 그러나 부타디엔 고무 함량이 6.5중량%인 충격 폴리스티렌을 사용하였다. 폴리스티렌 매트릭스의 MW는 260,000이다. 중합체의 MFI는 5.8 g/10 min이다. MFI/MW 비는 MFI/MW 비 = 2.23·10-5이다. GP/GEA의 비는 14.4로 유지되었다. 최종 제품은 6.5 중량%의 발포제를 함유한다.
정적 혼합기에서의 온도 및 시험 결과는 하기 표에 내었다.
[표] 제조 조건 및 최종 제품의 특성


No.
MFI
/Mw·
10-5

GP
/GEA
정적 혼합기에서의
온도(℃)
최종제품
에서의 EA함량
(중량%)
입자
크기
제품의
충진밀도
(kg/m3)
제1 제2 제3
1 0.80 19.0 216 195 175 5.0 0.7...0.9 30...55
2 1.93 17.2 212 190 165 5.5 0.7...0.9 25...45
3 2.96 14.4 204.5 181 156 6.5 1.4...2.0 15...35
4 4.49 13.4 201 176 151 6.9 0.9...1.4 12...25
5 6.82 15.1 206 183 158 6.2 0.9...1.4 25...35
6 12.0 13.3 200 175 150 7.0 1.4...2.0 15...25
7 8.75 14.4 204.5 181 156 6.5 0.9...1.4 16...35
8 2.23 14.4 204.5 181 156 6.5 0.7...0.9 25...40
상기 표에서 명백하듯이, 본 발명에 따른 방법은 광범위한 분자량 및 용융 흐름 지수를 갖는 폴리스티렌 및 충격 폴리스티렌의 공정이 가능하여 발포성 제품을 제조할 수 있다. 더욱이, 본 방법은 예비-발포 및 핫-쉐이핑 조건에 좌우되는 광범위한 충진밀도를 갖는 최종 제품인 폴리스티렌 폼의 제조가 가능하다.
본 발명은 화학산업 특히, 스티렌 플라스틱 제품의 제조에 적용될 수 있다. 본 발명의 다른 적용은 건축 및 단열 보호 목적의 폴리스티렌 폼뿐만 아니라 다른 적용 목적을 위해 포장재의 제조이다.

Claims (6)

  1. 혼합 구역으로 중합체 용융물 흐름 및 발포제 흐름을 제공하고, 제1 정적 혼합기에서 전단 혼합하에 중합체 용융물에 발포제를 분산하고, 결과의 혼합물을 전단 혼합하에 제2 정적 혼합기에 수용하고, 혼합물을 제3 정적 혼합기에서 동시 혼합하에 중간 온도로 냉각하고, 이어서 과립화에 필요한 온도로 혼합물을 냉각하고, 및 최종적으로 급속 냉각하에 중합체 필라멘트를 압출하여 과립화하는 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법에 있어서,
    중합체 용융물 흐름 GP와 발포제 흐름 GEA 사이의 중량비 또는 질량흐름비는 13 내지 19의 범위에 있으며, 제1 정적 혼합기내의 온도는 200℃ 이상 216℃ 이하의 범위에 있고, 제2 정적 혼합기내의 온도는 175℃ 이상 195℃ 이하의 범위에 있으며, 제3 정적 혼합기내의 온도는 150℃ 이상 175℃ 이하의 범위에 있고,
    상기 중합체 용융물의 용융 흐름 지수(MFI) 및 이것의 중량-평균분자량(Mw) 사이의 비는 (0.8 내지 12.0) x 10-5의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 호모폴리스티렌은 스티렌 중합체로 사용되는 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 충격 폴리스티렌은 스티렌 중합체로 사용되는 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 펜탄, 이소펜탄 또는 펜탄과 이소펜탄의 화합물은 발포제로 사용되는 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 펜탄과 이소펜탄이 발포제로 사용되는 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스티렌 비드의 제조방법.
  6. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102357703B1 (ko) 2021-04-15 2022-02-08 재단법인대구경북과학기술원 풍화가속시험법 적용을 위한 미세플라스틱 제조 장치

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226749B4 (de) * 2002-06-14 2014-09-04 Basf Se Verfahren zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol
ITMI20071005A1 (it) 2007-05-18 2008-11-19 Polimeri Europa Spa Procedimento per la preparazione di granuli a base di polimeri termoplastici espandibili e relativo prodotto
WO2009096341A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 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及び発泡成形体
EP2353832A1 (en) 2010-01-28 2011-08-10 Total Petrochemicals Research Feluy Method to start-up a process to make expandable vinyl aromatic polymers
MA41344B1 (fr) 2015-01-14 2019-01-31 Synthos Sa Combinaison de silice et de graphite et son utilisation pour réduire la conductivité thermique d'une mousse de polymère aromatique vinylique
MA41342A (fr) 2015-01-14 2017-11-21 Synthos Sa Procédé pour la production de granulés de polymère vinylique aromatique expansible ayant une conductivité thermique réduite
LT3245242T (lt) 2015-01-14 2018-12-10 Synthos S.A. Mineralo, turinčio perovskito sandarą, panaudojimas aromatinio vinilo polimero putose
PT3245172T (pt) 2015-01-14 2019-04-23 Synthos Sa Granulado de polímero vinílico aromático expansível e espuma de polímero vinílico aromático expandida compreendendo compósito geopolimérico e a sua utilização aí
CN105867060A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 深圳市华星光电技术有限公司 投影装置及投影系统
EP4028227A1 (en) 2019-09-11 2022-07-20 Basf Se Method for manufacturing a pellet in a pellet mill, a pellet and its use

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3817669A (en) 1971-08-19 1974-06-18 Dow Chemical Co Apparatus for the preparation of plastic foam
EP0445847A2 (en) * 1987-04-15 1991-09-11 The Dow Chemical Company Preparation of polymer foam and product
EP0668139A1 (de) * 1994-02-21 1995-08-23 Sulzer Chemtech AG Verfahren zum Herstellen von expandierfähigem Kunststoff-Granulat
RU2151153C1 (ru) 1997-01-30 2000-06-20 ЭНИКЕМ С.п.А. Способ получения вспененных частиц полимеров стирола

Family Cites Families (13)

* 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
SU1381126A1 (ru) 1986-04-22 1988-03-15 Научно-Производственное Объединение "Полимербыт" Способ изготовлени изделий из вспениваюшихс полистирольных композиций
JP2602015B2 (ja) 1986-08-30 1997-04-23 愛知製鋼株式会社 耐腐食疲労性、耐海水性に優れたステンレス鋼およびその製造方法
JPH0491141A (ja) 1990-08-03 1992-03-24 Hitachi Chem Co Ltd 発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法及び発泡成形品
US5240967A (en) 1993-02-17 1993-08-31 Arco Chemical Technology, L.P. Method for improving the expandability of styrenic polymer particles
RU2087486C1 (ru) 1993-07-30 1997-08-20 Горловский арендный концерн "Стирол" Способ суспензионной полимеризации стирола
JP3171001B2 (ja) 1994-04-28 2001-05-28 三菱化学フォームプラスティック株式会社 スチレン系発泡性樹脂粒子及びそれを得るための懸濁重合法
FR2725995A1 (fr) 1994-10-21 1996-04-26 Bp Chem Int Ltd Procede de (co-)polymerisation du styrene en suspension aqueuse
DE19548311A1 (de) 1995-12-22 1997-06-26 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten
DE19642658A1 (de) 1996-10-16 1998-04-23 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten
US6231942B1 (en) * 1998-01-21 2001-05-15 Trexel, Inc. Method and apparatus for microcellular polypropylene extrusion, and polypropylene articles produced thereby
FR2820427B1 (fr) 2001-02-02 2003-03-21 Atofina Agent d'expansion de polymere a base de hfc-134a et de cyclopentane
DE10358786A1 (de) * 2003-12-12 2005-07-14 Basf Ag Partikelschaumformteile aus expandierbaren, Füllstoff enthaltenden Polymergranulaten

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3817669A (en) 1971-08-19 1974-06-18 Dow Chemical Co Apparatus for the preparation of plastic foam
EP0445847A2 (en) * 1987-04-15 1991-09-11 The Dow Chemical Company Preparation of polymer foam and product
EP0668139A1 (de) * 1994-02-21 1995-08-23 Sulzer Chemtech AG Verfahren zum Herstellen von expandierfähigem Kunststoff-Granulat
RU2151153C1 (ru) 1997-01-30 2000-06-20 ЭНИКЕМ С.п.А. Способ получения вспененных частиц полимеров стирола

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102357703B1 (ko) 2021-04-15 2022-02-08 재단법인대구경북과학기술원 풍화가속시험법 적용을 위한 미세플라스틱 제조 장치

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