KR101685933B1 - 발포체 내 이중 셀 패턴을 갖게 하는 발포성 고분자 입자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

발포체 내 이중 셀 패턴을 갖게 하는 발포성 고분자 입자 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두가지의 상이한 셀 패턴을 갖는 발포체를 제공하기 위한 발포성 고분자 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 발포성 고분자 입자는 중합전 단량체 액적내에 마이크로 크기의 저가교 고분자 입자를 분산 시키고 이를 수용액상에 현탁시킨 후 중합과정을 통해 펠렛 형태의 고분자 입자를 제조하고 여기에 발포제 또는 C6~C10 방향족 탄화수소를 함침하는 과정을 통해 얻어진다. 발포성 고분자 입자는 마이크로 크기의 저가교 입자가 내부에 분산된 상태이며, 첨가된 저가교 입자는 중합전 단량체 액적내에서 완전 용해되지 않고 1.5~3배 팽윤되어 중합 후에는 발포성 고분자 입자내 팽윤된 상태의 구상의 가교 도메인을 형성하게 된다. 이러한 방법에 의해 수득된 발포성 고분자 입자는 발포 공정을 거치면, 비가교된 입자 내 가교 도메인이 독립적으로 존재하는 구조의 특성상 서로 다른 발포 형상을 갖는 것이 가능하여, 발포체 내에 상이한 형태의 셀 패턴을 갖게 하는 것이 가능하다. 이러한 방법에 의해 수득된 발포성 고분자 입자는, 각종 첨가제의 선별적인 투입으로 발포체 내 부분적인 첨가제 도입이 가능하여 전기 및 열 전도성과 같은 복잡한 물성적 특성에 대한 손쉬운 조절이 가능하다.

Description

발포체 내 이중 셀 패턴을 갖게 하는 발포성 고분자 입자 및 이의 제조 방법 {EXPANDABLE POLYMER PARTICLE TO FORM DIFFERENT CELL PATTERN MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 이중 분포의 셀 패턴 구조를 형성 시킬 수 있는 고분자 발포성 입자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 단량체 액적 내에 마이크로 크기의 저가교 고분자 입자를 분산시키고 이를 수용액 상에 현탁시킨 후 중합과정을 통해 펠렛 형태의 고분자 입자를 제조하고, 발포제 또는 C6~C10 방향족 탄화수소를 함침하는 공정을 포함하는 발포성 입자의 제조 방법이다.
고분자 발포성 입자는 일반적으로 현탁중합을 통해 제조되는데 다양한 발포제를 중합과정중에 단량체와 혼합하여 발포제의 발포온도 이하에서 중합하거나 이미 제조된 고분자 입자의 내부에 고분자의 유리전이 온도 이상 조건에서 발포제를 함침 함에 따라 얻어질 수 있다. 이러한 과정을 통해 얻어진 발포성 고분자 입자는 선행 발포 공정을 통해 예비 발포립을 얻고, 이를 다수의 작은 구멍을 갖는 폐쇄 금형 속에 충진시킨 후, 가압 수증기 등으로 가열 발포시켜 발포립 사이의 공극을 메우는 동시에 발포립을 서로 융착 시킨 후, 이를 냉각하여 금형으로부터 이형 시킴으로써 대략 백 마이크로 크기의 기공으로 형성된 셀구조를 갖는 발포체가 제조된다. 이러한 공정을 통해 얻어진 발포체는 함침된 발포제의 종류 및 함량 또는 고분자 입자의 분자량등과 같은 조건에 따라 크기는 다르지만 동일한 형상의 셀을 형성 시킨다. 발포체를 형성하는 셀의 형상은 발포체의 다양한 기계적 특성을 조절하는 중요한 인자로 인식되고 있으며 본 발명에서의 마이크로 크기의 저가교 입자의 발포성 입자내 도입을 통해 발포체내에 상이한 형상의 두가지 셀로 형성된 셀 패턴을 형성시키는 방법은 아직 보고되지 않았다. 또한 금속 및 무기물과 같은 기능성 첨가제의 발포체 내의 부분적인 도입이 가능하여 무기물이 분산된 발포체내 첨가제가 존재하지 않은 셀 도메인을 형성시키거나 반대로 첨가제가 분산되지 않은 발포체내 무기물이 존재하는 셀 도메인을 형성하는 것과 같은 기술의 구현이 가능하다.
기존의 발포성 고분자 입자를 제조하는 방법에 따를 경우, 발포시 생성되는 셀의 크기는 다르나 형상이 동일한 것이 일반적이다. 따라서 두 가지 셀 형상의 패턴을 구현하는 것과 이를 통해 발포체 내 첨가제 분포(Diffusion)를 효과적으로 조절할 수 있는 발포성 고분자 입자 제조 방법에 대한 필요가 계속되고 있다.
본 발명은 각기 다른 셀 형상을 갖는 셀 패턴 구조를 갖는 발포체의 형성이 가능한 발포성 고분자 입자 및 이의 신규 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 기존의 발포성 고분자 입자가 발포 후 일정한 형상의 셀을 형성하는 것과는 달리, 중합시 마이크로 크기의 저가교 입자를 도입하여 중합 후 입자의 선형 수지 매트릭스 내 팽윤된 저가교 입자를 분포시키고 발포제의 함침 공정을 통해 발포성 고분자 입자를 제조하는 방법을 제공한다. 상기의 방법으로 제조된 발포성 고분자 입자는, 선형 수지 매트릭 스내에 저가교 입자가 팽윤되어 독립적인 도메인을 형성시키고 있으며 이러한 발포성 입자 내 가교도의 차이에 기인하여 셀형상이 각각 다른 패턴형상의 발포체의 제조가 가능하다. 본 발명은 이러한 발포체내 셀 형상이 다른 패턴의 형성이 가능한 발포성 고분자 입자를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에서는 중합시 단량체 내에 가교도가 낮은 저가교 입자를 도입하여, 단량체 내에 저가교 입자가 완전 용해 되지 않은 상태로 1.5~3배 가량 팽윤되어 존재하는 발포성 고분자 입자와 이의 제조 방법을 제공한다. 이렇게 제조된 발포성 고분자 입자는, 효과적으로 입자내 분산된 구상의 저가교 도메인을 형성시키게 되고, 이를 발포제를 도입하여 입자 내부에 함침시킴으로서 제조되는 발포성 고분자 입자와 이의 제조 방법을 제공한다. 본 발명을 통해 제조된 발포성 고분자 입자는 발포 공정을 거치면 고분자 입자의 선형고분자 매트릭스와 저가교 도메인의 가교도 차이에 의해 동일 수지 내 발포성 차이를 발생시켜 결과적으로 발포체 내에 수십~수백 마이크로 크기의 패턴을 형성하는 것이 가능하다. 또한 입자의 고분자 매트릭스와 저가교 고분자 입자 내 각종 기능성 첨가제의 도입을 통해 첨가제의 선택적 분포의 조절이 가능하기 때문에 다양하게 응용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 발포성 폴리스티렌 입자의 광학 현미경 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 폴리스티렌 입자 발포체 단면의 광학 현미경 사진이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 비교예를 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
상기 목적을 이루기 위해 본 발명은 중합시 사용되는 단량체 액적 내 가교제가 0.3~2% 가량 첨가되어 중합된 저가교 마이크로 고분자 입자를 분산시켜 단량체 내에서 팽윤시킨 후 이들 혼합물을 수상에 현탁시키고 중합과정을 거쳐 다수의 저가교 마이크로 입자를 함유한 고분자 입자를 제조하였다. 중합된 고분자 입자는 다시 발포제 및 C6-C10 방향족 탄화수소를 투입하여 일정한 온도 및 압력하에서 교반을 통해 함침 시키는 방법으로 이루어진다.
본 발명의 발포성 고분자 입자의 제조에 사용될 수 있는 중합성 단량체는 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 실시에 있어서, 중합된 고분자 입자와 입자내 혼합되어 존재하는 저가교 마이크로 입자는 스티렌; 알킬 스티렌, 일예로 에틸스티렌, 메틸스티렌 및 파라-메틸스티렌; 알파-알킬스티렌, 일예로 알파-메틸스티렌, 알파-에틸스티렌, 알파-프로필스티렌 및 알파-부틸스티렌; 할로겐화 스티렌, 일예로 클로로스티렌, 및 브로모스티렌; 및 비닐 톨루엔으로 이루어진 스티렌계 단량체의 중합체 및/또는 공중합체가 적합하며, 상기 스티렌계 단량체와 공중합 가능한 단량체, 일예로 아크릴로니트릴, 부타디엔, 알킬아크릴레이트, 일예로 메틸아크릴레이트, 알킬메타아크릴레이트, 일예로 메틸메타아크릴레이트, 이소부틸렌, 염화비닐, 이소프렌 및 이들의 혼합물과의 공중합체이다.
본 발명에 있어서, 형성된 고분자 입자는 적어도 입자 내부에 10~100 마이크로크기의 저가교 고분자 입자가 1~40% 포함되어 있으며 발포성 고분자 입자 내에서 기존 입자의 1.5~3배 크기로 팽윤되어 존재하는 80%이상의 중합도를 갖는 비중 1이상 또는 겔효과가 나타난 입자를 말한다. 바람직하게는 30~60 마이크로 크기를 갖는 저가교 고분자 입자가 3~25% 포함되어 중합도가 90%이상, 보다 바람직하게는 5마이크로 크기를 갖는 저가교 고분자 입자가 5~15% 포함되어 중합도 95% 이상을 갖는 것이 가장 바람직하게 중합이 완료된 발포성 고분자 입자이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 중합이 완료되어 구상의 고분자 입자가 얻어진다. 이러한 고분자 입자는 당업계에서 공지된 유화중합법, 괴상중합법, 분산 중합법 및 현탁중합법에 의해 통상적으로 얻어질 수 있으나 본원 발명이 발포성 고분자 입자를 제공하는 것을 고려하고 발포성 고분자 입자의 크기 및 내부에 효과적으로 저가교 입자의 함유가 가능한 현탁중합을 통해 중합된 발포성 고분자 입자를 제조하는 것이 바람직하다.
발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 제조된 발포성 고분자 입자는 현탁중합에 의해서 얻어진 고분자 입자의 함침 및 발포제 투입을 통해 얻어진다. 먼저 안정제가 분산된 증류수에 발포제를 투입 후 가온하여 고분자의 연화점 이상의 온도에서 가압 상태에서 교반을 통해 진행된다. 발포제의 투입은 중합 후 별도의 함침 공정을 통하는 방법이 바람직하나 별도의 함침공정없이 1차 중합시 저가교 마이크로 입자와 함께 단량체 내부에 직접 첨가하는 것도 가능하다.
중합시 단량체 내에 분산되는 저가교 고분자 입자의 함량, 크기 및 팽윤도는 발포 후 형성되는 셀 패턴의 밀도, 크기 및 형상에 커다란 영향을 미친다. 특히 사용된 저가교 마이크로 입자의 가교도는 발포후 발포체내의 셀 패턴의 크기와 형상에 직접적으로 영향을 준다. 이때 사용되는 가교제는 디비닐벤젠, 1,4-디비닐옥시부탄, 디비닐술폰, 디알릴프탈레이트,디알릴아크릴아미드, 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트 등의 알릴 화합물, 헥산디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸렌프로판트리메타크릴레이트, 1,3-부탄디올메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 펜타에릴트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판, 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 바람직하게는 사용된 단량체 총량에 0.2~3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3~1 중량%가 적합하나 사용되는 가교제의 종류에 따라 최적 함량이 다르기 때문에 이에 한정 짓지는 않는다. 본 발명에서는 상기 가교제를 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 사용된 개시제로서는 벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트,t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, ,1,3,3-테트라메틸 부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 퍼옥사이드계; 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스2,4-디메틸 발레로니트릴, 2,2'-아조비스2-메틸이소부티로니트릴 등 의 아조계 반응 개시제 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 개시제는 퍼옥사이드 개시제가 바람직하며, 중합은 벤조일 퍼옥사이드를 개시제로 사용하고 고온에서 분해되는 개시제인 터셔리부틸퍼옥사이드를 보조 개시제로 사용하여 단량체 용매 총량에 대하여 0.5~2 중량%를 사용하여 온도를 80~95℃ 범위로 6~8시간 유지하며 반응시키는 것이 바람직하다. 상기 얻어지는 고분자 입자는 배출 탈수 및 건조 후 별도의 함침 공정을 거쳐 최종적으로 수득된다.
본 발명에 있어서, 고분자 입자에 발포성을 부여하며 발포체 중의 구조를 형성 시키기 위해 통상의 발포제가 사용되는데, 바람직하게는 중합체 기준으로 3~10 중량%로 첨가된다. 적합한 발포제로는 탄소 원자수 4 내지 6의 지방족 탄화수소를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 펜탄이다.
본 발명의 실시에 있어서, 고분자 입자에 발포제를 함침하기 위해 고분자 입자의 연화가 가능할 수 있도록 고분자 입자의 유리전이 온도(Tg) 이상의 조건에서 가열하여 함침하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 가열 시간은 고분자 입자에 적절하게 발포제의 침투가 이루어지도록 조절될 수 있으며, 3시간 이상 가열하는 것이 바람직하다. 가열 과정을 지나치게 장시간 진행하거나, 지나치게 고온에서 가열할 경우, 미반응 단량체의 소진에 의해 발포성의 저하가 유발될 수 있게 된다. 발명의 일 실시예에 있어서, 폴리스티렌 일종고분자의 경우, 105~ 130℃의 온도로 3~7시간 정도 가열할 경우, 효과적인 발포제 도입이 가능하다.
본 발명의 실시에 있어서, 발포체의 서로 다른 셀 형상에 의한 셀 패턴을 형성시키기 위함에 있어 중합 전 단량체 내부에 마이크로 크기를 갖는 구상의 고분자 중합체를 첨가하게 된다. 이때 첨가된 마이크론 입자는 단량체와의 상용성으로 중합 전에 용해되어 발포성 입자내 일정한 구상의 도메인을 형성할 수 없는 바, 저가교도를 갖는 마이크로 입자를 사용한다. 이때 사용되는 저가교 입자란 단량체에 분산시에 완전 용해가 되지 않지만 팽윤되어 그 형태를 유지가 가능한 정도의 가교 밀도를 갖는 고분자 입자를 말한다. 중합시 첨가된 저가교 마이크로 입자는 단량체 내에서 팽윤되어 초기 크기의 1.5배~3배 가량 큰 구상의 도메인으로 발포성 입자에 존재하게 된다. 이때의 팽윤된 저가교 마이크로 입자의 도메인과 발포성 입자의 수지 사이의 가교도의 차이에 의해 발포성의 불균형이 발생하여 국소부분의 셀 형상이 다른 패턴의 형성이 가능하다. 이때 저가교 마이크로 입자의 가교도는 너무 높을 경우 발포성 입자내 팽윤이 발생하지 않으며 발포시 고분자 사슬의 가교구조에 의해 발포가 되지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서 고분자 입자 내에 존재하는 저가교 고분자 입자의 팽윤도를 조절하기 위해 중합전 단량체 액적 내 일정 함량의 고분자 수지를 용해시켜 사용할 수 있다. 용해된 수지의 함량에 따라 단량체의 용해도를 효과적으로 조절할 수 있으며, 이로 인해 저가교 고분자 입자의 팽윤도의 차이가 발생한다. 단량체 내 용해된 고분자 수지의 함량 증가에 따라 발포성 입자 내에 형성된 구상의 저가교 도메인의 크기는 감소한다. 이때 용해시키는 고분자 수지는 총 사용되는 단량체 중 0~30%를 투입하는 것이 바람직하다. 용해된 고분자 수지의 함량이 지나치게 많으면 단량체 액적의 점도가 증가해 응집 현상이 발생할 수 있으며, 단량체 내 분산된 저가교 입자의 효과적인 팽윤이 발생하기 어렵다.
발포체의 셀 패턴을 형성시킬 수 있는 발포성 고분자 입자의 발포 조건은 발포성 고분자 입자의 발포에 사용되는 통상의 조건을 사용할 수 있으며, 그 조건에 대해 특별히 제한하지 않는다. 본 발명에 의해 얻어진 발포성 고분자 입자의 발포 공정을 통해 얻어진 발포체는 비가교와 매트릭스내 가교 도메인의 분포에 의해 발포성 차이에 의해 발생하는 셀 패턴을 발포체에 분산시켜 형성시킬 수 있다는 특징을 이용해 발포체 내에 각종 기능성 첨가제의 부분, 선택적 도입이 가능하다는 장점을 가진다. 도 2는 본 발명에서 얻어진 이중분포의 셀 구조를 갖는 발포체의 단면을 광학현미경(OM)으로 촬영한 사진이다.
발명의 일 실시예에 있어 스티렌 단량체와 저가교 고분자 입자를 사용해 팽윤된 구상의 가교 도메인을 갖는 폴리스티렌 입자의 제조 과정과 이후 발포제 함침 단계를 거쳐 최종품인 발포성 폴리스티렌 입자를 완성하는데, 도 1에서는 발포성 고분자 입자의 형상을 광학현미경으로 촬영한 사진이며 입자 내 80~15 마이크로 크기의 팽윤된 저가교 입자가 분포된 형상을 갖는다. 본 발명에 있어서 고분자 입자내에 존재하는 저가교 입자가 팽윤된 상태에서 독립된 도메인을 형성하지 못하면 발포공정시 발포되지 못하고 셀과 분리되어 이중 셀 패턴을 형성시키지 못하게 된다. 이외에도 본 발명은 통상의 발포성 고분자 입자 제조 공정에 사용되는 공지의 첨가제가 통상적인 용도와 방법으로 부가 사용될 수 있다. 구체적으로 pH 조절제, 스케일 방지제, 난연제, 셀조절제 염료 및 안료 등이 제조되는 발포체의 용도 및 필요에 따라 부가될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
(a) 저가교 입자의 제조
스티렌 단량체와 개시제 가교제를 혼합하여 완전 용해시킨 단량체 혼합물을 제조 후, 이를 분산안정제 및 계면활성제가 용해된 순수상에 투입하여 중합온도와 교반속도를 90㎛, 500rpm으로 하여 8시간 중합을 통해 저가교 고분자 입자를 제조하였다. 사용된 순수, 스티렌 단량체, 가교제, 개시제, 분산안정제, 계면활성제를 10kg 기준으로 하기와 같이 사용하였으며, 수득된 저가교 고분자 입자의 크기는 50~100 ㎛ 범위였다.
(저가교 입자 제조 방법)
스티렌 단량체 29.7 중량%
개시제 (벤조일퍼옥사이드; 한솔케미칼 PEROX-B75) 0.3 중량%
가교제 (다이비닐벤젠; 알드리치) 0.3%
계면활성제 (소디움도데실설페이트 : 쥰세이 ) 0.05 중량%
물 (순수) 67.1 중량%
분산안정제 (폴리비닐알콜 쿠라레 PVA-217) 2.5 중량%
터셔리부틸퍼옥사이드 (세기아토피나; LUPEROX) 0.05 중량%
(b) 저가교 입자가 함유된 고분자 입자의 제조
스티렌 단량체에 개시제와 고분자 수지를 혼합하여 상온에서 1시간 교반을 통해 완전 용해시킨 후, 상기 과정을 통해 얻어진 저가교 입자를 투입하여 10분간 교반을 통해 단량체 혼합물을 제조하였다. 제조된 단량체 혼합물을 분산안정제가 용해되어 있는 분산용매인 물에 투입하여 90℃ 400rpm 조건으로 8시간 중합을 통해 내부에 팽윤된 저가교 입자가 포함된 고분자 입자를 제조하였다. 사용된 순수, 스티렌 단량체,저가교 입자, 개시제, 분산안정제를 10kg 기준으로 하기와 같이 사용하였으며, 입자 내의 저가교 입자는 80-120 ㎛ 크기로 구상의 도메인을 형성하여 존재하며 중합된 고분자 입자의 평균 크기는 1000 ㎛이다.
(저가교 입자가 함유된 고분자 입자의 제조 방법)
스티렌 단량체 24 중량%
개시제 (벤조일퍼옥사이드; 한솔케미칼 PEROX-B75) 0.3 중량%
저가교 입자 1.2% 중량
고분자 수지(폴리스티렌; 분자량 Mw:38만) 6 중량 %
물 (순수) 67.95 중량%
분산안정제 (폴리비닐알콜 쿠라레 PVA-217) 0.5 중량%
터셔리부틸퍼옥사이드 (세기아토피나; LUPEROX) 0.05 중량%
(c) 발포제 함침
분산 용매인 물에 안정제 및 계면활성제를 첨가하여 교반을 통해 완전 용해시키고 여기에 상기 제조된, 내부에 물 도메인이 형성된 고분자 입자를 투입하여 승온하고 반응기 내부 온도가 115℃가 되는 지점에서 발포제를 질소 가스와 함께 가압을 통해 투입하고 300rpm 조건에서 6시간 교반을 실시하여 발포제가 함침된 고분자 입자를 제조하였다.
사용된 순수, 고분자 입자, 계면활성제, 분산안정제, 발포제를 10kg 기준으로 하기와 같이 사용하였다.
(발포제 함침 방법)
분산용매 (순수) 88.895 중량%
상기 제조된 고분자 입자 10 중량%
분산 안정제 (폴리비닐알콜 쿠라레 PVA-217) 0.1 중량%
계면활성제 (소듐도데실설페이트) 0.005 중량%
발포제 (펜탄 SK) 1 중량%
실험이 종료 후 평균 1000 ㎛ 크기를 갖는 발포성 고분자 입자가 제조되었다. 이렇게 발포성 고분자 입자는, 건조 후 직접 관찰과 발포 후 관찰을 통해 외관 평가를 진행하였고, 표1에 나타내었다
<실시예 2>
저가교 입자의 제조 단계에서, 동일방식으로 가교제를 투입하되 기존의 가교제 함량을 0.3 중량%에서 0.15 중량%를 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<실시예 3>
저가교 입자가 함유된 고분자 입자의 제조 단계에서, 동일한 방식으로 저가교 입자를 투입하되 기존의 저가교 입자량을 1.2 중량%에서 2.4 중량%를 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<실시예 4>
저가교 입자가 함유된 고분자 입자의 제조 단계에서, 단량체에 용해되는 고분자 수지를 사용하지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<비교예 1>
저가교 입자의 제조 단계에서, 가교제를 투입하지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<비교예 2>
저가교 입자의 제조 단계에서, 동일 방식으로 가교제를 투입하되 기존의 가교제 함량을 0.3 중량%에서 0.6 중량%를 투입한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<비교예 3>
저가교 입자가 함유된 고분자 입자의 제조 단계에서, 저가교 입자를 투입하지 않은 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
실험결과는 표 1에 나타내었다.
저가교 입자의 크기(㎛) 입자내
저가교
도메인크기(㎛)
패턴 형상 유무 저가교
입자 팽윤 배수
저가교
입자 발포 유무
평균 입도 크기 (㎛) 발포배수
실시예 1 30 ~ 70 80 ~ 120 패턴 분포 1.8 발포 1000 50
실시예 2 30 ~ 70 100 ~ 140 패턴 분포 2.5 발포 1000 55
실시예 3 30 ~ 70 60 ~ 100 패턴 분포 1.5 발포 800 50
실시예 4 30 ~ 70 90 ~ 130 패턴 분포 2.0 발포 500 45
비교예 1 30 ~ 70 0 패턴 비분포 완전용해 발포 1200 60
비교예 2 30 ~ 70 30 ~ 70 패턴 분포 1 비발포 1200 45
비교예 3 - - 패턴 비분포 - - 1000 60

Claims (9)

  1. 가교제를 0.3~2중량% 포함하는 저가교 스티렌계 중합체 또는 공중합체 입자를, 내부에 포함하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 고분자 입자.
  2. 제1항에 있어서, 10~100 마이크로 크기의 저가교 스티렌계 고분자 입자가 1~40중량% 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 고분자 입자.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 저가교 스티렌계 고분자 입자는 초기 부피의 1.5~3배 팽윤된 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 고분자 입자.
  5. 삭제
  6. 스티렌계 단량체 액적 내에, 가교제를 0.3~2중량% 포함하는 저가교 스티렌계 고분자 입자를, 단량체 내에 완전 용해되지 않고 초기 부피의 1.5~3배 팽윤되어 존재하도록 분산시키는 제 1단계;
    상기 분산 단계에서 저가교 스티렌계 고분자 입자가 분산된 스티렌계 단량체를 수용액 상에 현탁시킨 후 중합하여, 저가교 스티렌계 고분자 입자를 내부에 포함하는 스티렌계 고분자 입자를 제조하는 제 2단계;
    상기 제2단계에서 제조된 고분자 입자에 발포제를 투입하여 함침시키는 제 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 고분자 입자의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 저가교 스티렌계 고분자 입자는 10~100 마이크로 크기를 가지고, 전체 중량의 1~40%의 양으로 투입되는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 고분자 입자의 제조 방법.

  8. 삭제
  9. 삭제
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