KR20000003096A - 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주 단량체인 스티렌에 개시제, 셀조절제, 가교제, 난연제 등을 혼합하여 예비 혼합물을 제조하고, 이를 분산제, 스티렌 단량체, 니트릴 단량체 및 알킬아크릴레이트 단량체와 혼합하여 반응을 진행시키되, 일정 전환율이 되는 시점에 발포시켜 삼원 공중합체 스티렌계 수지비드를 제조함으로써 일정 수준까지 고발포가 가능하고 종래의 발포성 스티렌계 수지에 비하여 강도 및 내열성을 월등히 개선할 수 있는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주 단량체인 스티렌에 개시제, 셀조절제, 가교제, 난연제 등을 혼합하여 예비 혼합물을 제조하고, 이를 분산제, 스티렌 단량체, 니트릴 단량체 및 알킬아크릴레이트 단량체와 혼합하여 반응을 진행시키되, 일정 전환율이 되는 시점에 발포시켜 삼원 공중합체 스티렌계 수지비드를 제조함으로써 일정 수준까지 고발포가 가능하고 종래의 발포성 스티렌계 수지에 비하여 강도 및 내열성을 월등히 개선할 수 있는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 발포 스티렌 수지는 연속적으로 발포 스티렌 수지를 제조하는 1단법, 스티렌 수지를 제조 후 여기에 다시 발포제를 강제 침투시키는 2단법 등 여러 가지 방법으로 제조되고 있으나, 이들 방법에 의해 결과되는 발포 스티렌 수지의 강도가 우수하면 발포력 및 기타 물성이 저하되고, 난연성이 우수하면 강도와 단열성 등 기타 물성이 저하되며, 또한 단열성이 우수하면 난연성, 강도 등 기타 물성이 저하되는 상대적 취약점을 가지고 있다.
한편, 종래의 발포 스티렌 수지의 제조방법은 입도 분포를 조절하기가 어려웠으며, 브롬함량 및 융점이 높은 난연제를 사용함에 따라 내부셀의 불균일성 및 내열성 저하를 초래하여 발포 스티렌 수지의 물성에 불리하게 작용하였고, 반응 사이클 시간(cycle time) 역시 지연되는 단점을 가지고 있다.
본 발명에서는 상기 문제점을 개선하기 위하여 스티렌 단량체, 셀조절제, 가교제, 난연제, 중합조절제 등을 혼합하여 예비 혼합물을 제조하고, 여기에 스티렌 단량체, 니트릴 단량체, 알킬아크릴레이트 단량체, 분산제 등을 혼합하여 일정 전환율이 되는 시점에서 발포시킴으로써 일정 수준의 고발포력을 지니는 동시에 내열성, 내충격성, 강도 등의 기계적 물성을 개선할 수 있는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 스티렌 단량체, 니트릴 단량체 및 알킬아크릴레이트 단량체를 65 ∼ 85℃의 온도범위에서 공중합시키며, 반응전환율 15 ∼ 30% 되는 시점에는 0.1 ∼ 30.0 중량%에 해당하는 분산마스타를 투입하고, 반응전환율 70 ∼ 85% 되는 시점에서 5.0 ∼ 10.0 중량%에 해당하는 발포제를 투입하고, 그리고나서 100 ∼ 140℃로 승온하여 반응전환율 90 ∼ 95% 이상이 되도록 승온중합시키는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법을 그 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제조방법에 의하여 제조되는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드는 스티렌 단량체, 니트릴 단량체 및 알킬아크릴레이트 단량체를 분산마스타 및 스티렌 단량체의 예비 혼합물과 일정한 반응전환율이 되는 시점에 혼합하고 여기에 발포제를 연속적으로 압입함으로써 제조된다. 이와 같이 제조된 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드는 일정 수준의 고발포력을 지니는 동시에 내열성, 내충격성, 강도 등의 기계적 물성을 개선할 수 있는 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 수지비드를 제조과정에 의하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 스티렌 단량체, 셀조절제, 가교제, 난연제, 중합조절제 및 중합개시제를 첨가혼합하여 예비 혼합물을 제조한다.
스티렌 단량체는 예비 혼합물 중에서 중합조절 및 발포안정성을 위하여 첨가하는 바, 이는 75 ∼ 89 중량% 함유되도록 하는데, 그 함유량이 상기 범위를 벗어나게 되면 중합속도 및 발포성에 지장을 초래하는 문제가 있다.
그리고, 상기 스티렌 단량체에 첨가제로 셀조절제, 가교제, 난연제, 중합조절제 및 중합개시제를 첨가하게 되는데, 셀조절제는 수지비드의 균일한 셀조절을 위하여 첨가하는 바, 이러한 셀조절제로는 폴리에틸렌 왁스 및 헥사브로모시클로도데칸 중에서 선택된 1종 이상의 것을 사용한다. 셀조절제는 예비 혼합물 중에서 0.01 ∼ 1.0 중량%로 첨가하는 것이 바람직하고, 만일 첨가량이 0.01 중량% 미만이면 셀의 안정성이 감소하고, 1.0 중량%를 초과하면 최종제품의 특성상 양호한 제품을 얻을 수 없는 문제가 있다.
또한, 가교제로는 디큐밀 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 터트알릴부틸 퍼옥사이드 및 터트알릴부틸하이드로 퍼옥사이드 중에서 선택된 1종 이상의 것을 사용하고, 이러한 가교제는 예비 혼합물 중에서 0.001 ∼ 2.0 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 스티렌계 수지비드에 난연성을 부여하기 위하여 헥사브로모시클로도데칸, 테트라브로모비스페놀-비스알릴에테르, 2,4,6-트리브로모페닐알릴에테르 및 트리스디브로모프로필포스페이트 중에서 선택된 1종 이상의 것을 난연제로 첨가한다. 이러한 난연제는 예비 혼합물 중에서 0.01 ∼ 1.5 중량%로 첨가하는 것이 바람직하고, 만일 첨가량이 0.01 중량% 미만이면 수지비드의 난연성이 부족하여 화재의 위험이 있고, 1.5 중량%를 초과하면 수지비드의 내열성 등 기타물성이 저하되는 문제점이 있다.
중합조절제는 수지비드의 승온중합시 중합도를 조절하기 위하여 첨가하는 바, 이러한 중합조절제로는 α-메틸스티렌 또는 3차 도데실머캅탄을 사용하고, 중합조절제의 첨가량은 예비 혼합물 중에서 0.01 ∼ 1.0 중량%로 첨가한다. 만일, 첨가량이 0.01 중량% 미만이면 중합조절이 용이하지 않고, 1.0 중량%를 초과하면 저분자량을 갖는 수지비드를 형성할 수 있다.
상기와 같은 스티렌 단량체, 셀조절제, 가교제, 난연제 및 중합조절제를 상온에서 혼합한 다음, 여기에 중합개시제를 첨가혼합하여 예비 혼합물을 제조한다.
본 발명의 예비 혼합물에 첨가되는 중합개시제는 후술하는 승온중합과정에서 효과적으로 작용하는 유기과산화물로서 적정 반응온도가 110 ∼ 135℃인 터트부틸퍼옥시벤조에이트, 85 ∼ 110℃인 벤조일퍼옥사이드 및 55 ∼ 75℃인 디라우릴퍼옥사이드 중에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 이러한 중합개시제는 예비 혼합물에 대하여 0.05 ∼ 1.0 중량%를 첨가하는데, 만일 첨가량이 0.05 중량% 미만이면 반응속도가 지연되며, 적정분자량의 수지비드를 얻을 수 없고, 1.0 중량%를 초과하면 최종제품 특성상 양호한 제품을 수득할 수 없다.
상술한 바와 같이, 스티렌 단량체, 셀조절제, 가교제, 난연제, 중합조절제 및 중합개시제를 첨가혼합하여 15 ∼ 25℃의 온도에서 예비 혼합물을 제조한다.
그런다음 상기 예비 혼합물을 제조하는 과정과는 별도로 50 ∼ 70℃로 가온된 순수와 분산제를 가열혼합하여 분산마스타를 제조한다.
분산마스타를 제조하기 위하여 사용되는 분산제는 안정한 현탁중합계의 조성을 위한 목적으로 사용하고, 폴리비닐피롤리돈, 트리칼슘 포스페이트, 폴리비닐알코올, 셀룰로오스 유도체, 칼슘 포스페이트 및 피롤리돈 중에서 선택된 2종 이상을 사용한다. 이러한 분산제는 분산마스타 중에서 0.01 ∼ 1.0 중량%를 사용하게 되는데, 만일 사용량이 0.01 중량% 미만이면 겔화 혹은 덩어리 발생을 초래하며, 1.0 중량%를 초과하면 유화상태 혹은 분말상의 입자를 형성하게 된다.
상기 분산제와 일정량의 순수를 분산탱크에서 40 ∼ 60 분동안 70 ∼ 90℃로 가열혼합하여 분산마스타를 제조한다.
그 다음으로는 상기 예비 혼합물과 스티렌 단량체, 니트릴 단량체, 알킬아크릴레이트 단량체 및 질소를 혼합하여 중합하고, 반응전환율이 15 ∼ 30%되는 시점에 상기 분산마스타를 첨가하고, 반응전환율이 70 ∼ 85%되는 시점에서 승온시키고 발포제를 함침시켜 발포성 수지비드를 제조하는 승온중합과정을 수행한다.
승온중합과정시 사용되는 스티렌 단량체의 함량이 많아질수록 중합속도는 늦어지나, 내부셀이 안정된 발포 수지비드를 얻을 수 있으므로 스티렌 단량체는 75 ∼ 89 중량%를 사용한다. 그리고, 니트릴 단량체의 함량이 많아질수록 내열성은 증가하나 전체적인 수지비드의 물성균형을 유지하기 위하여 10 ∼ 17 중량%를 사용한다. 또한, 알킬아크릴레이트 단량체의 함량이 많아질수록 내후성 및 내열성이 우수하고 중합속도가 빨라지고, 함량이 작을수록 중합반응이 안정하게 되므로 안정된 중합을 진행시키기 위하여 1 ∼ 8 중량%를 사용한다.
상기와 같은 스티렌 단량체, 니트릴 단량체 및 알킬아크릴레이트 단량체와 상기에서 제조한 예비 혼합물 40 ∼ 45 중량%를 혼합하고, 반응기의 온도를 65 ∼ 85℃로 승온시켜 중합한다. 이때, 반응기내에 존재하는 공기는 중합시 산화를 유발시킬 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 질소를 연속적으로 투입하면서 반응을 진행시킨다.
그런다음 반응전환율이 15 ∼ 30%가 되는 시점에 상기 제조된 분산마스타 0.1 ∼ 30.0 중량%를 첨가하고 30 ∼ 50 rpm으로 혼합하여 중합한다. 이때, 분산마스타의 투입시기 및 함량이 상기 범위를 벗어나거나 반응전환율 범위를 벗어났을 때 첨가하거나 교반속도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 제품의 특성상 양호한 제품을 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다.
상기와 같이 분산마스타를 첨가하고 반응을 진행시켜 반응전환율이 70 ∼ 85%가 되는 시점에 pH 조절제, 계면활성제, 열안정제를 투입하고 발포제를 함침시켜 중합온도를 100 ∼ 140℃로 승온시키고 반응전환율을 90 ∼ 95%까지 진행시킨다. 만일, 중합온도가 100℃ 미만이면 잔류물 제거 및 발포제 함침이 용이하지 않고, 140℃를 초과하면 발포 수지비드의 용융변형 등 문제가 발생하여 양호한 제품을 얻을 수 없다.
발포제로는 탄소원자수 3 ∼ 6인 알칸, 예를 들면 노말프로판, 이소프로판, 노말부탄, 이소부탄, 노말펜탄, 이소펜탄, 노말헥산, 이소헥산 등의 알칸 중에서 선택된 1종 이상의 것을 사용하고, 이러한 발포제는 수지비드 중에서 5.0 ∼ 10.0 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 발포제의 함침을 용이하게 하고 수지비드에 균일하게 분포되어 내부셀을 안정화시키기 위하여 질소 등과 같은 불활성 기체를 10.0 ∼ 14.0 ㎏/㎠로 투입한다. 만일, 발포제 함침시 상기 반응전환율 범위를 벗어나는 경우 제품 특성상 덩어리 발생 등 양호한 제품을 얻을 수 없으며, 불활성 기체 압력이 상기 범위를 벗어나는 경우 수지비드내로 발포제가 균일하게 침투하지 못하는 문제가 발생하여 바람직하지 않다.
그런다음 승온완료 후, 120 ∼ 180 분동안 반응시키고 50 ∼ 65℃로 냉각하여 승온중합과정을 완료한다.
마지막으로 상기와 같이 승온중합과정을 거쳐서 제조된 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드에 일정량의 냉수를 투입하여 연속 냉각순환시켜 15 ∼ 20℃로 냉각한 뒤, 드럼세척하여 불순물을 제거하고 제습시스템을 이용하여 열풍건조시 건조온도를 30℃ 이하로 낮게 유지하여 건조시 수지비드에서 발포제가 빠져나가는 것을 극소화하여 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드를 제조한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서 제조한 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드는 일정 수준까지 고발포가 가능하고 내열성, 내충격성, 강도 등의 기계적 물성이 개선된 효과가 있다.
이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
예비혼합기에 스티렌 단량체 56.07kg을 넣고, 디큐밀 퍼옥사이드 140g, 폴리에틸렌 왁스 70g 및 3차 도데실머켑탄 210g을 상온에서 첨가 혼합한 후, 터트부틸퍼옥시벤조에이트 84g, 벤조일퍼옥사이드 105g, 디라우릴퍼옥사이드 140g을 첨가하였다. 이때, 순수탱크에서는 60℃의 가온된 순수를 준비하였으며, 순수 3.99kg에 폴리비닐알콜 140g과 하이드록시에틸셀룰로오스 70g을 70 ∼ 90℃로 가열혼합하여 분산마스타를 제조하였다.
승온·중합단계로 준비된 순수 70kg와 트리칼슘포스페이트 70g, 소듐도데실벤젠설포네이트 0.14g 및 예비중합물 56.819kg, 각 단량체 스티렌 6.23kg, 아크릴로니트릴 7.0kg 및 메틸메타크릴레이트 0.7kg을 순차적으로 60℃로 가열된 본반응기내에 투입한 후 온도를 75℃로 승온반응하였다.
75℃에서 6시간 중합하며, 반응전환율이 20%가 되는 반응시점에 준비된 분산마스타 4.2kg을 투입한 후, 적정 rpm으로 교반하였다. 반응전환율이 75%가 되는 시점에서 130℃로 승온시켜 반응전환율을 90 ∼ 95%까지 진행시키고, 승온시점에서 순수 40g에 칼슘하이드록사이드 1.4g을 녹이고 하이드록시에퍼타이트 14g과 틴카르복실레이트 3.5g을 반응기에 첨가하였다. 이와 동시에 펜탄 4.9kg을 함침시키고, 질소 기체를 12 ㎏/㎠으로 투입하였다. 2차 중합온도로 승온완료 후, 2시간동안 반응시키고, 반응기내에서 65℃까지 냉각한 후 반응을 종료하였다. 반응이 종료된 발포성 삼원 공중합체 수지비드에 직접적으로 5 ∼ 7℃의 냉수를 일정량 연속적으로 투입하며 냉각순환기를 이용하여 연속순환냉각시켜 15 ∼ 20℃로 냉각시킨다음, 세척 드럼스크린에서 수지비드에 묻어있는 불순물을 제거한 후, 탈수 건조하여 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드를 제조하였다.
실시예 2
예비혼합기에 스티렌 단량체 51.66kg을 넣고, 디큐밀 퍼옥사이드 140g, 폴리에틸렌 왁스 70g 및 3차 도데실머켑탄 189g을 상온에서 첨가 혼합한 후, 터트부틸퍼옥시벤조에이트 98g, 벤조일퍼옥사이드 126g, 디라우릴퍼옥사이드 119g을 첨가하였다. 이때, 순수탱크에서는 60℃의 가온된 순수를 준비하였으며, 순수 3.99kg에 폴리비닐알콜 140g과 하이드록시에틸셀룰로오스 70g를 70 ∼ 90℃로 가열혼합하여 분산마스타를 제조하였다.
승온·중합단계로 준비된 순수 70kg와 트리칼슘포스페이트 70g, 소듐도데실벤젠설포네이트 0.21g 및 예비중합물 52.402kg와 스티렌 단량체 5.74kg, 아크릴로니트릴 단량체 9.8kg 및 메틸메타크릴레이트 단량체 2.8kg을 순차적으로 60℃로 가열된 반응기내에 투입한 후 온도를 75℃로 승온반응하였다.
이후, 중합 반응 및 함침반응과 냉각, 탈수, 건조는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드를 제조하였다.
실시예 3
예비혼합기에 스티렌 단량체 47.25kg을 넣고, 디큐밀 퍼옥사이드 140g, 폴리에틸렌 왁스 70g 및 3차 도데실머켑탄 175g을 상온에서 첨가 혼합한 후, 터트부틸퍼옥시벤조에이트 84g, 벤조일퍼옥사이드 126g, 디라우릴퍼옥사이드 105g을 첨가하였다. 이때, 순수탱크에서는 60℃의 가온된 순수를 준비하였으며, 순수 3.99kg에 폴리비닐알콜 140g과 하이드록시에틸셀룰로오스 70g를 70 ∼ 90℃로 가열혼합하여 분산마스타를 제조하였다.
승온·중합단계로 준비된 순수 70kg와 트리칼슘포스페이트 70g, 소듐도데실벤젠설포네이트 0.28g 및 예비중합물 47.95kg, 스티렌 단량체 5.25kg, 아크릴로니트릴 단량체 11.9kg 및 메틸메타크릴레이트 단량체 5.6kg을 순차적으로 60℃로 가열된 반응기내에 투입한 후 온도를 75℃로 승온반응하였다.
이후, 중합 반응 및 함침반응과 냉각, 탈수, 건조는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드를 제조하였다.
실시예 4
예비혼합기에 스티렌 단량체 56.07kg을 넣고, 디큐밀 퍼옥사이드 140g, 폴리에틸렌 왁스 52.5g 및 헥사브로모시클로도데칸 455g과 3차 도데실머켑탄 175g을 상온에서 첨가 혼합한 후, 터트부틸퍼옥시벤조에이트 84g, 벤조일퍼옥사이드 105g, 디라우릴퍼옥사이드 140g을 첨가하였다. 이때, 순수탱크에서는 60℃의 가온된 순수를 준비하였으며, 순수 3.99kg에 폴리비닐알콜 140g과 하이드록시에틸셀룰로오스 70g를 70 ∼ 90℃로 가열혼합하여 분산마스타를 제조하였다.
승온·중합단계로 준비된 순수 70kg와 트리칼슘포스페이트 70g, 소듐도데실벤젠설포네이트 0.14g 및 예비중합물 57.222kg, 스티렌 단량체 6.23kg, 아크릴로니트릴 단량체 7.0kg 및 메틸메타크릴레이트 단량체 0.7kg을 순차적으로 60℃로 가열된 반응기내에 투입한 후 온도를 75℃로 승온반응하였다.
75℃에서 6시간 중합하며, 반응전환율이 20%가 되는 반응시점에 준비된 분산마스타 4.2kg을 투입한 후, 적정 rpm으로 교반하였다. 반응전환율이 75%가 되는 시점에 2차 중합온도 130℃로 승온동안 반응전환율을 90 ∼ 95%까지 진행시켰으며, 승온시점에서 하이드록시에퍼타이트 17.5g, 틴카르복실계 첨가제 3.5g 및 계면활성제로 암모늄라우릴설페이트 3.5g과 함께 반응기에 첨가하였다. 동시에 발포제로 펜탄 5.25kg을 함침시키고, 질소 기체를 12 ㎏/㎠으로 투입하였다.
이후의 중합반응과 냉각, 탈수, 건조는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로하여 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 순수와 분산탱크에서 순수에 분산제, 분산보조제를 가열혼합하여 제조된 분산마스타 및 예비혼합탱크에 스티렌 단량체, 첨가제를 혼합제조한 예비혼합물을 반응기내에 순차적으로 일괄투입하여 80 ∼ 130℃에서 중합하여 발포제를 함침후, 질소 및 기타 첨가제 없이 반응을 종료하였다. 이후, 냉각, 탈수, 건조는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로하여 수지비드를 제조하였다.
실험예
상기 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1에서 제조한 수지비드에 대하여 블로킹 현상, 수축 현상, 셀균일성, 융착상태, 내열성, 난연성 및 강도를 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
구 분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 비교예 1 | |
배율(배) | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | |
블로킹(%) | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 1.0 | |
수축현상(%) | 3 | 1 | 1 | 3 | 10 | |
셀 균일성 | 균 일 | 균 일 | 균 일 | 균 일 | 불균일 | |
융 착 | 양 호 | 양 호 | 양 호 | 양 호 | 양 호 | |
내열성 | 3% | 1% | 1% | 5% | 20% | |
난연성 | - | - | - | 양 호 | - | |
강도㎏/㎠ | 압축강도 | 1.2 | 0.9 | 0.8 | 1.0 | 0.5 |
굴곡강도 | 2.0 | 1.8 | 1.6 | 1.9 | 1.2 |
상기 표 1에서 나타낸 바와 같이 일정배율로 발포하여 성형한 결과, 본 발명에 따른 상기 실시예에서 제조된 수지비드는 종래의 제조방법에 의한 수지비드보다 발포비드의 블록킹 현상이 0.01%로 거의 없었으며, 발포비드 표면의 수축현상도 없었고, 장기간 보관시 난연성 발포비드에서 흔하게 나타나는 내부셀의 불균일성 및 셀편차가 거의 없었으며, 매우 균일한 셀구조를 나타내어 매우 우수한 성형성 및 물성을 나타냄을 알 수 있다.
특히, 상기 실시예에서 제조된 발포비드는 강도면에서 종래의 제조방법에 의한 수지비드보다 월등히 우수함을 알 수 있으며, 또한 내열성면에서 5%이하로 개선된 발포성 스티렌 수지임을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드는 스티렌 단량체, 개시제, 셀조절제, 난연제 등을 혼합하여 예비 혼합물을 제조하고, 이와는 별도로 분산마스타를 제조한 다음, 스티렌, 니트릴 및 알킬아크릴레이트 단량체와 상기 예비 혼합물 및 분산마스타를 혼합하고 여기에 발포제를 함침시킴으로써 일정 수준까지 고발포가 가능하고 강도 및 내열성을 월등히 개선할 수 있음을 알 수 있다.
Claims (9)
- 스티렌 단량체, 니트릴 단량체 및 알킬아크릴레이트 단량체를 65 ∼ 85℃의 온도범위에서 공중합시키며, 반응전환율 15 ∼ 30% 되는 시점에는 0.1 ∼ 30.0 중량%에 해당하는 분산마스타를 투입하고, 반응전환율 70 ∼ 85% 되는 시점에서 5.0 ∼ 10.0 중량%에 해당하는 발포제를 투입하고, 그리고나서 100 ∼ 140℃로 승온하여 반응전환율 90 ∼ 95% 이상이 되도록 승온중합시키는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 공중합 반응에는 셀조절제, 가교제, 난연제, 중합조절제 및 중합개시제를 포함시켜 중합하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 셀조절제로는 폴리에틸렌 왁스 및 헥사브로모시클로도데칸 중에서 선택된 1종 이상을 0.01 ∼ 1.0 중량%로 첨가하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 가교제로는 디큐밀 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 터트알릴부틸 퍼옥사이드 및 터트알릴부틸하이드로 퍼옥사이드 중에서 선택된 1종 이상을 0.001 ∼ 2.0 중량%로 첨가하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 난연제로는 헥사브로모시클로도데칸, 테트라브로모비스페놀-비스알릴에테르, 2,4,6-트리브로모페닐알릴에테르 및 트리스디브로모프로필포스페이트 중에서 선택된 1종 이상을 0.01 ∼ 1.5 중량%로 첨가하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 중합조절제로는 α-메틸스티렌 및 3차 도데실머캅탄 중에서 선택된 1종 이상을 0.01 ∼ 1.0 중량%로 첨가하는 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 중합개시제로는 적정반응온도가 110 ∼ 135℃인 터트부틸퍼옥시벤조에이트, 85 ∼ 110℃인 벤조일퍼옥사이드 및 55 ∼ 75℃인 디라우릴퍼옥사이드 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 분산마스타는 50 ∼ 70℃로 가온된 순수에 폴리비닐피롤리돈, 트리칼슘 포스페이트, 폴리비닐알코올, 셀룰로오스 유도체, 칼슘 포스페이트 및 피롤리돈 중에서 선택된 분산제 0.01 ∼ 1.0 중량%를 가열혼합하여 제조한 것임을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 발포제는 탄소수 3 ∼ 6인 알칸중에서 선택된 1종 또는 이들의 혼합물인 것임을 특징으로 하는 발포성 스티렌계 삼원 공중합체 수지비드의 제조방법.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006038751A1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-13 | Lg Chem, Ltd. | Process for preparing expandable polystyrene resin and expandaable polystyrene resin composition |
KR100742946B1 (ko) * | 2004-09-23 | 2007-07-25 | 주식회사 엘지화학 | 강도가 우수한 발포성 스티렌계 수지 입자, 그 제조방법및 상기 수지입자로 제조된 발포 성형품 |
WO2022102905A1 (ko) * | 2020-11-10 | 2022-05-19 | (주) 엘지화학 | 스티렌 공중합체, 열가소성 수지 조성물 및 이들의 제조방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4029298A1 (de) * | 1990-09-15 | 1992-03-19 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur koernungssteuerung bei der herstellung von expandierbaren styrolpolymerisaten durch suspensionspolymerisation |
JP3093552B2 (ja) * | 1993-12-24 | 2000-10-03 | 積水化成品工業株式会社 | 寸法安定性のよい難燃性発泡体製造用樹脂粒子及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-06-25 KR KR1019980024200A patent/KR100280216B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100742946B1 (ko) * | 2004-09-23 | 2007-07-25 | 주식회사 엘지화학 | 강도가 우수한 발포성 스티렌계 수지 입자, 그 제조방법및 상기 수지입자로 제조된 발포 성형품 |
WO2006038751A1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-13 | Lg Chem, Ltd. | Process for preparing expandable polystyrene resin and expandaable polystyrene resin composition |
KR100622807B1 (ko) * | 2004-10-05 | 2006-09-19 | 주식회사 엘지화학 | 고발포가 가능하고 강도가 우수한 발포성 스티렌계 수지,그 제조 방법 및 그 성형품 |
WO2022102905A1 (ko) * | 2020-11-10 | 2022-05-19 | (주) 엘지화학 | 스티렌 공중합체, 열가소성 수지 조성물 및 이들의 제조방법 |
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