KR20000055443A - 이형성 및 내마모성이 우수한 고강성 열가소성 수지의 제조방법 - Google Patents

이형성 및 내마모성이 우수한 고강성 열가소성 수지의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 열가소성 수지 제조방법은 제1반응기와 제2반응기에서 연속적인 괴상중합 반응에 의해 스티렌 단량체(원료용액)로부터 폴리스티렌을 제조함에 있어서, 상기 스티렌 단량체의 전체 투입유량의 비율을 조절하며 제1반응기와 제2반응기에 분리투입하고, 제2반응기에 디메틸실록산과 화이트오일을 일정량 연속 첨가하는 것을 특징으로 한다. 상기의 제1반응기는 주반응기로서 스티렌 단량체를 고강성 수지의 조건인 고분자량을 갖는 폴리스티렌으로 중합하는 핵심 반응이 일어나고, 제2반응기에서는 연속적으로 이동되는 제1반응기로부터의 반응물에 대해 저분자량 폴리스티렌 생성을 억제함과 동시에 추가 중합반응을 부여하여 최종 고형분의 비율을 상승시키고, 또한 수지 성형품의 우수한 내마모성을 얻기 위한 디메틸폴리실록산과 수지 성형시의 우수한 이형성을 얻기 위한 석유-추출 탄화수소 화합물을 연속 첨가한다.

Description

이형성 및 내마모성이 우수한 고강성 열가소성 수지의 제조 방법 {method of preparing thermoplastic resin having excellent release property and antiabrasive property}
발명의 분야
본 발명은 오디오 테이프 케이스(audio tape case), 식음료 용기 및 실험용기 등의 제조에 유용한 이형성 및 내마모성이 우수한 열가소성 수지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 연속 괴상중합법에 있어서 특정 반응조건을 사용하여 고형분(폴리스티렌) 함량과 분자량이 일정 범위내에 해당하는 열가소성 수지를 제조함으로써, 수지의 내마모성과 이형성이 우수할 뿐 아니라 강성이 크게 향상된 열가소성 수지를 제공할 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
발명의 배경
일반적으로 오디오 테이프, 식음료 용기, 실험용기 등의 제조에는 고강성 폴리스티렌이 사용되고 있다. 이러한 고강성 폴리스티렌을 제조하기 위한 종래 기술로는, 다수의 반응기를 사용하고 용액중합법에 의하며 원료용액을 모두 제1반응기에 투입하여 중합하는 방법들이 미국 및 일본 특허문헌 등에 의해 다수 알려져 있다.
그러나 상기한 방법들은 분자량이 높은 고강성 폴리스티렌을 얻을 수 있으나, 반응기의 수가 많아 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 품종 교체시 불량 발생량이 많아지는 단점이 있다. 또한, 상기 방법들은 내마모제가 배합되지 않고 고분자화에 의해 강도향상을 이루기 때문에 마모방지 기능 및 이형성 기능에서 충분하지 못하다는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과, 본 발명자들은 제1 및 제2 반응기에서 진행하는 연속 괴상중합법에 있어서 특정 투입 및 반응조건을 사용함으로써, 황색도가 양호하면서 내마모성과 이형성이 우수하고 강성 또한 뛰어난 고분자량의 폴리스티렌 수지의 제조방법을 개발하게 되었다.
본 발명의 한 목적은 이형성 및 내마모성이 우수하고 황색도가 양호한 고강성 폴리스티렌 수지의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 오디오 테이프 케이스, 식음료 용기 및 실험용기 등의 제조에 사용되기에 적합한 물성을 갖는 열가소성 수지의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 이하 본 발명의 내용을 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 연속 괴상중합법을 실시하는 장치를 모식적으로 나타낸 개략도이다.
〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉
1: 스티렌 단량체가 제1, 제2 반응기로 투입되는 전체유량(F)
2: 스티렌 단량체가 제1반응기로 투입되는 유량(F1)
3: 스티렌 단량체가 제2반응기로 투입되는 유량(F2)
4: 제1반응기의 반응기 내용적(V1)
5: 제1반응기에서 반응액이 점하는 내용적(V1')
6: 제2반응기의 반응기 내용적(V2)
7: 제2반응기에서 반응액이 차지하는 내용적(V2')
본 발명의 열가소성 수지 제조방법은 제1반응기와 제2반응기에서 연속적인 괴상중합 반응에 의해 스티렌 단량체(원료용액)로부터 폴리스티렌을 제조함에 있어서, 상기 스티렌 단량체의 전체 투입유량의 비율을 조절하며 제1반응기와 제2반응기에 분리투입하고, 제2반응기에 디메틸실록산과 화이트오일을 일정량 연속 첨가하는 것을 특징으로 한다.
제1반응기는 주반응기로서 스티렌 단량체를 고강성 수지의 조건인 고분자량을 갖는 폴리스티렌으로 중합하는 핵심 반응이 일어나고, 제2반응기에서는 연속적으로 이동되는 제1반응기로부터의 반응물에 대해 저분자량 폴리스티렌 생성을 억제함과 동시에 추가 중합반응을 부여하여 최종 고형분의 비율을 상승시키고, 또한 수지 성형품의 우수한 내마모성을 얻기 위한 디메틸폴리실록산과 수지 성형시의 우수한 이형성을 얻기 위한 석유-추출 탄화수소 화합물을 연속 첨가한다.
본 발명의 열가소성 수지 제조방법은 스티렌 단량체를 연속 괴상중합함에 있어서, 하기 ⅰ), ⅱ), ⅲ) 및 ⅳ)의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
(ⅰ) 제1반응기에서 스티렌 단량체 투입유량 및 반응시간을 하기식 (A) 및 (B)의 조건으로 유지하여 연속 괴상중합을 수행하고
5.0 ≤ F1/F2≤ 6.0 (F = F1+ F2) (A)
1.5 ≤ V1/V1' ≤ 1.7 (B)
(상기식에서 F는 스티렌 단량체가 반응기로 투입되는 전체유량이고, F1은 스티렌 단량체가 제1반응기로 투입되는 전체유량이고, F2는 스티렌 단량체가 제2반응기로 투입되는 전체유량이고, V1은 제1반응기에서 반응기 내용적이고, 그리고 V1'는 제1반응기에서 반응액이 차지하는 내용적이다);
(ⅱ) 제2반응기에서 투입유량 및 반응조건을 하기식(C) 및 (D)의 조건으로 하여 연속 괴상중합을 수행하고
F = F1+ F2(C)
1.8 ≤ V2/V2' ≤ 2.5 (D)
(상기식에서 F, F1및 F2는 앞에서 정의된 바와 같고, V2는 제2반응기에서 반응기의 내용적이고, V2'는 제2반응기의 반응액이 차지하는 내용적이다);
(ⅲ) 제2반응기에는 최종 펠릿 수지내에서 디메틸폴리실록산의 함량이 0.5 내지 1.5 중량%가 되고, 화이트 오일의 함량이 0.3 내지 1.2 중량%가 되도록 디메틸실록산과 화이트 오일을 연속적으로 투입하고; 그리고
(ⅳ) 제2반응기에서 생성된 중합물로부터 미반응 단량체를 분리하여 최종 열가소성 수지를 제조한다.
또한, 상기 제1반응기에서의 연속 괴상중합은 118 내지 130℃에서 수행되고 제2반응기에서 연속 괴상중합은 140 내지 160℃에서 수행된다.
본 발명의 방법에 의해 얻어진 열가소성 수지로서 폴리스티렌의 함량은 고형분 기준으로 제2반응기에서 55 내지 70 중량%이고, 최종 펠릿 수지의 평균 분자량은 280,000 내지 380,000의 범위내이다.
본 발명의 방법을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 스티렌 단량체가 저장된 원료 탱크로부터 제1반응기와 제2반응기에 연속적으로 스티렌 단량체를 공급한다. 본 발명에서 사용될 수 있는 스티렌 단량체로는 스티렌; α-에틸스티렌 및 α-메틸스티렌과 같은 측쇄 알킬치환 스티렌류; 비닐크실렌, o-t-부틸스티렌, p-t-부틸스티렌 및 p-메틸스티렌과 같은 핵 알킬치환 스티렌류; 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 트리브로모스티렌 및 테트라브로모스티렌과 같은 할로겐화스티렌; p-히드록시스티렌; 및 o-메톡시스티렌 등이 있다. 이 중에서 일반적으로 스티렌이 가장 많이 사용되고 있다.
1) 제1반응기에서의 중합:
원료용액(스티렌 단량체)이 제1반응기에 투입되는 유량을 F1, 제2반응기에 투입되는 유량을 F2, 원료용액이 제1반응기 및 제2반응기에 투입되는 전체유량을 F로, 그리고 제1반응기의 내용적을 V1, 제1반응기에서 반응액이 차지하는 내용적을 V1'로 나타낼 때, 5.0 ≤ F1/F2≤6.0 (F = F1+ F2) 및 1.5 ≤ V1/V1' ≤ 1.7 의 조건을 유지하고 제1반응기의 교반기 회전수를 30회/분으로 조절하여 118 내지 130℃의 온도에서 연속 괴상중합을 수행한다.
F1/F2＞ 6.0 의 경우에는 고분자량의 폴리스티렌이 형성되기 어려우며, F1/F2＜ 5.0 인 때에는 반응물의 점도가 지나치게 높게 되어 제2반응기로의 이송이 불량한 문제점이 야기되어 제2반응기의 온도 조절이 어려울 뿐 아니라 제2반응기에서 저분자량 폴리스티렌이 다량 생성되어 원하는 고강성 수지를 얻을 수 없게 된다. 또한, 제1반응기에서 유량을 상기 조건으로 유지하는 이유는 2개의 반응기를 효과적으로 이용하여 점도 조절을 하고, 반응물의 이송을 원할하게 하며, 고강성을 가지도록 고분자량의 수지로 중합하기 위한 것이다.
V1/V1' ＞ 1.7 인 경우에는, 점도가 지나치게 높게 되어 교반기의 부하가 증가하여 운전이 어려울 뿐 아니라 그에 따른 비상 상황 발생시 신속하게 대처하기 어렵고 공정 중단 및 원료 낭비가 초래된다. 반대로, V1/V1' ＜ 1.5 인 경우에는, 원하는 고형분 함량을 얻을 수 없으며 분자량이 저하되어 고분자량의 수지를 얻을 수 없다.
결국 제1반응기에서 상기 조건들을 유지하는 이유는 용매를 사용하지 않는 연속 괴상중합에서 원활한 반응물의 이송과 평균 분자량 280,000 내지 380,000의 고강성 고분자량 수지를 얻기 위한 것이다.
제1반응기에서 반응이 진행된 중합물은 그 다음에 제2반응기로 연속적으로 공급되어 연속 괴상중합이 더 진행된다.
2) 제2반응기에서의 중합:
원료용액(스티렌 단량체)이 제1반응기에 투입되는 유량을 F1, 제2반응기에 투입되는 유량을 F2, 원료용액이 제1반응기 및 제2반응기에 투입되는 전체유량을 F으로, 그리고 제2반응기의 내용적을 V2, 제2반응기에서 반응액이 차지하는 내용적을 V2'로 나타낼 때, F = F1+ F2및 1.8 ≤ V2/V2' ≤ 2.5 의 조건을 유지하고 반응기의 회전수를 20회/분으로 고정하여 140 내지 160℃의 반응온도에서 폴리스티렌 수지 고형분 함량이 55 내지 70 중량%가 되도록 연속 괴상중합을 수행한다. 또한, 제2반응기에는 최종 펠릿 수지의 중량을 기준으로 0.5 내지 1.5 중량%의 디메틸실록산과 0.3 내지 1.2 중량%의 탄화수소화합물이 연속적으로 투입된다.
제2반응기에서 V2/V2' ＞ 2.5 인 경우, 고형분 함량이 감소되어 생산성이 저하되게 된다. 반면, V2/V2' ＜ 1.8 의 경우에는 저분자량 물질이 다량 생성되어 고강성의 수지를 얻을 수 없으며 발열량 증대로 인하여 중합온도의 조절이 어렵게 된다.
제2반응기에서 반응 온도가 140℃ 미만인 때에는 생산성이 저하되게 되고, 161℃를 초과하게 되면 고분자량 물질 생성비율이 낮아 원하는 고강성의 수지를 얻을 수 없게 된다.
상기 디메틸폴리실록산은 본 발명에 따라 제조된 열가소성 수지를 성형품으로 제조하여 사용할 때 우수한 내마모성을 나타내도록 하기 위해 첨가되는 것이다. 그리고 상기 탄화수소 화합물은 열가소성 수지의 성형시에 우수한 이형성을 나타내도록 하기 위해 첨가되는 것으로서, 석유로부터 추출한 탄화수소 화합물이 사용된다.
디메틸폴리실록산은 점도가 약 100 cPS인 것을 사용하며, 한국 신에츠, 한국다우코닝 등에서 시판되고 있다. 탄화수소 화합물은 일반적으로 화이트오일(WHITE OIL)로 알려진 것을 사용하며, 극동유화, 미창석유 등에서 LP-350, TOMI-350 등의 품명으로 시판되고 있다.
결론적으로, 제2반응기에서 투입유량 및 반응조건을 상기한 바대로 유지하는 것은 내마모성 및 이형성이 우수한 고강성의 고분자량 폴리스티렌을 고수율로 얻기 위한 것이다.
제1반응기와 제2반응기에는 분자량 조절제, 대전방지제, 산화방지제 등과 같은 기타 첨가제를 수지의 최종 용도에 따라서 적절히 첨가할 수 있으며, 이는 이분야 숙련인에 의해 용이하게 실시될 수 있다.
제2반응기에서 중합반응이 완료된 반응물은 승온기, 휘발조 등을 거치면서 미반응 단량체를 분리한 후, 펠릿 형태로 절단된다. 이 펠릿 형태의 최종 수지의 평균 분자량은 280,000 내지 380,000 범위내이다.
실시예
실시예 1
원료용액(스티렌 단량체)이 제1반응기에 투입되는 유량을 F1, 제2반응기에 투입되는 유량을 F2, 원료용액이 제1반응기 및 제2반응기에 투입되는 전체유량을 F으로, 그리고 제1반응기의 내용적을 V1, 제1반응기에서 반응액이 차지하는 내용적을 V1'로 나타낼 때, F1/F2= 5.2 (F = F1+ F2) 및 V1/V1' = 1.55 의 조건을 유지하여 연속 괴상중합을 실시하였다. 중합반응 동안, 제1반응기의 교반기 회전수를 30회/분으로, 중합온도는 122℃로 유지하였다.
제1반응기의 중합물은 제1반응기의 공급유량과 동일하게 연속적으로 제2반응기로 공급하였다.
제2반응기의 내용적을 V2, 제2반응기에서 반응액이 차지하는 내용적을 V2'로 나타낼 때, F = F1+ F2및 V2/V2' = 2.0 의 조건을 유지하여 연속 괴상중합반응을 수행하였다. 반응 동안에 제2반응기의 교반기 회전수를 20회/분으로, 중합온도는 149℃로 유지하였다.
제2반응기에는 최종 펠릿 수지의 중량을 기준으로 0.9중량%의 디메틸폴리실록산과 0.6중량%의 화이트 오일을 별도의 저장탱크로부터 연속 투입하였다.
제2반응기로부터 얻어진 중합물을 연속적으로 탈휘조로 보내어 245℃까지 승온하여 미반응 단량체 등 휘발성분이 제거되는 탈휘공정을 거치게 한 후, 최종 수지펠릿으로 제조하였다.
이 실시예에서 얻어진 수지 펠릿에 대하여 분자량, 인장강도를 측정하고 사출기의 물성측정 금형에서 내마모 실험용 시편을 제작하여 시편에 대해 내마모도 측정을 실시하고 사출기의 격자금형을 이용하여 이형성을 평가하였다.
실시예 2
원료용액(스티렌 단량체)의 반응기 투입유량을 조절하여 제1반응기에 투입되는 스티렌 단량체 유량(F1) 및 제2반응기에 투입되는 스티렌 단량체 유량(F2)의 비율을 F1/F2= 5.9로 유지하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합반응을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
실시예 3
제1반응기의 체류시간을 조절하여 제1반응기의 내용적(V1) 및 제1반응기의 반응액이 차지하는 내용적(V1')을 변경하여 V1/V1' = 1.50으로 하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
실시예 4
제2반응기의 체류시간을 조절하여 제2반응기의 내용적(V2) 및 제2반응기의 반응액이 차지하는 내용적(V2')을 변경하여 V2/V2' = 2.40으로 하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
실시예 5
제2반응기의 온도를 165℃로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
실시예 6
제2반응기에 연속적으로 투입되는 화이트 오일의 양을 1.1중량%로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
실시예 7
제2반응기에 연속적으로 투입되는 디메틸폴리실록산의 양을 1.3중량%로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 1
원료용액(스티렌 단량체)의 반응기 투입유량을 조절하여 제2반응기에 투입되는 스티렌 단량체 유량(F2)의 비율을 0으로 유지하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합반응을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 2
제1반응기의 체류시간을 조절하여 제1반응기의 내용적(V1) 및 제1반응기의 반응액이 차지하는 내용적(V1')을 변경하여 V1/V1' = 1.90으로 하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 3
제2반응기의 체류시간을 조절하여 제2반응기의 내용적(V2) 및 제2반응기의 반응액이 차지하는 내용적(V2')을 변경하여 V2/V2' = 1.6으로 하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 4
제2반응기의 온도를 172℃로 변경하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 5
제2반응기에 화이트 오일을 첨가하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 6
제2반응기에 연속 투입되는 화이트 오일의 양을 1.5 중량%로 변경하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 7
제2반응기에 디메틸폴리실록산을 첨가하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
비교실시예 8
제2반응기에 연속 투입되는 디메틸폴리실록산의 양을 1.7 중량%로 변경하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 연속 괴상중합을 실시하였다. 얻어진 수지 펠릿에 대하여 상기 실시예 1과 같이 물성을 평가하였다.
상기 실시예 1 내지 7 및 비교실시예 1 내지 8에서 사용된 작업조건을 각각 하기 표 1 및 2에 나타내고, 또한 제조된 수지에 대해 하기 물성 평가 방법에 따라 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표3에 나타내었다.
〈 물성 평가 방법 〉
(1) 인장 강도: ASTM D638에 의하여 측정하였다(속도: 20 mm/분).
(2) 분자량: 최종 수지 펠릿 중에서 시료 5mg을 채취하여 THF 5ml를 혼합한 후, 진탕기(shaker)내에 넣고 30분간 진탕시켜 완전히 용해한 다음, 이 용액으로 SPECTRA-PHYSICS ANALYTICAL 사의 겔투과 크로마토그래프에서 평균 분자량을 측정하였다.
(3) 이형 파손 발생율: 금성 전선(주)에서 제작한 5.3 OZ 사출기에 이형성 평가용 격자금형을 사용하여 시편을 사출하여 파손 발생량을 비율로 환산 하였다.
(4) 내마모도: 사출기에서 제조된 시편에 대해 대능 엔지니어링사에서 제작한 내마모 시험기를 이용하여 마모량을 측정하였다.
실시예번호반응조건 1 2 3 4 5 6 7
제1반응기에 투입되는 단량체유량/제2반응기에 투입되는 단량체유량(F1/F2) 5.2 5.9 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2
제1반응기의 내용적/제1반응기의반응액의내용적(V1/V1') 1.55 1.55 1.50 1.55 1.55 1.55 1.55
제2반응기의 내용적/제2반응기의반응액의 내용적(V2/V2') 2.0 2.0 2.0 2.4 2.0 2.0 2.0
제2반응기에의 디메틸폴리실록산 투입량(중량%) 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1.3
제2반응기에의 탄화수소화합물 투입량(중량%) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 1.1 1.1
제1반응기의 온도(℃) 122 122 122 122 122 122 122
제2반응기의 온도(℃) 149 149 149 149 165 149 149
비교 실시예번호반응조건 1 2 3 4 5 6 7 8
제1반응기에 투입되는 단량체유량/제2반응기에 투입되는 단량체유량(F1/F2) F2=0 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2
제1반응기의 내용적/제1반응기의 반응액의 내용적(V1/V1') 1.55 1.90 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55
제2반응기의 내용적/제2반응기의 반응액의 내용적(V2/V2') 2.0 2.0 1.6 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
제2반응기에의 디메틸폴리실록산 투입량(중량%) 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0 1.7
제2반응기에의 탄화수소화합물 투입량(중량%) 0.6 0.6 0.6 0.6 0 1.5 0.6 0.6
제1반응기의 온도(℃) 122 122 122 122 122 122 122 122
제2반응기의 온도(℃) 149 149 149 172 149 149 149 149
물성 평균분자량 (MW/1,000) 인장강도 (Kg/㎠) 수지마모량(mg) 이형파손발생율 (%)
실시예 1 310 540 0.16 0.2
실시예 2 330 550 0.15 0.1
실시예 3 300 540 0.16 0.2
실시예 4 350 560 0.16 0.2
실시예 5 370 570 0.14 0.1
실시예 6 310 535 0.15 0.1
실시예 7 310 535 0.13 0.1
비교실시예 1 230 500 2.6 10
비교실시예 2 240 490 2.8 12
비교실시예 3 250 510 2.7 11
비교실시예 4 245 505 2.9 13
비교실시예 5 310 540 2.4 6
비교실시예 6 310 530 2.5 5
비교실시예 7 310 535 2.8 10
비교실시예 8 310 535 2.7 10
상기 표의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 열가소성수지 제조방법에 따르면 제1 및 제2 반응기에서 진행하는 연속 괴상중합법에 있어서 특정 투입 및 반응조건을 사용함으로써 황색도가 양호하면서 내마모성과 이형성이 우수하고 고강성의 고분자량 폴리스티렌 수지를 제조할 수 있으며, 제조된 수지는 오디오 테이프 케이스, 식음료 용기 및 실험용기 등으로 제조하여 사용할 때 우수한 물성을 나타내는 발명의 효과가 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (5)

1. (ⅰ) 제1반응기에서 스티렌 단량체 투입유량 및 반응시간을 하기식 (A) 및 (B)의 조건으로 유지하여 연속 괴상중합을 수행하고
5.0 ≤ F1/F2≤ 6.0 (F = F1+ F2) (A)
1.5 ≤ V1/V1' ≤ 1.7 (B)
(상기식에서 F는 스티렌 단량체가 반응기로 투입되는 전체유량이고, F1은 스티렌 단량체가 제1반응기로 투입되는 전체유량이고, F2는 스티렌 단량체가 제2반응기로 투입되는 전체유량이고, V1은 제1반응기에서 반응기 내용적이고, 그리고 V2는 V1'는 제1반응기에서 반응액이 차지하는 내용적이다);
(ⅱ) 제2반응기에서 투입유량 및 반응조건을 하기식(C) 및 (D)의 조건으로 하여 연속 괴상중합을 수행하고
F = F1+ F2(C)
1.8 ≤ V2/V2' ≤ 2.5 (D)
(상기식에서 F, F1및 F2는 앞에서 정의된 바와 같고, V2는 제2반응기에서 반응기의 내용적이고, V2'는 제2반응기의 반응액이 차지하는 내용적이다);
(ⅲ) 제2반응기에는 최종 펠릿 수지내에서 디메틸폴리실록산의 함량이 0.5 내지 1.5 중량%가 되고, 화이트 오일의 함량이 0.3 내지 1.2 중량%가 되도록 디메틸실록산과 화이트 오일을 연속적으로 투입하고; 그리고
(ⅳ) 제2반응기에서 생성된 중합물로부터 미반응 단량체를 분리한 후 펠릿화하여 최종 열가소성 수지를 수득하는:
것을 특징으로 하는 고강성 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1반응기의 중합온도가 118 내지 130℃의 범위내인 것을 특징으로 하는 고강성 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제2반응기의 중합온도가 140 내지 160℃의 범위내인 것을 특징으로 하는 고강성 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제2반응기에서 폴리스티렌 고형분함량이 55 내지 70 중량% 범위내인 것을 특징으로 하는 고강성 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 최종 펠릿 수지의 평균 분자량이 280,000 내지 380,000의 범위내인 것을 특징으로 하는 고강성 열가소성 수지의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100464696B1 (ko) * 2001-12-26 2005-01-05 제일모직주식회사 고내열 열가소성 수지의 제조방법
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KR100465881B1 (ko) * 2002-04-24 2005-01-13 제일모직주식회사 이형성이 우수한 고유동 열가소성 수지의 제조방법
USRE48994E1 (en) 2011-10-19 2022-03-29 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for providing uniform flow of gas

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