KR20020015406A - Nanocomposite Material Comprising Crystalline Polystyrene And Organophilic Clay and Method for Preparing Thereof - Google Patents

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KR20020015406A
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Abstract

PURPOSE: Provided are nano composite material containing crystalline polystyrene-organic mud and its preparation method. In the nano composite material, organic mud layer is dispersed as inserted or detached structure in nano scale in the crystalline polystyrene, so that the material has excellent mechanical properties such as bending strength and tensile strength. CONSTITUTION: The composite material comprises: making a composite material by introducing amorphous styrene polymer and organic clay in a weight ratio of 1:1-20:1 into a batch mixer or an extruder and melt-mixing at the higher temperature than the transition temperature of the above amorphous styrene polymer; and melt mixing the above composite material and the crystalline polystyrene in a weight ratio of 1:1-20:1 at the higher temperature than the melting temperature(250deg.C) of the above crystalline polystyrene. The composite material is also made by melt mixing crystalline polystyrene, 5-30wt.% of amorphous styrene polymer and 1-30wt.% of organic clay at the higher temperature than the melting temperature of the above crystalline polystyrene in a batch mixer or in an extruder. The above crystalline polystyrene is styrene-based polymer with tacticity and is selected from isotactic polystyrene and syndiotactic polystyrene-based polymers and copolymers. The above amorphous styrene polymer is selected from atactic polystyrene or styrene-based block copolymers which has compatibility with the above crystalline polystyrene and builds the inserted or separated structure with the above organic clay. The above organic clay is a silicate salt of minerals substituted by alkylammonium or alkylphosphonium ion wherein it has 2:1 layer structure and is selected from montmorillonite, hectorite and saponite.

Description

결정성 폴리스티렌-유기점토를 함유하는 나노복합재료 및 이의 제조 방법{Nanocomposite Material Comprising Crystalline Polystyrene And Organophilic Clay and Method for Preparing Thereof}Nanocomposite Material Comprising Crystalline Polystyrene And Organophilic Clay and Method for Preparing Thereof}

발명의 분야Field of invention

본 발명은 결정성 폴리스티렌, 비정형 스티렌계 고분자 및 유기점토로 이루어지는 나노복합재료 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 결정성 폴리스티렌 내에 층상 구조를 가지는 유기점토가 나노 스케일로 분산되어 있는 형태의 나노복합재료 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 더 구체적으로 본 발명은 용융 삽입법으로 250℃ 이상의 가공온도에서 결정성 폴리스티렌과 층상 구조의 유기점토 그리고 다양한 종류의 비정형 스티렌계 고분자를 동시에 또는 단계적으로 용융 혼련함으로써 유기점토의 층상 구조내에 고분자가 침투되어 유기점토의 층간 간격이 벌어지거나 유기점토가 박리된 형태로 결정성 폴리스티렌내에 나노 스케일로 분산되어 있는 나노복합재료 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanocomposite material consisting of crystalline polystyrene, amorphous styrene-based polymer and organic clay, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a nanocomposite material in which organic clay having a layered structure in a crystalline polystyrene is dispersed on a nano scale, and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention provides a polymer in the layered structure of organic clay by melt-kneading at the same time or stepwise melting and crystalline polystyrene, layered organic clay and various types of amorphous styrene-based polymer at the processing temperature of 250 ℃ or more by melt insertion method The present invention relates to a nanocomposite material dispersed in crystalline polystyrene in a form in which an interlayer gap of organic clay is formed or organic clay is separated, and a method of manufacturing the same.

발명의 배경Background of the Invention

고분자 복합재료는 고분자 매트릭스에 무기 강화제를 첨가함으로써 고강성, 내투과성, 난연성, 수치안전성 등을 향상시킨 소재로서 건축재, 소비재, 자동차, 전자부품 등 많은 분야에 널리 이용되고 있다. 특히 고분자와 무기 강화제의 분산이 나노 스케일로 이루어진 나노복합재료는 기존의 복합재료에 비해 단위 부피당 접촉 면적이 높기 때문에 무기물을 소량 첨가하여도 우수한 물성을 얻을 수 있다.또한 상기 나노복합재료에 첨가되는 무기 강화제가 대부분 층상구조의 점토광물이 사용되고 있어서 재활용시에도 유리한 장점을 가진다. 상기 점토광물로는 2 : 1 층상구조 실리케이트로 이루어진 몬트모릴로나이트 (montmorillonite), 헥토라이트(hectorite) 등이 있으며, 이들은 층간 간격을 가지고 있기 때문에 고분자 물질이 삽입되면서 나노 스케일의 하이브리드(hybrid)를 이룰 수 있게 된다. 이때 고분자 물질이 점토광물의 층상 구조내에 용이하게 침투되도록 일반적으로 점토광물을 유기화 처리한 유기점토를 사용하게 된다. 이제까지 다양한 형태의 고분자 수지가 층상 구조를 가진 유기점토로 강화된 나노복합재료의 제조가 이루어져 왔다. 상업적인 규모로는 처음으로 일본의 도요타(Toyota)사에서 In-situ 중합방식에 의한 나일론 나노복합재료가 성공적으로 제조되었으며, Usuki 등은 미국특허 제4,889,885호에서 소량의 유기점토를 첨가하여도 우수한 강성과 기체 차단성을 얻을 수 있음을 보여 주었다. 이러한 중합법에 의한 제조 방법으로는 나일론 외에도 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리이미드, 에폭시 등이 적용된 나노복합재료가 보고된 바 있다. 최근에는 통상의 고분자 가공 기기에서 제조가 가능한 용융 삽입법이 연구되어 비정형 폴리스티렌, 폴리프로필렌과 같은 고분자와 층상 구조의 유기점토로 이루어진 나노복합재료에 대한 연구가 보고되었다. 미국 코넬 대학의 E. P. Gianellis를 중심으로 하는 연구그룹에서는 비정형 폴리스티렌이 유리전이온도 이상의 온도에서 유기점토의 층상 구조내에 삽입됨으로써 나노복합재료가 이루어짐을 개시하고 있다(R. A. Vaia et al., Chem. Mater. Vol 5, p1694, 1993). 일본의 도요타사에서도 마찬가지로 용융 삽입법에 의해 폴리프로필렌과 유기점토로 이루어진 나노복합재료에 대한 제조방법에 대해 보고하였다(M. Kawasumi et al., Macomolecules, Vol 30, p6333, 1997).Polymer composite materials have been widely used in many fields such as building materials, consumer goods, automobiles, electronic parts, etc. as materials having improved high stiffness, permeability, flame resistance, and numerical safety by adding an inorganic reinforcing agent to the polymer matrix. In particular, nanocomposites having a nanoscale dispersion of a polymer and an inorganic reinforcing agent have a higher contact area per unit volume than conventional composite materials, and thus excellent physical properties can be obtained even by adding a small amount of inorganic materials. Most of the inorganic reinforcing agent is a layered clay mineral is used has an advantage in recycling. The clay minerals include montmorillonite, hectorite, etc., which are composed of 2: 1 layered silicates, and because they have an interlayer spacing, the polymer material is inserted into the nanoscale hybrid. It can be achieved. In this case, in order to easily penetrate the polymer material into the layered structure of the clay mineral, an organic clay obtained by organically treating the clay mineral is generally used. Until now, various types of polymer resins have been produced in which nanocomposites are reinforced with organic clay having a layered structure. For the first time on a commercial scale, nylon nanocomposites were successfully manufactured by Toyota, Japan, by in-situ polymerization, and Usuki et al., US Pat. No. 4,889,885, showed excellent stiffness even when small amounts of organic clay were added. And gas barrier properties have been shown. As a manufacturing method by the polymerization method, a nanocomposite material to which polyethylene terephthalate, polycaprolactone, polyimide, epoxy, etc., in addition to nylon has been reported. Recently, a melt insertion method that can be manufactured in a conventional polymer processing apparatus has been studied, and a study on nanocomposites composed of polymers such as amorphous polystyrene and polypropylene and organic clay having a layered structure has been reported. A research group based on EP Gianellis of Cornell University, USA, discloses that nanocomposites are formed by inserting amorphous polystyrene into the layered structure of organic clay at temperatures above the glass transition temperature (RA Vaia et al., Chem. Mater. Vol 5, p 1694, 1993). Similarly, Toyota, Japan, reported a method for preparing nanocomposites composed of polypropylene and organic clay by melt insertion (M. Kawasumi et al., Macomolecules, Vol 30, p6333, 1997).

지금까지 용융 삽입법으로 제조되는 나노복합재료에 이용되는 대부분의 고분자들은 가공온도가 200℃ 내외에서 적용되었으며, 더 높은 가공온도 및 내열성이 요구되는 엔지니어링 플라스틱에는 적용된 예가 없다. 유기점토내의 치환된 알킬 암모늄과 같은 유기물들이 250℃ 이상의 온도에서 열화됨으로써 고분자와 유기점토와의 친화성을 떨어뜨리게 하여 상기 고분자가 상기 유기점토의 층상 구조내에 침투하는 일을 어렵게 한다. 또한 고온에서는 유기점토의 층상 구조가 붕괴되어 층간 간격이 감소하는 경향을 보이기 때문에 고분자가 층상 구조내에 침투하기가 더욱 어렵다.Until now, most of the polymers used in the nanocomposites manufactured by the melt insertion method have been applied at a processing temperature of about 200 ° C., and there are no examples of engineering plastics requiring higher processing temperatures and heat resistance. Organics such as substituted alkyl ammonium in the organic clay deteriorate at a temperature of 250 ° C. or higher, thereby lowering the affinity between the polymer and the organic clay, making it difficult for the polymer to penetrate into the layered structure of the organic clay. In addition, the polymer is more difficult to penetrate into the layered structure because at high temperature, the layered structure of the organic clay tends to collapse and the interlayer spacing tends to decrease.

이들 고분자 가운데 결정성 폴리스티렌은 입체 규칙성에 따라 250℃ 에서 270℃ 정도의 용융점을 나타낸다. 특히 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)은 1980년에 일본의 이데미츄(Idemitsu)사에서 개발한 고분자 수지로서 우수한 내열성, 강성, 낮은 유전 특성으로 인해 새로운 엔지니어링 플라스틱으로 대두되고 있다. 상기 수지의 경우 다른 내열성 엔지니어링 플라스틱 소재와 마찬가지로, 유리섬유(glass fiber)로 충진되어 내열성 및 강성이 요구되는 전자부품 용도로 많은 적용이 이루어지고 있다. 그러나 상기 유리섬유의 과량 충진은 가공상의 곤란함뿐만 아니라 고분자와 충진물간의 계면 접착력을 떨어뜨려 오히려 기계적 물성을 저하시키기도 한다.Among these polymers, crystalline polystyrene has a melting point of about 250 ° C. to 270 ° C. according to stereoregularity. Syndiotactic polystyrene (sPS), in particular, was developed in 1980 by Idemitsu, Japan, and is emerging as a new engineering plastic due to its excellent heat resistance, rigidity and low dielectric properties. In the case of the resin, like other heat resistant engineering plastic materials, many applications have been made for electronic parts that are filled with glass fibers and require heat resistance and rigidity. However, the excessive filling of the glass fiber is not only difficult in processing, but also lowers the interfacial adhesion between the polymer and the filler, and thus lowers mechanical properties.

한편 점토광물을 이용한 나노복합재료는 소량의 유기점토를 첨가하여 나노스케일로 분산시킴으로써 제품의 경량화를 이루면서 또한 강성이나 강도와 같은 기계적 물성도 향상시킬 수 있게 된다. 그러나 이러한 결정성 폴리스티렌에 유기점토가 나노 스케일로 분산된 나노복합재료의 제조는 앞서 서술한 바와 같이 결정성 폴리스티렌의 용융점 이상의 온도에서 유기점토의 층간간격 붕괴 및 유기물들의 열화 문제로 인해 보고된 바가 없다.On the other hand, nanocomposite materials using clay minerals can be added to a small amount of organic clay and dispersed in nanoscale to make the product lighter and improve mechanical properties such as rigidity and strength. However, the preparation of nanocomposites in which organic clays are dispersed in crystalline polystyrene at a nanoscale has not been reported due to the problem of deterioration of interlayers and deterioration of organic clays at temperatures above the melting point of crystalline polystyrene as described above. .

이에 본 발명에서는 통상의 고분자 가공기기인 압출기나 회분식 혼합기(batch mixer)에서도 제조가 가능하며, 층상 구조의 유기점토가 용융 삽입법에 의해 결정성 폴리스티렌 내에 나노 스케일로 분산됨으로써 기계적 물성이 향상된 나노복합재료 및 이의 제조방법을 개발하기에 이른 것이다.Accordingly, the present invention can be manufactured in an extruder or a batch mixer, which is a conventional polymer processing equipment, and nanocomposites having a layered structure are dispersed on crystalline polystyrene in a crystalline polystyrene by melt insertion method, thereby improving mechanical properties. It has begun to develop materials and methods for their preparation.

본 발명의 목적은 입체규칙성을 가지고 있는 결정성 폴리스티렌내에 유기점토가 나노 스케일로 분산됨으로써 인장강도 및 굴곡강성과 같은 기계적 물성이 향상된 나노복합재료를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nanocomposite material having improved mechanical properties such as tensile strength and flexural rigidity by dispersing organic clay in nanoscale in crystalline polystyrene having stereoregularity.

본 발명의 다른 목적은 용융 삽입법으로 250℃ 이상의 가공온도에서 동시에 또는 단계적으로 결정성 폴리스티렌, 층상 구조의 유기점토 및 비정형 스티렌계 고분자를 용융 혼련함으로써 상기 유기점토의 층간 간격이 벌어지거나 박리되어 결정성 폴리스티렌내에 유기점토가 나노 형태로 분산되어 기계적 물성이 향상된 나노복합재료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to melt or kneaded crystalline polystyrene, layered organic clay, and amorphous styrene-based polymers simultaneously or stepwise at a processing temperature of 250 ° C. or higher by melting inserting, so that the interlayer spacing of the organic clay is opened or separated. The present invention provides a method for preparing a nanocomposite material having improved mechanical properties by dispersing organic clay in nano form in a polystyrene.

본 발명의 또 다른 목적은 통상의 고분자 가공기기인 압출기나 회분식 혼합기(batch mixer)에서도 제조가 가능한 나노복합재료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for producing a nanocomposite material which can be manufactured in an extruder or a batch mixer which is a conventional polymer processing machine.

본 발명의 상기의 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below. Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail.

제1도는 본 발명에 따라 결정성 폴리스티렌의 나노복합재료를 단계적 혼련 방법으로 제조하는 순서를 개략적으로 도식화한 것이다.FIG. 1 schematically illustrates the procedure for preparing a nanocomposite of crystalline polystyrene by a step kneading method according to the present invention.

제2도는 본 발명에 따라 결정성 폴리스티렌의 나노복합재료를 동시 혼련 방법으로 제조하는 순서를 개략적으로 도식화한 것이다.2 is a schematic diagram illustrating the procedure of preparing a nanocomposite material of crystalline polystyrene by the co-kneading method according to the present invention.

제3도는 서던 클레이사(Southern Clay Co.)의 제품(15A), 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 7에 의해 단계적 혼련 방법으로 제조된 결정성 폴리스티렌의 나노복합재료에 대한 각각의 X선 회절 분석 결과를 나타낸다.FIG. 3 shows each X-ray for nanocomposites of crystalline polystyrene prepared by the step kneading method of Southern Clay Co. product 15A, Examples 1, 4 and 7 The results of diffraction analysis are shown.

제4도는 서던 클레이사의 제품(15A), 실시예 3, 실시예 6 및 실시예 9에 의해 동시 혼련 방법으로 제조된 결정성 폴리스티렌의 나노복합재료에 대한 각각의 X선 회절 분석 결과를 나타낸다.4 shows the results of the respective X-ray diffraction analysis of the nanocomposite material of crystalline polystyrene prepared by the co-kneading method by Southern Clay's product 15A, Examples 3, 6 and 9, respectively.

본 발명의 나노복합재료는 250℃ 이상의 용융 온도를 가지는 결정성 폴리스티렌, 비정형 스티렌계 고분자 및 유기점토로 이루어지며, 상기 결정성 폴리스티렌의 용융 온도 이상에서 용융 삽입법에 의해 단계적 혼련 방법 또는 동시 혼련 방법으로 제조된다.Nanocomposite material of the present invention is composed of crystalline polystyrene, amorphous styrene-based polymer and organic clay having a melting temperature of 250 ℃ or more, stepwise kneading method or simultaneous kneading method by melt insertion method above the melting temperature of the crystalline polystyrene Is prepared.

이하 본 발명의 나노복합재료를 구성하는 성분 및 그 제조방법에 대하여 하기에 상세히 설명한다:Hereinafter, the components constituting the nanocomposite of the present invention and a method of preparing the same will be described in detail below.

(A) 결정성 폴리스티렌(A) crystalline polystyrene

본 발명의 나노복합재료에 사용되는 결정성 폴리스티렌은 나노복합재료의 매트릭스로 사용된다. 상기 결정성 폴리스티렌은 입체규칙성을 가지고 있고 용융점이 250℃ 이상이다. 바람직한 구체예로는 이소탁틱 폴리스티렌(isotactic polystyrene; iPS), 신디오탁틱 폴리스티렌(syndiotactic polystyrene; sPS), 그 유도체로서 신디오탁틱 폴리메틸스티렌, 신디오탁틱 폴리에틸스티렌, 신디오탁틱 폴리이소프로필스티렌, 신디오탁틱 폴리터셔리부틸스티렌, 신디오탁틱 폴리비닐스티렌, 신디오탁틱 폴리클로로스티렌, 신디오탁틱 폴리브로모스티렌 또는 신디오탁틱 폴리플루오로스티렌(polyfluorostyrene), 신디오탁틱 스티렌-이소프렌 공중합체(polystyrene-co-isoprene), 신디오탁틱 스티렌-비닐나프탈렌(poly styrene-co-vinylnaphthalene) 공중합체 등이 있다.Crystalline polystyrene used in the nanocomposite of the present invention is used as a matrix of the nanocomposite. The crystalline polystyrene has stereoregularity and a melting point of 250 ° C. or more. Preferred embodiments are isotactic polystyrene (iPS), syndiotactic polystyrene (sPS), syndiotactic polymethylstyrene, syndiotactic polyethylstyrene, syndiotactic polyisopropylstyrene as derivatives thereof , Syndiotactic polybutyl styrene, syndiotactic polyvinylstyrene, syndiotactic polychlorostyrene, syndiotactic polybromostyrene or syndiotactic polyfluorostyrene, syndiotactic styrene-isoprene aerial Polystyrene-co-isoprene, syndiotactic styrene-vinylnaphthalene, and the like.

(B) 비정형 스티렌계 고분자(B) Amorphous Styrenic Polymer

본 발명의 나노복합재료에 사용되는 비정형 스티렌계 고분자는 유리전이온도가 약 100℃ 부근의 고분자로서 용융 상태에서 유기점토의 층상 구조내에 삽입되어 나노복합재료의 형성을 가능하게 한다.The amorphous styrene-based polymer used in the nanocomposite of the present invention is a polymer having a glass transition temperature of about 100 ° C., which is inserted into the layered structure of the organic clay in a molten state to enable the formation of the nanocomposite.

상기 비정형 스티렌계 고분자의 바람직한 구체예로는 어택틱 폴리스티렌(atactic polystyrene; aPS), 그 유도체로서 스티렌-무수말레산(styrene-maleic anhydride copolymer; SMA) 공중합체 또는 옥사졸린 폴리스티렌(oxazoline polystyrene; OPS), 스티렌과 에틸렌 또는 부틸렌의 블록 공중합체 계열인 스티렌-부타디엔 블록 공중합체(styrene-butadiene block copolymer; SB), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(styrene-butadiene-styrene block copolymer; SBS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체(styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer; SEBS), 무수말레산이 그라프트된 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체(maleic anhydride grafted styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer; SEBS-MA) 등이 있다.Specific examples of the amorphous styrene-based polymer include atactic polystyrene (aPS), styrene-maleic anhydride copolymer (SMA) copolymer or oxazoline polystyrene (OPS) as a derivative thereof. Styrene-butadiene block copolymers (SB), styrene-butadiene-styrene block copolymers (SBS), styrene, a block copolymer series of styrene and ethylene or butylene Ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS), maleic anhydride grafted styrene-ethylene-butylene (maleic anhydride grafted styrene-ethylene-butylene) -styrene block copolymer; SEBS-MA).

이들 비정형 스티렌계 고분자는 결정성 폴리스티렌의 용융온도에서 매우 활발한 거동을 가지기 때문에 유기점토의 층상구조내에 쉽게 침투하여 유기점토의 층간 간격을 증가시키거나 박리시킨다. 또한 상기 비정형 스티렌계 고분자와 결정성 폴리스티렌은 일부 상용성을 갖기 때문에 점토 층들이 결정성 폴리스티렌내에 분산될 수 있게 한다.Since these amorphous styrene polymers have a very active behavior at the melting temperature of the crystalline polystyrene, they easily penetrate into the layered structure of the organic clay to increase or remove the interlayer spacing of the organic clay. In addition, the amorphous styrene-based polymer and crystalline polystyrene have some compatibility so that the clay layers can be dispersed in the crystalline polystyrene.

(C) 유기점토(C) organoclay

본 발명의 나노복합재료에 사용되는 유리점토는 층상구조를 갖는다. 유기점토로는 규소(Si)와 산소로 구성된 두 개의 사면체 층과 한 개의 팔면체 층이 모여 단일층을 형성하는 구조를 가진, 2 : 1 규산염 광물을 사용하며 여기에는 몬트모릴로나이트(montmorillonite), 헥토라이트(hectorite), 사포나이트 (saponite)등이 있다. 고분자와 점토간의 친화성을 높이기 위해 층 내부는 알킬암모늄(alkylammonium) 또는 알킬포스포늄(alkylphosphonium) 계통의 유기화제로 치환되어 있다.The glass clay used in the nanocomposite of the present invention has a layered structure. The organoclay is a 2: 1 silicate mineral having two tetrahedral layers composed of silicon (Si) and oxygen and one octahedral layer to form a single layer, including montmorillonite, Hectorite and saponite. In order to increase the affinity between the polymer and the clay, the inside of the layer is substituted with an organic agent of alkylammonium or alkylphosphonium.

나노복합재료의 제조Preparation of Nanocomposite Materials

본 발명의 나노복합재료는 단계적 혼련 방법 또는 동시 혼련 방법으로 제조될 수 있다.The nanocomposite of the present invention can be produced by a step kneading method or a simultaneous kneading method.

상기 단계적 혼련 방법은 (1) 비정형 스티렌계 고분자와 유기점토를 200 ℃ 내외의 온도에서 용융 혼련하여 상기 비정형 스티렌계 고분자가 점토층 내부에 침투되어 있는 형태의 복합재료를 제조하고, 그리고 (2) 상기 복합재료와 결정성 폴리스티렌을 280 ℃ 내외의 온도에서 용융 혼련하여 나노복합재료를 제조하는 단계로 이루어진다. 상기 (1) 단계에서 제조된 비정형 스티렌계 고분자의 복합재료에 있어서 유기점토의 조성은 5 내지 50 중량%의 범위로 조절되어 상기 비정형 스티렌계 고분자 및 유기점토의 중량비는 1 : 1 내지 1 : 20의 범위를 가지며, 일종의 마스터배치(masterbatch)가 된다. 상기 (2) 단계에서 이 마스터배치와 결정성 폴리스티렌을 용융 혼련할 때 마스터배치의 조성은 유기점토의 함량에 따라 5 내지 50 중량%의 범위로 조절되어, 결정성 폴리스티렌 및 복합재료의 중량비는 1 : 1 내지 20 : 1의 범위를 가진다. 이 때 마스터배치내에 존재하는 유기점토는 층간 내부에 고분자가 삽입되어 있기 때문에 280 ℃의 혼련 조건하에서도 벌어지거나 박리된 층 구조를 유지하게 된다. 단계적 혼련 방법에서 점토 층은 비정형 스티렌계 고분자에 의해 벌어지거나 박리되며, 이후 결정성 폴리스티렌과 용융 혼련시에도 고온의 열에 의해 붕괴됨이 없이 벌어지거나 박리된 층 구조를 유지하게 된다. 제1도는 이러한 구조를 가지는 본 발명의 결정성 폴리스티렌의 나노복합재료를 단계적 혼련 방법으로 제조하는 순서를 개략적으로 도식화한 것이다.The step kneading method (1) melt kneading the amorphous styrene-based polymer and the organic clay at a temperature of about 200 ℃ to prepare a composite material of the form in which the amorphous styrene-based polymer is penetrated into the clay layer, and (2) The composite material and the crystalline polystyrene is melt kneaded at a temperature of about 280 ℃ to produce a nanocomposite material. In the composite material of the amorphous styrene-based polymer prepared in the step (1), the composition of the organic clay is adjusted in the range of 5 to 50% by weight so that the weight ratio of the amorphous styrene-based polymer and the organic clay is 1: 1 to 1:20. It has a range of and becomes a kind of masterbatch. When melt kneading the masterbatch and crystalline polystyrene in the step (2), the composition of the masterbatch is adjusted in the range of 5 to 50% by weight depending on the content of the organic clay, so that the weight ratio of crystalline polystyrene and the composite material is 1 : 1 to 20: 1. At this time, the organic clay existing in the masterbatch maintains a layered structure that is opened or peeled even under kneading conditions of 280 ° C. because a polymer is inserted into the interlayer. In the step kneading method, the clay layer is opened or separated by an amorphous styrene-based polymer, and then maintains the opened or peeled layer structure without collapse by hot heat even when melt kneading with crystalline polystyrene. FIG. 1 schematically illustrates the procedure for preparing the nanocomposite material of the crystalline polystyrene of the present invention having such a structure by a step kneading method.

상기 동시 혼련 방법은 결정성 폴리스티렌, 비정형 스티렌계 고분자 및 유기점토를 280 ℃ 내외의 온도에서 동시에 용융 혼련하는 방법이다. 상기 비정형 스티렌계 고분자의 조성은 5 내지 30 중량%의 범위에서 조절하며, 유기점토의 조성은 1 내지 30 중량%의 범위에서 조절한다. 비정형 스티렌계 고분자는 280 ℃의 온도에서 용융 혼련할 때 매우 활발한 거동을 갖기 때문에 먼저 점토의 층 내부에 침투하여 삽입되거나 층을 박리시키는 역할을 한다. 이렇게 층이 벌어지거나 박리된 점토는 결정성 폴리스티렌 내에 분산되어 나노복합재료가 이루어진다. 동시 혼련 방법에서는 고온에서 비정형 스티렌계 고분자가 활발한 거동을 갖기 때문에 층 구조의 붕괴 이전에 층간 내부에 삽입되어 층들을 벌리거나 박리시키게 된다. 제2도는 이러한 구조를 가지는 본 발명의 결정성 폴리스티렌의 나노복합재료를 동시 혼련 방법으로 제조하는 순서를 개략적으로 도식화한 것이다.The simultaneous kneading method is a method of melt kneading crystalline polystyrene, amorphous styrene-based polymer and organic clay at a temperature of about 280 ℃ at the same time. The composition of the amorphous styrene-based polymer is adjusted in the range of 5 to 30% by weight, and the composition of the organic clay is adjusted in the range of 1 to 30% by weight. Since the amorphous styrene-based polymer has very active behavior when melt kneading at a temperature of 280 ° C., the amorphous styrene-based polymer first penetrates into the clay and inserts or peels off the layer. The cracked or exfoliated clay is dispersed in crystalline polystyrene to form a nanocomposite material. In the simultaneous kneading method, since the amorphous styrene-based polymer has an active behavior at a high temperature, it is inserted into the interlayers before the collapse of the layer structure to open or separate the layers. FIG. 2 schematically illustrates the procedure for producing a nanocomposite material of crystalline polystyrene of the present invention having such a structure by a co-kneading method.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하고 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것이 아니다.The present invention will be further illustrated by the following examples, which are only specific examples of the present invention and are not intended to limit or limit the protection scope of the present invention.

실시예Example

본 발명의 실시예의 나노복합재료에 사용되는 (A) 결정성 폴리스티렌, (B) 비정형 스티렌계 고분자 및 (C) 유기점토의 사양은 다음과 같다:Specifications of (A) crystalline polystyrene, (B) amorphous styrene-based polymer and (C) organoclay used in the nanocomposite of the embodiment of the present invention are as follows:

(A) 결정성 폴리스티렌(A) crystalline polystyrene

결정성 폴리스티렌으로는 모든 실시예에서 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)을 사용하였다. 결정성 폴리스티렌내의 점토층 구조는 X선 회절 분석기와 투과 전자 현미경으로 관찰하였다.As crystalline polystyrene, syndiotactic polystyrene (sPS) was used in all examples. The clay layer structure in crystalline polystyrene was observed by X-ray diffraction analyzer and transmission electron microscope.

(B) 비정형 스티렌계 고분자(B) Amorphous Styrenic Polymer

비정형 스티렌계 고분자로는 어택틱 폴리스티렌(aPS), 스티렌-무수말레산(SMA) 공중합체 및 무수말레산이 그라프트된 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SEBS-MA)를 사용하였다.As the amorphous styrene polymer, atactic polystyrene (aPS), styrene-maleic anhydride (SMA) copolymer, and styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS-MA) grafted with maleic anhydride were used.

(C) 유기점토(C) organoclay

유기점토는 미국 서던 클레이(Southern clay)사의 15A 제품을 사용하였다. 상기 유기점토의 점토층 내부는 dimethyl dihydrogenated tallow alkyl ammonium으로 치환되어 있으며, 상기 Hydrogenated tallow는 C18: C16: C14= 65% : 30% : 5%의 조성을 가진다.Organoclay used 15A product of Southern clay of USA. The inside of the clay layer of the organic clay is substituted with dimethyl dihydrogenated tallow alkyl ammonium, the hydrogenated tallow has a composition of C 18 : C 16 : C 14 = 65%: 30%: 5%.

각각의 실시예에서 사용한 나노복합재료의 구성 성분 및 그 조성을 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the constituents and compositions of the nanocomposites used in each of the examples.

구 분division (A)결정성폴리스티렌(A) crystalline polystyrene (B)비정형스티렌고분자(B) Amorphous Styrene Polymer (C)유기점토(C) organic clay 종류Kinds 중량%weight% 종류Kinds 중량%weight% 종류Kinds 중량%weight% 실시예Example 1One sPSsPS 7070 aPSaPS 2727 15A15A 33 22 sPSsPS 7070 aPSaPS 2121 15A15A 99 33 sPSsPS 7070 aPSaPS 2727 15A15A 33 44 sPSsPS 7070 SMASMA 2727 15A15A 33 55 sPSsPS 7070 SMASMA 2121 15A15A 99 66 sPSsPS 7070 SMASMA 2727 15A15A 33 77 sPSsPS 7070 SEBS-MASEBS-MA 2727 15A15A 33 88 sPSsPS 7070 SEBS-MASEBS-MA 2121 15A15A 99 99 sPSsPS 7070 SEBS-MASEBS-MA 2727 15A15A 33

실시예 1Example 1

aPS(분자량=400000) 및 유기점토를 9 : 1의 비율로 상온에서 섞어준 후 회분식 믹서에 넣고 50 rpm의 속도로 200 ℃의 온도에서 10 분간 혼련하였다. sPS(분자량=320000)와 앞서 얻어진 혼합물을 7 : 3으로 섞은 후 다시 회분식 믹서에 넣고 50 rpm의 속도로 280 ℃의 온도에서 6 분간 혼련하여 나노복합재료를 제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료에서 유기점토의 d-space는 3.52 nm로서 유기점토의 본래 d-space 2.97 nm보다 0.55 nm 증가한 삽입구조를 나타내었다. 얻어진 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였다. 기계적 물성의 측정 결과는 표 2에 나타내었다.aPS (molecular weight = 400000) and the organic clay were mixed at room temperature in a ratio of 9: 1, and then placed in a batch mixer and kneaded at a temperature of 200 rpm for 10 minutes at a speed of 50 rpm. sPS (molecular weight = 320000) and the mixture obtained before were mixed at 7: 3, and then placed in a batch mixer again and kneaded at a temperature of 280 ° C. for 6 minutes to prepare a nanocomposite material. In the prepared nanocomposite, the d-space of the organic clay was 3.52 nm, showing an insertion structure of 0.55 nm increased from 2.97 nm of the original d-space of the organic clay. The obtained nanocomposite material was injection molded to prepare a specimen for mechanical properties. The measurement results of the mechanical properties are shown in Table 2.

실시예 2Example 2

aPS(분자량=400000) 및 유기점토를 9 : 1의 비율로 섞는 대신에 7 : 3의 비율로 섞는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료에서 유기점토의 d-space는 3.60 nm로서 유기점토의 본래 d-space 2.97 nm보다 0.63 nm 증가한 삽입구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료의 기계적 물성의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.A nanocomposite material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aPS (molecular weight = 400000) and the organic clay were mixed at a ratio of 7: 3 instead of at a ratio of 9: 1. In the prepared nanocomposites, the d-space of the organic clay was 3.60 nm, which showed an insertion structure of 0.63 nm which is increased from 2.97 nm of the original d-space of the organic clay. Table 2 shows the measurement results of the mechanical properties of the nanocomposite material.

실시예 3Example 3

sPS, aPS 및 유기점토를 70 : 27 : 3의 비율로 상온에서 섞어준 후 회분식 믹서에 넣고 50 rpm의 속도로 280 ℃의 온도에서 6 분간 혼련하여 나노복합재료를제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료에서 유기점토의 d-space는 3.56 nm로서 유기점토의 본래 d-space 2.97 nm보다 0.58 nm 증가한 삽입구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였으며, 측정 결과를 표 2에 나타내었다.sPS, aPS and organic clay were mixed at room temperature in a ratio of 70: 27: 3, and then placed in a batch mixer and kneaded at a temperature of 280 ° C. at 50 rpm for 6 minutes to prepare a nanocomposite material. In the nanocomposite, the d-space of the organic clay was 3.56 nm, showing an insertion structure of 0.58 nm increased from 2.97 nm of the original d-space of the organic clay. Injection molding of the nanocomposite material to prepare a specimen for mechanical properties, the measurement results are shown in Table 2.

실시예 4Example 4

aPS(분자량=400000) 대신에 SMA(분자량=220000, MA=7중량%)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료에서 유기점토의 d-space는 3.25 nm로서 유기점토의 본래 d-space 2.97 nm보다 0.28 nm 증가한 삽입구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였으며, 측정 결과를 표 2에 나타내었다.A nanocomposite material was prepared in the same manner as in Example 1, except that SMA (molecular weight = 220000, MA = 7% by weight) was used instead of aPS (molecular weight = 400000). In the prepared nanocomposites, the d-space of the organic clay was 3.25 nm, which showed an insertion structure increased by 0.28 nm from 2.97 nm of the original d-space of the organic clay. Injection molding of the nanocomposite material to prepare a specimen for mechanical properties, the measurement results are shown in Table 2.

실시예 5Example 5

aPS(분자량=400000) 및 유기점토를 9 : 1의 비율로 섞는 대신에 SMA(분자량=220000, MA=7중량%) 및 유기점토를 7 : 3 비율로 섞는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료에서 유기점토의 d-space는 3.29 nm로서 유기점토의 본래 d-space 2.97 nm보다 0.32 nm 증가한 삽입구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였으며, 측정 결과를 표 2에 나타내었다.Same as Example 1 except that SMA (molecular weight = 220000, MA = 7% by weight) and organic clay are mixed at a 7: 3 ratio, instead of mixing aPS (molecular weight = 400000) and organic clay at a ratio of 9: 1. The nanocomposite material was prepared by the method. In the prepared nanocomposite material, the d-space of the organic clay was 3.29 nm and showed an insertion structure increased by 0.32 nm from the original d-space of 2.97 nm of the organic clay. Injection molding of the nanocomposite material to prepare a specimen for mechanical properties, the measurement results are shown in Table 2.

실시예 6Example 6

sPS, SMA 및 유기점토를 70 : 27 : 3의 비율로 상온에서 섞어준 후 회분식 믹서에 넣고 50 rpm의 속도로 280 ℃의 온도에서 6 분간 혼련하여 나노복합재료를 제조하였다. 제조된 나노복합재료에서 유기점토의 d-space는 3.33 nm로서 유기점토의 본래 d-space 2.97 nm보다 0.38 nm 증가한 삽입구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였으며, 측정 결과를 표 2에 나타내었다.sPS, SMA and organic clay were mixed at room temperature in a ratio of 70: 27: 3, and then placed in a batch mixer and kneaded at a temperature of 280 ° C. for 6 minutes at 50 rpm to prepare a nanocomposite material. In the prepared nanocomposites, the organic clay d-space was 3.33 nm, showing an insertion structure 0.38 nm larger than the original d-space 2.97 nm of organic clay. Injection molding of the nanocomposite material to prepare a specimen for mechanical properties, the measurement results are shown in Table 2.

실시예 7Example 7

aPS(분자량=400000) 대신에 SEBS-MA(MA=5중량%)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료는 유기점토의 d-space에 대한 피크가 나타나지 않는 완전 박리구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였으며, 측정 결과를 표 2에 나타내었다.A nanocomposite material was prepared in the same manner as in Example 1, except that SEBS-MA (MA = 5 wt.%) was used instead of aPS (molecular weight = 400000). The prepared nanocomposite material exhibited a completely peeled structure in which no peak was observed for d-space of organic clay. Injection molding of the nanocomposite material to prepare a specimen for mechanical properties, the measurement results are shown in Table 2.

실시예 8Example 8

aPS(분자량=400000) 대신에 SEBS-MA(MA=5중량%)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료에서 유기점토의 d-space는 3.38 nm로서 유기점토의 본래 d-space 2.97 nm보다0.41 nm 증가한 삽입구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였으며, 측정 결과를 표 2에 나타내었다.A nanocomposite material was prepared in the same manner as in Example 2, except that SEBS-MA (MA = 5 wt.%) was used instead of aPS (molecular weight = 400000). In the prepared nanocomposites, the d-space of the organic clay was 3.38 nm, showing an insertion structure of 0.41 nm increased from the original d-space of 2.97 nm of the organic clay. Injection molding of the nanocomposite material to prepare a specimen for mechanical properties, the measurement results are shown in Table 2.

실시예 9Example 9

sPS, SEBS-MA 및 유기점토를 70 : 27 : 3의 비율로 상온에서 섞어준 후 회분식 믹서에 넣고 50 rpm의 속도로 280 ℃의 온도에서 6 분간 혼련하여 나노복합재료를 제조하였다. 상기 제조된 나노복합재료는 유기점토의 d-space에 대한 피크가 나타나지 않는 완전 박리구조를 나타내었다. 상기 나노복합재료를 사출 성형하여 기계적 물성을 위한 시편을 제조하였으며, 측정 결과를 표 2에 나타내었다.sPS, SEBS-MA and organic clay were mixed at room temperature in a ratio of 70: 27: 3, and then placed in a batch mixer and kneaded at a temperature of 280 ° C. for 6 minutes to prepare a nanocomposite material. The prepared nanocomposite material exhibited a completely peeled structure in which no peak was observed for d-space of organic clay. Injection molding of the nanocomposite material to prepare a specimen for mechanical properties, the measurement results are shown in Table 2.

제3도는 본 발명의 실시예에서 유기점토로서 사용한 15A제품, 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 7에 의해 제조된 조성물에 대한 각각의 X선 스펙트럼을 나타낸다. 제4도는 본 발명의 실시예에서 유기점토로서 사용한 15A제품, 실시예 3, 실시예 6 및 실시예 9에 의해 제조된 조성물에 대한 각각의 X선 스펙트럼을 나타낸다.FIG. 3 shows the respective X-ray spectra for the composition prepared by 15A product, Examples 1, 4 and 7 used as organoclay in the examples of the present invention. 4 shows the respective X-ray spectra of the compositions prepared by 15A product, Example 3, Example 6 and Example 9 used as organoclay in the examples of the present invention.

실시예 1-9에서 제조된 나노복합재료의 인장강도, 굴곡강성 및 충격강도의 기계적 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.The mechanical properties of the tensile strength, flexural rigidity and impact strength of the nanocomposite prepared in Example 1-9 were measured and the results are shown in Table 2.

구 분division 인장강도(kgf/cm2)Tensile strength (kgf / cm 2 ) 굴곡강성(kgf/cm2)Flexural Stiffness (kgf / cm 2 ) 충격강도(kgf·cm/cm)Impact strength (kgfcm / cm) 실시예Example 1One 208208 3925039250 0.90.9 22 301301 4673046730 0.70.7 33 139139 3914039140 0.80.8 44 315315 4235042350 0.70.7 55 340340 4891048910 0.70.7 66 181181 4069040690 0.80.8 77 316316 2847028470 4.04.0 88 311311 3140031400 2.62.6 99 320320 2812028120 3.83.8

상기 실시예 1-9에서 본 발명의 방법에 의해 제조된 나노복합재료들은 용융 혼련시 280℃의 고온에서 처리하였음에도 불구하고 층 구조가 붕괴됨이 없이 벌어지거나 박리된 층 구조를 유지함을 알 수 있었다.In Example 1-9, the nanocomposites prepared by the method of the present invention were found to maintain the layered structure which was opened or peeled off without collapse of the layer structure even though the melt was kneaded at a high temperature of 280 ° C. .

본 발명은 비정형 스티렌계 고분자를 적용함으로써 250 ℃ 이상의 고온에서의 용융 혼련 방법을 통해 결정성 폴리스티렌내에 유기점토층들이 삽입구조나 박리구조의 형태로 분산될 수 있으며, 또한 굴곡강성, 인장강도 등의 기계적 물성이 우수한 나노복합재료 및 그 제조방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.In the present invention, by applying an amorphous styrene-based polymer, the organic clay layers can be dispersed in the form of an insertion structure or a peeling structure in the crystalline polystyrene through melt kneading at a high temperature of 250 ° C. or higher, and also the mechanical properties such as bending stiffness and tensile strength can be dispersed. It has the effect of the invention providing a nanocomposite material having excellent physical properties and a method for producing the same.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of the present invention will be apparent from the appended claims.

Claims (9)

(1) 비정형 스티렌계 고분자 및 유기점토를 회분식 믹서 또는 압출기에 넣고 상기 비정형 스티렌계 고분자의 유리전이온도 이상에서 용융 혼련하여 복합재료를 제조하고;(1) preparing a composite material by mixing the amorphous styrene-based polymer and the organic clay in a batch mixer or an extruder and melting and kneading at a glass transition temperature of the amorphous styrene-based polymer or higher; (2) 결정성 폴리스티렌 및 상기 복합재료를 상기 결정성 폴리스티렌의 용융 온도 이상에서 용융 혼련하는;(2) melt kneading the crystalline polystyrene and the composite material above the melting temperature of the crystalline polystyrene; 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노복합재료의 제조방법.Method for producing a nanocomposite material, characterized in that consisting of steps. 제1항에 있어서, 상기 (1) 단계의 비정형 스티렌계 고분자 및 유기점토의 중량비는 1 : 1 내지 20 : 1의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 나노복합재료의 제조방법.The method of claim 1, wherein the weight ratio of the amorphous styrene-based polymer and the organic clay in the step (1) is in the range of 1: 1 to 20: 1. 제1항에 있어서, 상기 (2) 단계의 결정성 폴리스티렌 및 복합재료의 중량비는 1 : 1 내지 20 : 1의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 나노복합재료의 제조방법.The method of claim 1, wherein the weight ratio of the crystalline polystyrene and the composite material of the step (2) has a range of 1: 1 to 20: 1. 결정성 폴리스티렌, 비정형 스티렌계 고분자 및 유기점토를 회분식 믹서나 압출기에 동시에 넣고 상기 결정성 폴리스티렌의 용융 온도 이상에서 용융 혼련하는 것을 특징으로 하는 결정성 폴리스티렌의 나노복합재료 제조방법.A method for producing a nanocomposite material for crystalline polystyrene, wherein the crystalline polystyrene, the amorphous styrene polymer, and the organic clay are simultaneously introduced into a batch mixer or an extruder and melt kneaded above the melting temperature of the crystalline polystyrene. 제4항에 있어서, 상기 비정형 스티렌계 고분자의 조성은 5 내지 30 중량%의 범위를 가지고, 그리고 상기 유기점토의 조성은 1 내지 30 중량%의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 나노복합재료의 제조방법.The method of claim 4, wherein the composition of the amorphous styrene-based polymer has a range of 5 to 30% by weight, and the composition of the organic clay has a range of 1 to 30% by weight. . 제1항 내지 제5항의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 결정성 폴리스티렌은 입체규칙성을 갖는 스티렌계 고분자이며, 이소탁틱 폴리스티렌, 신디오탁틱 폴리스티렌, 신디오탁틱 폴리메틸스티렌, 신디오탁틱 폴리에틸스티렌, 신디오탁틱 폴리이소프로필스티렌, 신디오탁틱 폴리터셔리부틸스티렌, 신디오탁틱 폴리비닐스티렌, 신디오탁틱 폴리클로로스티렌, 신디오탁틱 폴리브로모스티렌, 신디오탁틱 폴리플루오로스티렌, 신디오탁틱 스티렌-이소프렌 공중합체 및 신디오탁틱 스티렌-비닐나프탈렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 나노복합재료의 제조방법.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the crystalline polystyrene is a styrenic polymer having stereoregularity, isotactic polystyrene, syndiotactic polystyrene, syndiotactic polymethylstyrene, syndiotactic polyethyl. Styrene, syndiotactic polyisopropylstyrene, syndiotactic poly tertiary butyl styrene, syndiotactic polyvinyl styrene, syndiotactic polychlorostyrene, syndiotactic polybromostyrene, syndiotactic polyfluorostyrene, synth A method for producing a nanocomposite material, characterized in that it is selected from the group consisting of an atactic styrene-isoprene copolymer and a syndiotactic styrene-vinylnaphthalene copolymer. 제1항 내지 제5항의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 비정형 스티렌계 고분자는 상기 결정성 폴리스티렌과 상용성이 있고 상기 유기점토와 삽입 구조 또는 박리 구조를 형성하는 고분자이며, 어택틱(atactic) 폴리스티렌, 스티렌-무수말레산 공중합체, 옥사졸린 폴리스티렌, 스티렌과 에틸렌 또는 부틸렌의 블록공중합체 계열인 스티렌-부타디엔 블록공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록공중합체 및 무수말레산이 그라프트된 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 나노복합재료의 제조방법.6. The at least one polystyrene polymer of claim 1, wherein the amorphous styrene-based polymer is a polymer compatible with the crystalline polystyrene and forming an intercalating or exfoliating structure with the organic clay. 7. , Styrene-maleic anhydride copolymer, oxazoline polystyrene, styrene-butadiene block copolymer, a block copolymer of styrene and ethylene or butylene, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block A copolymer and maleic anhydride are selected from the group consisting of grafted styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymers. 제1항 내지 제5항의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유기점토는 알킬암모늄 이온 또는 알킬포스포늄 이온으로 유기 치환된 2 : 1 층상구조를 가진 규산염 광물이며, 몬트모릴로나이트(montmorillonite), 헥토라이트(hectorite) 및 사포나이트(saponite)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 나노복합재료의 제조방법.6. The organic clay according to any one of claims 1 to 5, wherein the organoclay is a silicate mineral having a 2: 1 layer structure substituted with alkylammonium ions or alkylphosphonium ions, and montmorillonite, hector. Method for producing a nanocomposite material characterized in that it is selected from the group consisting of light (hectorite) and saponite (saponite). 제1항 내지 제5항의 어느 하나의 항의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 나노복합재료.A nanocomposite material produced by the method of any one of claims 1 to 5.
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