KR20030042207A - Continuous process for producing polystyrene with broad molecular weight distribution by anionic polymerization - Google Patents

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KR20030042207A
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    • C08F12/08Styrene

Abstract

PURPOSE: Provided is a method for producing a polystyrene which has relatively broad molecular weight distribution by continuous anion polymerization and thus is suitable for food packaging material. CONSTITUTION: The method for producing polystyrene suitable for food packaging material which has molecular weight distribution of 1.1-20 and number average molecular weight of 10,000-1,000,000, in high viscosity anion polymerization, is characterized in that 0.01-1 M of polymerization initiator(with respect to 100 M of styrene monomer) is introduced into a polymerization system, provided that used amount of hydrocarbon which is a polymerization solvent, is less than weight of the introduced styrene monomer.

Description

넓은 분자량 분포를 갖는 연속식 음이온 중합에 의한 폴리스티렌 제조방법{Continuous process for producing polystyrene with broad molecular weight distribution by anionic polymerization}Continuous process for producing polystyrene with broad molecular weight distribution by anionic polymerization

본 발명은 적은량의 반응 용매 사용과 연속식 음이온 용액 중합법에 의한 식품 포장재용 고순도 폴리스티렌의 제조방법 및 컵라면 용기, 일회용 컵 및 일반 트레이용 등에 사용되는 폴리스티렌에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing high purity polystyrene for food packaging materials using a small amount of reaction solvent and continuous anion solution polymerization, and to polystyrene used for cup ramen containers, disposable cups and general trays.

일반적으로 컵라면 용기 및 일회용 접시류 등에 사용되는 폴리스티렌 수지는 스티렌의 라디칼 중합법에 의하여 얻어지는 것이 대부분이며, 이 경우 여러 가지 부반응이 일어나기 쉬워 환경호르몬 의심물질로 분류되어 있는 스티렌 다이머 및 스티렌 트리머가 생성되기 때문에(F. R. Mayo, J. Am. Chem. Soc. 90, 1968, p1289) 이들 물질을 함유한 폴리스티렌이 컵라면 용기 등 식품 포장용으로 사용되었을 경우 식품내용물로의 용출문제를 야기시킨다.In general, polystyrene resins used in cup noodle containers and disposable dishes are obtained by radical polymerization of styrene, and in this case, various side reactions are likely to occur, and styrene dimers and styrene trimers, which are classified as suspected environmental hormones, are produced. (FR Mayo, J. Am. Chem. Soc. 90, 1968, p1289) Polystyrene containing these substances causes problems with dissolution into food contents when used for food packaging, such as cup noodle containers.

주지된 바와 같이, 스티렌 다이머와 트리머는 환경호르몬 의심물질로 분류되어 있는 데, 미국 세계 자연보호 기금(Worldwide Fund for Nature)에서는 스티렌다이머 및 트리머도 내분비 교란 물질 즉 환경호르몬으로 규정되어 있다.As is well known, styrene dimers and trimers are classified as susceptible to environmental hormones, and in the US World Fund for Nature, styrene dimers and trimers are also defined as endocrine disruptors, ie environmental hormones.

이들 환경호르몬은 현실적으로 거듭되는 생태계 이상과 동물실험 결과 등에 비춰 유해하다는 이론이 지배적이다.The prevailing theory is that these environmental hormones are harmful in light of repeated ecosystem abnormalities and animal test results.

WO 00/15678에 따르면, 스티렌을 음이온 중합으로 이러한 문제를 해결하였다. 그러나 배치식 중합이기 때문에 중합 반응열을 제어하기 위해 반응 용매를 많이 사용하는 저점도 중합이며, 생성된 선형 폴리 스티렌의 경우 좁은 분자량 분포를 갖게 된다.According to WO 00/15678, this problem has been solved by anionic polymerization of styrene. However, because it is a batch polymerization, it is a low-viscosity polymerization that uses a large amount of reaction solvent to control the heat of polymerization, and the resulting linear polystyrene has a narrow molecular weight distribution.

일반적으로 용매 사용량이 많은 배치식 저점도 음이온 중합법에 의한 폴리스티렌 폴리머 제조에 있어서의 분자량 분포는 좁은 분자량 분포를 갖는(단분산에 가까운)폴리머가 얻어지는데 이러한 폴리머의 경우 높은 가공온도 및 낮은 용융지수(Melt Index) 등으로 가공성이 불량하여, 이로부터 성형된 최종 성형품의 치수 안정성 및 물성을 얻는 데 어려움이 따른다.In general, the molecular weight distribution in the production of polystyrene polymers by a batch low viscosity anionic polymerization method with a large amount of solvent is used to obtain a polymer having a narrow molecular weight distribution (near monodispersion), which has a high processing temperature and a low melt index. (Melt Index) and the like poor workability, there is a difficulty in obtaining the dimensional stability and physical properties of the final molded product molded therefrom.

또한 배치식 중합은 생산성 너무 떨어져 상업적인 규모의 생산성을 얻기가 힘들며, 반응 용매 제거에 많은 에너지가 소모되는 단점을 가지고 있다.In addition, batch polymerization has the disadvantage that productivity is too low to obtain commercial scale productivity, and a large amount of energy is consumed to remove the reaction solvent.

이러한 배치식 중합의 문제점을 해결한 연속식 폴리스티렌 제조 방법으로 미국 특허 5,391,655, 미국 특허 4,883,846 및 미국 특허 4,748,222가 공지되어 있으나, 이들 모두는 용매 사용량이 많은 - 적어도 반응용매의 사용량이 스티렌 모노머보다 많은 - 저점도 음이온 중합 방식이다.US Pat. No. 5,391,655, US Pat. No. 4,883,846, and US Pat. No. 4,748,222 are known as methods for producing continuous polystyrene to solve this problem of batch polymerization. It is a low viscosity anionic polymerization system.

이러한 특허들은 연속식 중합방법을 채택하였기 때문에 배치식에 비해 높은 생산성을 가지고 있으며, 또한 넓은 분자량 분포를 갖는 중합물을 생산하나 최적화된 생산성과 분자량 분포도는 아니다.These patents have a higher productivity than the batch type because of adopting a continuous polymerization method, and also produce a polymer having a wide molecular weight distribution, but not an optimized productivity and molecular weight distribution.

연속식 폴리스티렌 제조 방법에 관한 또 다른 종래기술로 미국 특허 5,902,865 및 미국 특허 4,016,348에는 반응열 및 중합물의 혼합을 제어하기 위해 튜브 루프 반응기가 개시되어 있다.In another prior art relating to a process for producing continuous polystyrene, U.S. Patent 5,902,865 and U.S. Patent 4,016,348 disclose a tube loop reactor to control the heat of reaction and mixing of the polymer.

본 발명은 상기의 점들을 감안하여 안출된 것으로서, 스티렌 다이머 및 트리머와 같은 중합부산물의 생성이 억제되고 생산성이 높은 공지된 연속식 음이온 중합법에서 더 나아가 중합속도의 조절을 통해 중합계에서 발생하는 중합열의 제거가 용이한 새로운 폴리스티렌 제조방법을 제시하는 것이 본 발명의 목적이다.The present invention has been made in view of the above points, and furthermore, the production of polymerization by-products such as styrene dimers and trimers is suppressed, and in addition to the known continuous anion polymerization method with high productivity, It is an object of the present invention to propose a novel polystyrene production method which is easy to remove the heat of polymerization.

또한 본 발명은 비교적 넓은 분자량 분포를 가짐으로써 식품포장재용으로 적합한 폴리스티렌을 제조하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.The present invention also provides a novel method of preparing polystyrene suitable for food packaging materials having a relatively wide molecular weight distribution.

상기와 같은 본 발명의 목적은 중합계의 점도를 일정 정도 이상으로 하여 중합하는 것에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is achieved by polymerizing the viscosity of the polymerization system to a certain degree or more.

즉, 본 발명의 방법은 중합계의 점도를 높이는 것이 생성된 고분자의 유동(활성)을 제약할 수 있다는 사실 및 이에 의해 생성된 고분자 폴리스티렌이 식품포장재용으로 사용하기에 적합한 분자량 및 분자량분포를 갖는 다는 사실, 그리고 이러한 중합방법이 느린 중합속도로 인해 중합반응열 제어가 용이하다는 사실의 발견에 근거한 것이다.In other words, the method of the present invention is that increasing the viscosity of the polymerization system can limit the flow (activity) of the resulting polymer and that the resulting polymer polystyrene has a molecular weight and molecular weight distribution suitable for use in food packaging materials It is based on the finding that the polymerization process is easy to control the heat of polymerization due to the slow polymerization rate.

구체적으로 본 발명은 분자량 분포도가 1.1 ~ 20이고 수평균분자량이 10,000 ~ 1,000,000인 식품포장재용 폴리스티렌을 고점도 음이온 중합법에 의해 연속적으로 제조하는 방법으로서, 스티렌 모노머 100M에 대해 중합개시제 0.01 ~ 1M을 중합계에 투입하여 반응시키되 중합용매인 탄화수소 사용량이 투입된 스티렌 모노머의 중량 이하인 폴리스티렌 제조방법으로 요약될 수 있다.Specifically, the present invention is a method for continuously preparing polystyrene for food packaging materials having a molecular weight distribution of 1.1 to 20 and a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 by a high viscosity anion polymerization method, and polymerizing polymerization initiator 0.01 to 1M with respect to 100M of styrene monomer. It can be summarized as a method of producing polystyrene, which is added to the system and reacted, but the amount of hydrocarbon used as a polymerization solvent is less than or equal to the weight of the injected styrene monomer.

즉 본 발명의 방법은 중합부반응 물질인 스티렌 다이머 및 트리머의 생성을 억제하고 식품포장재용 폴리스티렌용으로 사용되기에 적합한 분자량 분포도가 1.1 ~ 20이고 수평균분자량이 10,000 ~ 1,000,000인 폴리스티렌을 상업적인 규모의 생산성으로 얻기 위해 연속식 고점도 음이온 중합법으로 중합을 수행하되 중합계에 투입되는 스티렌모너머와 중합개시제 및 탄화수소 용매의 투입량을 적절히 조절한 것에 특징이 있다.That is, the method of the present invention suppresses the production of styrene dimers and trimers, which are polymerized side reactions, and commercializes polystyrene having a molecular weight distribution of 1.1 to 20 and a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 suitable for use in polystyrene for food packaging materials. The polymerization is carried out by a continuous high viscosity anion polymerization method in order to obtain, but it is characterized in that the amount of styrene monomer, polymerization initiator and hydrocarbon solvent introduced into the polymerization system is properly adjusted.

본 발명자들의 실험에 의하면 투입되는 중합용매는 스티렌모노머 투입량 이하일 것으로 확인되었다. 따라서 본원의 청구범위에서 사용하는 고점도라 함은 중합계에 투입되는 중합용매의 량이 스티렌모노머 투입량 이하인 것으로 이해된다.According to the experiments of the present inventors, the polymerization solvent to be added was confirmed to be less than the styrene monomer input amount. Therefore, the high viscosity used in the claims of the present application is understood that the amount of the polymerization solvent introduced into the polymerization system is less than or equal to the styrene monomer input amount.

본 발명의 방법은 고점도 중합법이라는 점에서 저점도 폴리스티렌 중합법에 관한 공지의 발명인 대한민국 특허공개 2000-19517호와 구별되고 다분산, 즉 넓은 분자량 분포를 갖는 식품 포장용 폴리스티렌 중합물의 제조에 관한 방법이라는 점에서 단분산에 가까운 고분자량의 폴리머로서 분석기기의 표준샘플(Referrence)의 용도로 사용되는 데 국한되는 대한민국 특허공개 제 92-808호와도 구별된다.The method of the present invention is distinguished from Korean Patent Publication No. 2000-19517, which is a well-known invention regarding low-viscosity polystyrene polymerization method in that it is a high viscosity polymerization method, and is a method for producing polystyrene polymers for food packaging having polydispersion, that is, wide molecular weight distribution. It is also distinguished from Korean Patent Publication No. 92-808, which is limited to being used as a standard sample of the analyzer as a high molecular weight polymer close to monodisperse in this respect.

여기서 넓은 분자량 분포의 폴리스티렌이라 함은 분자량 분포가 1.1 이상의 넓은 분자량 분포를 가지는 것을 말하며 저분자량의 폴리머가 가소제 역할을 함으로써 물성 및 가공성을 향상시키는 장점을 가진다.Herein, polystyrene having a wide molecular weight distribution refers to having a wide molecular weight distribution of 1.1 or more, and has a merit of improving physical properties and processability by acting as a plasticizer of a low molecular weight polymer.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 방법은 고점도 연속방식의 음이온 중합법에 따라 탄화 수소 용매, 스티렌 모노머, 및 중합 개시제를 연속 반응기에 동시에 투입하여 중합을 실시하여, 수평균 분자량이 10,000 내지 1,000,000이고 분산도가 1.1 내지 20인 폴리스티렌 폴리머를 제조하는 것이다.According to the method of the present invention, polymerization is carried out by simultaneously introducing a hydrocarbon solvent, a styrene monomer, and a polymerization initiator into a continuous reactor according to an anionic polymerization method of a high viscosity continuous method, and having a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 and a dispersion of 1.1 to It is to prepare a polystyrene polymer of 20.

고점도 중합의 경우 활성 고분자의 유동성이 떨어져 넓은 분자량 분포와 느린 중합 속도로 인해 중합 반응열 제어가 용이한데 이점은 앞서 설명한 바이다.In the case of high viscosity polymerization, it is easy to control the heat of polymerization due to the poor molecular fluidity and the wide molecular weight distribution and the slow polymerization rate.

본 발명의 방법에서 사용되는 반응 용매로는 무극성 또는 극성 탄화수소 화합물을 포함한다. 예를 들면, 시클로헥산, 벤젠, n-헥산, n-헵탄, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌, 테트라하이드로퓨란, 디에틸 에테르 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 또한 이들 반응용매의 사용량은 중합계내에 투입된 스티렌모노머량의 이하일 것이 요구된다.Reaction solvents used in the process of the invention include nonpolar or polar hydrocarbon compounds. For example, cyclohexane, benzene, n-hexane, n-heptane, toluene, ethylbenzene, xylene, tetrahydrofuran, diethyl ether or mixtures thereof and the like can be used. In addition, the usage-amount of these reaction solvents is required to be below the amount of styrene monomer put into the polymerization system.

본 발명에서 사용하는 개시제는 C1 에서 C6 까지의 알리파틱 또는 아로마틱 으로 치환된 화합물, 예를 들어 n-부틸리튬, sec-부틸리튬, tert-부틸리튬, 메틸리튬, 에틸리튬, 페닐리튬 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 사용량은 투입된 모노머 100몰당 0.01 ~ 1 Mol %에 해당되는 양을 연속적으로 투입한다.The initiator used in the present invention is a compound substituted with an aliphatic or aromatic from C1 to C6, for example n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, ethyllithium, phenyllithium or Mixtures and the like may be used, and the amount of the mixture is continuously added in an amount corresponding to 0.01 to 1 Mol% per 100 mol of the monomer added.

모노머로는 음이온 용액 중합이 가능한 모든 종류의 스티렌 치환체, 예를 들어 스티렌, 알파메틸스티렌, 브로모스티렌 또는 이들 혼합물 등을 사용할 수 있다.As the monomer, all kinds of styrene substituents capable of anionic solution polymerization, for example, styrene, alphamethylstyrene, bromostyrene, or a mixture thereof may be used.

중합은 통상의 음이온 중합 조건에서 실시되는 데 공기 및 수분이 제거된 상태에서 10 ~ 160℃온도 범위에서 행해지며 더 바람직하게는 30 ~ 150℃에서 행해진다.The polymerization is carried out under normal anionic polymerization conditions, in which air and moisture are removed, at a temperature in the range of 10 to 160 ° C., more preferably at 30 to 150 ° C.

본 발명의 방법에는 구형의 고분자를 얻기 위해 중합 반응 후 커플링 에이전트를 사용할 수도 있다. 사용 가능한 커플링 에이전트로는 할로겐류, 이소시아네이트류, 에스터류, 안하이드라이드류, 락톤류, 알데히드류, 에폭사이드류 또는 케톤류 등이며 이들의 혼합물도 가함은 물론이다. 커플링에이전트 사용량은 투입된 모노머량에 대해 중량부로 0.01∼5 중량% 첨가된다.In the process of the present invention, a coupling agent may be used after the polymerization reaction to obtain a spherical polymer. Coupling agents that can be used are halogens, isocyanates, esters, anhydrides, lactones, aldehydes, epoxides or ketones, and the like, as well as mixtures thereof. The amount of the coupling agent used is 0.01 to 5% by weight based on the amount of monomer added.

중합은 종결제의 투입으로 종결된다. 사용가능한 반응종결제로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 물 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 리튬 화합물을 효과적으로 제거하기 위하여 이산화탄소도 동시에 사용될 수 있다. 사용되는 이산화탄소의 양은 일반적으로 사용 개시제의 몰수보다 많거나 같은 양이다.The polymerization is terminated by the addition of terminator. As a reaction terminator, methanol, ethanol, isopropanol, water, or a mixture thereof may be used, and carbon dioxide may be used simultaneously to effectively remove the lithium compound. The amount of carbon dioxide used is generally greater than or equal to the number of moles of initiator used.

이제, 본 발명의 실시예를 설명하나 본 발명이 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.Examples of the present invention will now be described, but the present invention is not limited thereto.

(실시예 1)(Example 1)

6리터의 자켓 스테인레스 스틸 반응기 2기가 연속으로 연결되어 있는 연속 반응기 속에서 고순도의 질소를 투입하고 분당 에틸벤젠 50 ml, 스티렌 50 ml, 및 n-부틸리튬 0.05 M 용액 10 ml를 연속식으로 투입하여 중합을 수행했다.In a continuous reactor in which two 6-liter jacketed stainless steel reactors were connected continuously, high-purity nitrogen was added and 50 ml of ethylbenzene per minute, 50 ml of styrene, and 10 ml of 0.05-mL solution of n-butyllithium were added continuously. The polymerization was carried out.

첫 반응기의 온도는 110 ℃를 유지하였으며, 두번째 반응기는 100 ℃를 유지하였다. 생성된 폴리스티렌의 수평균 분자량은 120,000이었으며, 분자량 분포도가 2.3인 프리폴리머 용액을 얻었다.The temperature of the first reactor was maintained at 110 ° C and the second reactor was maintained at 100 ° C. The number average molecular weight of the produced polystyrene was 120,000, and a prepolymer solution having a molecular weight distribution of 2.3 was obtained.

상기 프리폴리머 용액에 이산화 탄소와 물로서 반응을 종결시켰고 생성물의 용융지수는 10g/10분(ASTM D-1238에 의해 측정)이었다.The prepolymer solution was terminated with carbon dioxide and water and the melt index of the product was 10 g / 10 min (measured by ASTM D-1238).

(실시예2)Example 2

6리터의 자켓 스테인레스 스틸 반응기 2기가 연속으로 연결되어 있는 연속 반응기 속에서 고순도의 질소를 투입하고 분당 에틸벤젠 50 ml, 스티렌 50 ml, 및 n-부틸리튬 0.05 M 용액 15 ml를 연속식으로 투입하여 투입하여 중합을 수행했다.In a continuous reactor in which two 6-liter jacketed stainless steel reactors were connected continuously, high-purity nitrogen was added and 50 ml of ethylbenzene per minute, 50 ml of styrene, and 15 ml of n-butyllithium 0.05 M solution were continuously added. The polymerization was carried out by charging.

첫 반응기의 온도는 100 ℃를 유지하였으며, 두번째 반응기는 90 ℃를 유지하였다. 생성된 폴리스티렌의 수평균 분자량은 78,000이었으며, 분자량 분포도가 2.23인 선형의 프리폴리머 용액을 얻었다.The temperature of the first reactor was maintained at 100 ° C and the second reactor was maintained at 90 ° C. The number average molecular weight of the produced polystyrene was 78,000, and a linear prepolymer solution having a molecular weight distribution of 2.23 was obtained.

상기 프리폴리머 용액에 이산화 탄소와 물로서 반응을 종결시켰고 생성물의 용융지수는 17g/10분(ASTM D-1238에 의해 측정)이었다.The reaction was terminated with carbon dioxide and water in the prepolymer solution and the melt index of the product was 17 g / 10 min (as measured by ASTM D-1238).

(실시예3)Example 3

실시예 1의 6리터의 연속 반응기에 분당 에틸벤젠 50 ml, 스티렌 50 ml, 및 n-부틸리튬 0.2 M 용액 10 ml를 연속식으로 투입하여 중합시켰다.50 ml of ethylbenzene per minute, 50 ml of styrene, and 10 ml of a 0.2 M n-butyllithium 0.2 M solution were continuously added to the 6 liter continuous reactor of Example 1 for polymerization.

첫 반응기의 온도는 110 ℃를 유지하였으며, 두번째 반응기는 100 ℃를 유지하였다. 생성된 폴리스티렌의 수평균 분자량은 35,000이었으며, 분산도가 2.2인 프리폴리머 용액을 제조하였다.The temperature of the first reactor was maintained at 110 ° C and the second reactor was maintained at 100 ° C. The number average molecular weight of the resulting polystyrene was 35,000, to prepare a prepolymer solution having a dispersion degree of 2.2.

이 용액에 당량비에 해당하는 0.05 M 용액의 실리콘 테트라 클로라이드를 커플링에이전드로 가하여 20분간 반응시킨 후 분자량 분포도가 2.75이고, 용융지수가 6g/10분(ASTM D-1238)인 선형과 라디얼 형태가 혼합된 최종 폴리머를 얻었다. 고분자의 수평균 분자량은 118,000이었다.After reacting this solution for 20 minutes by adding a coupling agent of silicon tetrachloride (0.05 M solution), the molecular weight distribution was 2.75, linear and radial with a melt index of 6 g / 10 min (ASTM D-1238). A final polymer with mixed forms was obtained. The number average molecular weight of the polymer was 118,000.

(비교예1)(Comparative Example 1)

실시예 1의 6리터의 연속 반응기에 분당 에틸벤젠 60 ml, 스티렌 30 ml, 및 n-부틸리튬 0.05 M 용액 15 ml를 연속식으로 투입하여 중합했다. 60 ml of ethylbenzene per minute, 30 ml of styrene, and 15 ml of n-butyllithium 0.05 M solution were continuously added to the 6 liter continuous reactor of Example 1 for polymerization.

첫 반응기의 온도는 100 ℃를 유지하였으며, 두번째 반응기는 90 ℃를 유지하였다. 중합된 폴리 스티렌의 수평균 분자량은 75,000이었으며, 분자량 분포도가 1.5인 프리폴리머 용액을 제조하였다.The temperature of the first reactor was maintained at 100 ° C and the second reactor was maintained at 90 ° C. The number average molecular weight of the polymerized polystyrene was 75,000, and a prepolymer solution having a molecular weight distribution of 1.5 was prepared.

상기 프리폴리머 용액에 이산화 탄소와 물로서 반응을 종결시킴으로서 용융지수가 14g/10분(ASTM D-1238에 의해 측정)인 최종 폴리머를 얻었다.Terminating the reaction with carbon dioxide and water in the prepolymer solution gave a final polymer having a melt index of 14 g / 10 min (measured by ASTM D-1238).

이 비교예에 의해 제조된 폴리스티렌은 실시예에 비해 상대적으로 분자량분포가 좁았으며 중합열의 제거를 위해 비교적 많은 양의 용매가 소비되었다.The polystyrene produced by this comparative example had a narrower molecular weight distribution than the example, and a relatively large amount of solvent was consumed to remove the heat of polymerization.

(비교예2)(Comparative Example 2)

2 리터 배치식 반응기에 에틸 벤젠 600g, 스티렌 모노머 300g을 넣고 20 ℃에서 4 mmol의 부틸리튬을 가하여 40분 동안 중합을 실시하였다. 중합후 생성된 폴리머의 분자량 분포도는 1.03이었으며, 용융지수가 6g/10분(ASTM D-1238)이고, 수평균 분자량이 91,000인 최종 폴리머를 얻었다.600 g of ethyl benzene and 300 g of styrene monomer were added to a 2-liter batch reactor, and 4 mmol of butyllithium was added at 20 ° C. for polymerization for 40 minutes. The molecular weight distribution of the polymer produced after polymerization was 1.03, and a final polymer having a melt index of 6 g / 10 min (ASTM D-1238) and a number average molecular weight of 91,000 was obtained.

이 비교예 역시 실시예에서 제조된 폴리스티렌보다는 분자량분포가 좁았으며 중합반응열의 제거를 위해 많은 양의 반응용매가 소비되었다.This comparative example also had a narrower molecular weight distribution than the polystyrene prepared in Example, and a large amount of reaction solvent was consumed to remove the heat of polymerization.

이상 설명한 본 발명의 방법에 의하면, 상업적인 생산규모로 폴리스티렌을 제조할 수 있으며 중합부반응에 의한 환경호르몬 의심 물질인 스티렌 다이머 및 스티렌 트리머가 용출되지 않음은 물론 가공성이 우수한 폴리스티렌 중합물을 얻을 수 있다.According to the method of the present invention described above, it is possible to produce polystyrene on a commercial scale, and it is possible to obtain a polystyrene polymer having excellent processability as well as styrene dimer and styrene trimer, which are suspected environmental hormones due to polymerization reaction.

또한 상기의 방법에 따라 제조된 고순도 폴리스티렌을 원재료로 하여 열성형, 발포성형 또는 기타 사출 성형시켜 컵라면 용기, 일회용 컵 및 일반트레이용 등에 사용될 수 있다.In addition, if the cup is formed by thermoforming, foaming or other injection molding using high purity polystyrene prepared according to the above method as a raw material, it can be used for containers, disposable cups and general trays.

Claims (5)

분자량 분포도가 1.1 ~ 20이고 생성물의 수평균분자량이 10,000 ~ 1,000,000인 식품포장재용 폴리스티렌을 고점도 음이온 중합법에 의해 연속적으로 제조하는 방법으로서, 스티렌 모노머 100M에 대해 중합개시제 0.01 ~ 1M을 중합계에 투입하여 반응시키되 중합용매인 탄화수소 사용량이 투입된 스티렌 모노머의 중량 이하인 것을 특징으로 하는 고점도 음이온 중합법에 의한 식품포장재용 폴리스티렌 제조방법.A method for continuously preparing polystyrene for food packaging materials having a molecular weight distribution of 1.1 to 20 and a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 by a high viscosity anion polymerization method, in which 0.01 to 1 M of a polymerization initiator is added to a polymerization system based on 100 M of styrene monomer. A method of preparing polystyrene for food packaging material by a high viscosity anion polymerization method, wherein the amount of hydrocarbon used as a polymerization solvent is less than or equal to the weight of the injected styrene monomer. 1항에 있어서, 상기 중합개시제는 n-부틸리튬, sec-부틸리튬, tert-부틸리튬, 메틸리튬, 에틸리튬 및 페닐리튬을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종이상의 혼합물임을 특징으로 하는 고점도 음이온 중합법에 의한 식품포장재용 폴리스티렌 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymerization initiator is a high viscosity, characterized in that one or more mixtures selected from the group consisting of n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, ethyllithium and phenyllithium Polystyrene manufacturing method for food packaging material by anion polymerization method. 1항에 있어서, 스티렌 모노머에 대해 할로겐류, 이소시아네이트류, 에스테르류, 안하이드라이드류, 락톤류, 알데히드류, 에폭사이드류 및 케톤류를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종이상의 혼합물 0.01 ~ 5중량부를 커플링에이전트로 사용함을 특징으로 하는 고점도 음이온 중합법에 의한 식품포장재용 폴리스티렌제조방법.The mixture according to claim 1, which is selected from the group consisting of halogens, isocyanates, esters, anhydrides, lactones, aldehydes, epoxides and ketones with respect to styrene monomer 0.01 to 5 A method for producing polystyrene for food packaging materials by using a high viscosity anion polymerization method, characterized by using a weight part as a coupling agent. 1항에 있어서, 스티렌 모노머에 대해 할로겐류, 이소시아네이트류, 에스터류, 안하이드라이드류, 락톤류, 알데히드류, 에폭사이드류 및 케톤류를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종이상의 혼합물 0.01∼5 중량부를 커플링에이전트로 첨가하는 것을 특징으로 하는 식품포장재용 폴리스티렌 제조방법.The mixture according to claim 1, which is selected from the group consisting of halogens, isocyanates, esters, anhydrides, lactones, aldehydes, epoxides and ketones with respect to the styrene monomer 0.01 to 5 A method for producing polystyrene for food packaging, characterized in that the weight part is added with a coupling agent. 컵라면 용기, 일회용 컵 및 일반 트레이용 등의 제조에 사용되는 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 폴리스티렌 중합물.The polystyrene polymer manufactured by the method of any one of Claims 1-4 used for manufacture of a cup noodles container, a disposable cup, and a general tray.
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