KR20030084966A - 스티렌계 수지 입상체의 제조방법 및 성형품 - Google Patents

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Abstract

신디오택틱 구조를 가지는 스티렌계 수지 분입상체를, 1 내지 20t/cm의 압축력 및 스티렌계 수지 분입상체의 유리 전이 온도 이상 융점 이하의 성형 온도 범위에서 건식 압축 성형하고, 수득되는 성형물을 파쇄하여 입상체를 수득하는 방법에 관한 것이다. 신디오택틱 구조를 갖는 스티렌계 중합체를 제조하는 대형 장치에 있어서 고품질의 입상체를 공업적으로 유리하게 제조할 수 있다.

Description

스티렌계 수지 입상체의 제조방법 및 성형품{PROCESS FOR PRODUCING GRANULAR STYRENE RESIN AND MOLDED ARTICLE}
최근 개발된 고도의 신디오택틱 구조를 갖는 스티렌계 중합체(이하, SPS라 부르기도 한다)는 내열성 및 내약품성 등이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로서 이미 널리 사용되고 있다.
이 SPS의 제조방법으로서는 불활성 탄화수소 용매중 또는 용매의 부재하에서 티탄 화합물 및 물과 트리알킬알루미늄의 축합 생성물을 촉매로서, 스티렌계 단량체를 중합하는 방법(일본특허 공개공보 제 87-187708호 공보) 등이 알려져 있다.
종래의 SPS 제조 공정은 소형 장치를 사용하여 중합기로 중합한 후 압출기로휘발성 성분을 제거하고 불활성시켜 펠레타이징하는 매우 간소한 공정으로 스티렌계 수지 입상체가 수득되고 있다.
상기 SPS 제조 공정을 대형 장치에서 사용하는 경우에는 조립계에 있어서, 다음과 같은 과제를 들 수 있다.
(1) 특수 기기인 압출기의 기기 비용과 설치비가 고가이다.
(2) 대형 모터의 사용 및 재킷 가열용 고온 열 매체 장치의 설치가 필요하여 변동비도 커진다.
(3) 조립 후에 결정화 설비가 필요하기 때문에 조작이 번거롭다.
(4) 조립시에 수지를 용융시켜서 열 이력 회수가 증가하여 악화를 초래하기 쉽다.
본 발명의 목적은 SPS 제조 공정을 대형화할 때 조립계에서의 상기와 같은 과제를 해결하여, 고품질의 스티렌계 수지 입상체를 공업적으로 유리하게 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
발명의 요약
본 발명자는 SPS 제조 공정에서의 조립계 대형화에 관해 예의 연구를 거듭한 결과, 중합기로부터의 스티렌계 중합체(SPS)의 휘발성 성분을 제거한 후, 특정한 방법으로 건식 압축 성형함으로써 종래의 펠렛과 동일한 품질과 취급성을 갖춘 SPS를 대형화 장치에서 공업적으로 유리하게 제조할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.
[1] 고도의 신디오택틱 구조를 가지는 스티렌계 수지 분입상체()를 사용하여, 압축력을 1 내지 20t/cm으로 하고 성형 온도를 스티렌계 수지 분입상체의 유리 전이 온도 이상 융점 이하의 범위로 하여 건식 압축 성형하고, 수득되는 성형물을 파쇄하여 입상체를 수득하는 것을 특징으로 하는 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
[2] 수득되는 스티렌계 수지 입상체의 유기 용매의 함유량이 1wt% 이하인 상기 1에 기재된 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
[3] 스티렌계 수지 분입상체가 존재하는 용기 중에, 유기 용매를 포함하는 스티렌계 수지 분입상체를 연속적으로 공급하고, 상기 용매를 증발시켜 수득되는 스티렌계 수지 분입상체를 건식 압축 성형에 제공하는 상기 1 또는 2에 기재된 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
[4] 성형물을 분쇄기에 의해 파쇄한 입자를 2단 진동 스크린에 의해 분급하고, 상단 스크린에 잔류한 입자를 별도의 분쇄기로써 분쇄한 후, 하단 스크린을 통과한 입자와 같이 건식 압축 성형기의 상류 공정으로 되돌려 원료인 스티렌계 수지 분입상체와 혼합시키는 상기 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
[5] 상기 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 수득되는 스티렌계 수지 입상체를 완전 용융하여 성형함으로써 수득되는 스티렌계 수지 성형품.
본 발명은 스티렌계 수지 분입상체로부터 스티렌계 수지 입상체를 제조하는 방법 및 상기 입상체()를 성형하여 이루어지는 성형품에 관한 것으로, 구체적으로는 대형 장치로서, 취급성, 압출성이 양호하고, 색상이 우수하고, 잔류 유기 용매량이 적은 스티렌계 수지 입상체를 제조하는 방법 및 상기 입상체를 완전 용융하고 성형하여 수득되는 성형품에 관한 것이다.
이하에 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
1. 본 발명이 대상으로 하는 스티렌계 중합체
본 발명이 대상으로 하는 스티렌계 중합체는 고도의 신디오택틱 구조를 갖는 것으로, 중합조로부터 회수된 SPS 분말에는 미반응 단량체 등의 잔류 휘발 성분이 포함되어 있다.
신디오택틱 구조란 입체 구조가 신디오택틱 구조로서, 즉 탄소-탄소 결합으로 형성되는 주쇄에 대해 측쇄인 페닐기나 치환 페닐기가 교대로 반대 방향으로 위치하는 입체 구조를 갖는 것으로, 입체 규칙도(tacticity)는 동위체 탄소에 의한 핵자기 공명법(13C-NMR법)에 의해 정량된다.
13C-NMR법에 의해 측정되는 입체 규칙도는 연속하는 복수 개의 구성 단위의 존재 비율, 예컨대 2개인 경우에는 다이아드, 3개의 경우는 트리아드, 5개인 경우에는 펜타드로 나타낼 수 있지만, 본 발명에서 말하는 신디오택틱 구조를 갖는 스티렌계 중합체란, 통상 라세믹 다이아드(racemic diad) 75% 이상, 바람직하게는 85% 이상, 또는 라세믹 펜터드 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상의 신디오택틱성을 갖는 폴리스티렌, 폴리(알킬스티렌), 폴리(할로겐화스티렌), 폴리(할로겐화알킬스티렌), 폴리(알콕시스티렌), 폴리(비닐 벤조에이트), 이들 수소화 중합체 및 이들의 혼합물, 또는 이들을 주성분으로 하는 공중합체를 지칭한다.
또한 여기에서 폴리(알킬스티렌)으로서는, 폴리(메틸스티렌), 폴리(에틸스티렌), 폴리(이소프로필스티렌), 폴리(tert-부틸스티렌), 폴리(페닐스티렌), 폴리(비닐나프탈렌), 폴리(비닐스티렌) 등이 있고, 폴리(할로겐화 스티렌)으로서는 폴리(클로로스티렌), 폴리(브로모스티렌), 폴리(플루오로스티렌) 등이 있다. 또한 폴리(할로겐화 알킬스티렌)으로서는, 폴리(클로로메틸 스티렌) 등이 있고, 또한 폴리(알콕시스티렌)으로서는 폴리(메톡시스티렌), 폴리(에톡시스티렌) 등이 있다.
이들 중 특히 바람직한 스티렌계 중합체로서는, 폴리스티렌, 폴리(p-메틸스티렌), 폴리(m-메틸스티렌), 폴리(p-tert-부틸스티렌), 폴리(p-클로로스티렌), 폴리(m-클로로스티렌), 폴리(p-플루오로스티렌), 수소화 폴리스티렌, 및 이들의 구조 단위를 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
이 공중합체로서는 구체적으로는 p-메틸스티렌 반복 단위를 3몰% 이상 함유하는 스티렌-p-메틸스티렌 공중합체를 바람직하게 들 수 있다. 이 스티렌계 중합체는 분자량에 관해서 특별히 제한은 없지만, 중량 평균 분자량이 바람직하게는 10000 이상, 보다 바람직하게는 50000 이상이다. 또한 분자량분포는 구체적으로 한정되지 않으며, 다양한 분자량 분포를 갖는 스티렌계 중합체가 사용될 수 있다. 여기서 중량 평균 분자량이 10000미만인 중합체로 수득되는 조성물 또는 성형품의 열적 성질, 역학적 물성이 저하하는 경우가 있어서 바람직하지 못하다.
이러한 SPS의 제조방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 예컨대 상술한 바와 같이, 불활성 탄화 수소 용매중 또는 용매의 부재하에서, 티탄화합물 및 물과 트리알킬알루미늄의 축합 생성물을 촉매로서 스티렌계 단량체(상기 스티렌계 중합체에 대응하는 단량체)를 중합함으로써 제조할 수 있다(일본특허 공개공보 제 1987-187708호). 또한 폴리(할로겐화 알킬스티렌)에 관해서는 일본특허 공개공보 제 1989-46912호에 기재되어 있고, 상기 수소화 중합체는 일본특허 공개공보 제 1989-178505호에 기재된 방법 등에 의해 수득할 수 있다. 이와 같이 임의의 방법으로 제조된 후, 그 중합조로부터 회수된 SPS 분말에는 통상 2 내지 80중량%의 미반응 단량체 등의 잔류 휘발 성분이 포함되어 있다.
2. 잔류 휘발 성분의 제거 방법
본 발명에서는 건식 압축 성형에 앞서 중합조로부터 회수된 SPS 분말(스티렌계 수지 분입상체)가 존재하는 용기 중에 유기 용매를 포함하는 스티렌계 수지 분입상체를 연속적으로 공급하고, 상기 용매를 증발시켜 수득되는 것을 제공하는 것이 바람직하다.
추가로, 상기 용기 중에 SPS 분말(스티렌계 수지 분입상체)와 증기과의 혼합물을 존재시켜 두고, 여기에 유기 용매를 포함하는 스티렌계 수지 분입상체를 연속적으로 공급하는 것이 바람직하고, 또한 상기 SPS 분말과 증기의 혼합물을 교반 상태로 하는 것이 바람직하다.
이 잔류 휘발 성분의 제거는 상기 SPS 분말을 건조기에 통과시킴으로써 실시된다. 그 때, 하기와 같은 건조 조건에서 실시된다.
건조 압력
건조기내의 압력은 특별히 제한하지 않지만, 1.02 내지 1.05bar로 가볍게 가압하는 것이 바람직하다. 압력을 지나치게 올리면 건조율이 저하되고, 압력을 지나치게 내리면 송풍기의 부하가 커지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 감압하에서건조할 수도 있지만, 이 경우에는 공기가 새어들어와 공기 중의 산소에 의한 스티렌계 중합체의 산화 열화가 발생하여, 황변 등의 문제가 생길 우려가 있다. 이 때문에 건조에 제공하는 스티렌계 중합체에는 미리 적당한 산화 방지제를 첨가해 두는 등의 조치를 취해둠으로써 감압하에서 건조할 수 있다.
건조 온도 및 액체 함유율
건식 압축 성형에 앞서 액체 함유율(분말 중에 포함되는 휘발분의 중량× 100/휘발분을 포함하는 분말의 전체 중량)이 10중량% 이하, 바람직하게는 5중량% 이하가 될 때까지 건조시킨다. 건조 온도는 폴리스티렌(호모-파우더)의 경우, 250℃ 이하, 바람직하게는 180 내지 240℃, 더욱 바람직하게는 200 내지 230℃로 한다.
또한 스티렌계 중합체로서 p-메틸스티렌 반복 단위를 3몰% 이상 함유하는 스티렌-p-메틸스티렌 공중합체를 대상으로 하는 경우에는 상기 건조 온도를 210℃ 이하, 바람직하게는 100 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 120 내지 190℃로 한다.
본 발명은 고도의 신디오택틱 구조를 갖는 스티렌계 수지 분입상체로부터 스티렌계 수지 입상체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 출발 물질인 스티렌계 수지 분입상체로서는 그 외에 특별히 한정되지 않지만, 이하 일례로서 폴리스티렌(호모파우더)의 경우에 관해서 상세히 설명한다.
액체 함유율이 10중량% 이하가 될 때까지 건조시키는 온도에 관해서는, 이 최초 단계의 건조 온도가 250℃를 초과하는 경우, 스티렌 단량체가 아직 다량으로 존재하고 있는 상태이므로, 건조에 제공되는 스티렌계 중합체의 일부가 보다 용융되기 용이해지고, 건조기의 벽에 용융 폴리머의 부착을 발생시켜, 건조기가 운전 불능에 빠지거나, 건조 효율이 현저히 저하되는 등의 문제가 생길 우려가 있다. 특히 스티렌계 중합체가 스티렌-p-메틸스티렌 공중합체인 경우, 융점이 비교적 낮기 때문에 이 현상이 발생할 가능성이 높다.
그런데 스티렌계 중합체의 용융에 의한 건조기 벽에 파우더 부착을 방지한다는 점에서는 건조 온도는 저온일수록 바람직하지만, 이 경우 건조기 벽에 파우더가 부착하는 것은 방지할 수 있지만, 건조시간이 장시간이 되거나, 건조기 용량을 크게 해야만 하는 문제도 있다.
그래서 이러한 문제를 해결하는 방법으로서, 건조 공정을 복수 단계로 나눠 실시할 수도 있다. 즉, 제 1 단계로서 액체 함유율이 10중량% 이하가 될 때까지, 건조 온도를 250℃ 이하, 바람직하게는 180 내지 240℃, 더욱 바람직하게는 200 내지 230℃로 하고, 이후의 임의의 단계에서 건조 온도를 상기 스티렌계 중합체 분말의 융점 이하로 하는 단계를 포함하는 복수 단계로 나눠 건조시키는 방법이다. 상기 스티렌계 중합체 분말의 융점 이하이면 바람직하지만, 건조 효율의 향상을 위해서는 가능한 한 높은 온도가 바람직하다. 이러한 온도에 의한 건조 공정을 거쳐 보다 효율적으로 건조를 종료할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 복수 단계로 나누지는 않고, 온도를 연속적으로 변화시켜 최초에 액체 함유율이 10중량% 이하가 될 때까지 건조 온도를 250℃ 이하, 바람직하게는 180 내지 240℃, 더욱 바람직하게는 200 내지 230℃로 하고, 이후의 임의의 시점에서 상기 스티렌계 중합체 분말의 융점 이하의 건조 온도에 의한 건조를 실시하는 방법으로 할 수도 있다.
액체 함유율이 10중량% 보다 높은 경우, 스티렌 단량체가 다량으로 존재하게 되고, 건조에 공급되는 스티렌계 중합체의 일부가 용융하기 쉬워 건조기 벽에 부착될 우려가 크다. 건조기는 상기와 같은 건조 온도에 의한 처리를 실시할 수 있는 것이면, 사용하는 건조기의 대수 및 형식에 제한은 없다. 즉, 복수대의 건조기를 사용할 수도 있고, 건조 온도를 조절할 수 있는 것이면 건조기의 종류는 특별히 구애받지 않고 재킷 홈형 건조기나 재킷 패들형 건조기, 유동층형 등을 사용할 수 있다.
또한 건조기로서 건조기 1대만을 사용하여 상기 건조기에서 그 재킷을 복수 부분으로 분할하고, 건조기 입구의 내부 온도가 250℃ 이하, 건조기 출구의 내부 온도가 상기 스티렌계 중합체 분말의 융점 이하가 되도록 하여 바람직하게 내용물을 건조시킬 수 있다.
3. 건식 압축 성형 방법
본 발명에 있어서, 이상의 방법에 의해 잔류 휘발 성분이 제거된 SPS 분입상체는 건식 압축 성형에 제공된다. 이 건식 압축 성형기에 제공되는 SPS 분입상체의 평균 입경은 통상 0.1 내지 7mm이며, 바람직하게는 0.15 내지 5mm, 특히 0.2 내지 3mm가 바람직하다. 평균 입경이 0.1mm 보다 작은 경우에는 부착성의 증대나 유동성 저하 등에 의해 취급성이 곤란해지고, 또한 7mm 보다 큰 경우에는 건식 압축 성형기에서 효과적으로 압축할 수 없기 때문에, 성형 후 수득되는 입상 성형체의 입상 강도가 낮아지는 경우가 있다.
건식 압축 성형에 제공하는 SPS 분입상체의 온도는 120 내지 220℃로 하는 것이 바람직하다. 제공하는 SPS 분입상체의 온도가 지나치게 낮은 경우에는 수득되는 입상 성형체의 입상 강도가 낮아지고, 이후의 공정에서 취급하는 경우에 분말화되기 쉽다. 또한 2차 가공시에 있어서 발진(發塵)에 의해 연속 운전이 불가능해지는 경우가 있다. 제공하는 SPS 분입상체의 온도가 지나치게 높은 경우에는 건식 압축 성형기에서 압축시에 용융하여, 롤로 부착함으로써 연속 운전이 곤란해지는 경우가 많다.
또한 건식 압축 성형에 제공하는 SPS 분입상체의 잔류 단량체량은 1중량% 이하가 바람직하다. 이 보다 많으면 취급성이 곤란해지고, 수득되는 입상 성형체의 잔류 단량체가 많아져 더욱 건조 공정이 필요해진다.
본 발명에서 사용되는 건식 압축 성형기에는 브리켓팅기(bricketting machine), 압축기, 기어식 압출 조립기(gear-type extrusion-granulator), 링 다이식 압출 조립기, 정제기(tableting machine), 롤 프레스기 등이 사용되고, 바람직하게는 브리켓팅 머신, 압축기가 사용된다. 또한 롤과 롤의 간극이 0.01 내지 5mm, 롤 폭이 35mm 이상인 건식 압축 성형기가 바람직하다.
건식 압축 성형기에 있어서의 SPS 분입상체의 압축력을 1 내지 20t/cm로 해야 하지만, 이 압축력은 다음과 같이 정의된다.
압축력(t/cm)=(롤 전체에 걸리는 압력)/(롤 폭)
압축력이 1t/cm 보다 낮은 경우에는 건식 압축 성형기로 수득되는 입상 성형체의 강도가 낮아진다. 압축력이 20t/cm 보다 높은 경우에는 비경제적이고, 롤 등에 부착되어 연속 운전이 어려워진다.
건식 압축 성형기에 있어서의 성형 온도는 스티렌계 수지 분입상체의 유리 전이 온도 이상으로부터 융점 이하의 범위 내이며, 바람직하게는 120 내지 220℃이다. 또한 이 성형 온도는 건식 압축 성형기 전의 스티렌계 수지 분입상체 온도이다.
성형 온도가 상기 범위보다 낮은 경우에는 성형 후의 분말상 성형체의 입상 강도가 낮아 이후 공정에서 분말화가 발생하기 쉽다. 또한, 발진에 의해 연속 운전이 불가능해지는 경우가 있다. 성형 온도가 상기 범위보다 높은 경우는 스티렌계 수지 성형물이 고강도가 되어 분쇄하기 어려워진다.
상기의 건식 압축 성형기에 의해 수득되는 성형물은 분쇄기 등에 의해 파쇄하고, 일반적으로 펠렛화하여 성형에 사용된다. 압축기를 사용한 경우에는 회전 커터 등의 칼이 붙은 분쇄기가 사용된다.
펠렛화하기 위한 파쇄 입자의 입경은, 용도에 따라 다르지만 0.5 내지 5mm 정도이다. 파쇄 입자는 진동 스크린에 의해 분급된다. 파쇄 입자를 2단 진동 스크린에 의해 분급하고, 분급시의 상단 스크린에 잔류한 목적하는 입경 보다 큰 입자는 분쇄 후, 성형기의 상류 공정으로 되돌리고, 하단 스크린을 통과한 작은 입자를 건조 공정 등의 건식 압축 성형기의 상류 공정으로 되돌림으로써 파쇄 입자의 손실을 없앨 수 있어서, 목적하는 스티렌계 수지 입상체(펠렛)를 경제적으로 유리하게 제조할 수 있다.
4. 스티렌계 수지 입상체(펠렛) 및 성형품
이상의 방법에 의해 수득되는 스티렌계 수지 입상체(펠렛)를 완전 용융하고, 각종 성형 처리가 실시되어, 최종 성형품이 수득된다. 또한 성형에 있어서 산화 방지제, 난연제, 난연조제(難燃助劑), 핵제, 안정제 등의 첨가제는 건식 압축 성형기 전에 공급한다. 또한 각종 성형 처리를 실시하기 위한 원료 배치(batch) 제조시에 본 발명의 스티렌계 수지 입상체에 첨가제를 혼합할 수도 있다.
본 발명에 의해 수득되는 스티렌계 수지 입상체(펠렛)의 유기 용매의 함유량은 2000ppm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1000ppm 이하이다. 2000ppm을 초과하면 성형품의 품질이 저하하여 색상 등의 문제를 일으키기 쉽다.
스티렌계 수지 입상체(펠렛)의 성상은, 후 공정의 압출기, 사출 성형기 등에 따라 다르지만, 시판되는 분입상체를 압출 용융하여 펠렛화한 것과 대략 동일한 정도의 사이즈이면 바람직하다. 결정도(結晶度)는 5% 이상이 바람직하고, 15% 이상이 보다 바람직하고, 특히 20% 이상이 바람직하다. 용적 밀도(bulk density)는 0.2 내지 0.7 정도로 하는 것이 바람직하다.
본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 제한되지 않는다.
제조예 1
[신디오택틱 구조를 갖는 스티렌계 중합체의 제조〕
깨끗해진 나선형 패들을 갖는 완전 혼합조형 중합기(내경 550mm, 높이800mm, 내용적 200리터)에 분쇄한 SPS 분입상체 60kg을 투입하고, 50rpm으로 연속 교반했다. 계속해서, 질소 기류하에서 90℃로 2시간 건조하고, 또한 중합기내 온도를 75℃로 조정했다. 그 후, 스티렌 단량체 및 촉매의 공급을 개시했다.
스티렌 단량체 및 촉매의 공급 속도는 다음과 같다.
① 스티렌 단량체 8L/h
② 촉매의 공급 속도
(A) (펜타메틸시클로펜타디에닐)트리메톡시티탄 1mmol/h
(B) 메틸알루미녹산 75mmol/h(Al 농도환산)
(C) 트리이소부틸알루미늄 25mmol/h
또한 촉매를 구성하는 상기 (A) 내지 (C) 성분에 관해서는 미리 혼합하지 않고 각각 따로따로, 중합기 직전에서 상기 공급 속도로 촉매 공급 라인에 합류시켜, 중합기 옆벽의 노즐로부터 분말 베드로 연속적으로 공급했다.
또한, 스티렌 단량체는 중합기 천판부의 노즐로부터 분말 베드 상부의 공간으로 연속적으로 적하했다.
중합기 레벨을 일정하게 유지하면서 파우더를 바닥부로부터 연속적으로 회수하고, 수득되는 중합체의 중량 평균 분자량을, 1,2,4-트리클로로벤젠을 용매로 하고, 130℃에서 겔투과 크로마토그라피로 측정한 결과, 220,000였다. 또한, 중량 평균 분자량/수평균 분자량은 2.0이었다. 또한, 융점 및13C-NMR 측정에 의해, 이 중합체는 SPS인 것을 확인했다. 또한 상기 스티렌 중합체의 액체 함유율(분말 중에 포함되는 휘발분의 중량×100/휘발분을 포함하는 분말의 전체 중량)은 20중량%였다.
제조예 2〔SPS 분입상체의 제조〕
호소카와 미크론사 제품인 토러스 디스크 TDS26-5(용량: 0.28m3)을 사용하고, 상기 제조예 1에서 수득되는 스티렌 중합체 10kg/h를 증기 10kg/h, 압력 1.03bar, 온도 165℃에서 건조하였다.
건조 종료 후, 건조기의 내벽에는 폴리머의 부착은 관찰되지 않았고, 수득되는 SPS 분입상체의 액체 함유율은 0.1중량%였다. 또한 유리 전이 온도는 100℃이고, 융점은 270℃였다.
실시예 1
제조예 2에서 수득된 SPS 분입상체를 건식 압축 성형기에 공급했다. 이 SPS 분입상체의 평균 입경은 0.6mm이고, 공급 온도는 180℃로 했다. 건식 압축 성형기에는 호소카와 미크론(주)사 제품 CS-25(롤 입경 258mm, 롤 폭 38mm)을 사용하고, 압축력 4.3t/cm에서 압축 성형했다.
수득된 시이트상의 성형물을, 분쇄기(호소카와 미크론(주)사 제품 로토플렉스 R20/10, 커터 입경: 200mm·스크린:8mm)로 파쇄한 후, 진동 스크린(도큐쥬(주)사 제품, 스크린 상단:5mm, 하단:2mm)에 의해 분급했다. 120kg의 입상체가 수득되고, 입상체의 결정화도는 60%였다.
상기 입상체를 컴파운드 가공 처리한 결과, 운전 중에는 각 기기 모두 안정적이고, 생산성, 취급성도 양호했다. 그 결과, 250kg의 컴파운드가 수득되고, 수득되는 컴파운드의 품질은 종래의 압출기에 의한 펠렛을 사용했을 때의 컴파운드의 품질과 동등했다.
실시예 2
건식 압축 성형기에 공급되는 SPS 분입상체의 온도를 155℃로 한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조립을 실시하고, 수득되는 입상체를 실시예 1과 동일하게 컴파운드 가공 처리했다. 컴파운드 가공 처리중의 운전은 양호하고, 수득되는 컴파운드의 품질도 펠렛을 사용한 경우와 동일했다.
비교예 1
건식 압축 성형시의 압축력을 0.6t/cm으로 한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조립을 실시했다. 건식 압축 성형기의 운전은 안정되었고, 105kg의 입상체를 수득할 수 있었다.
상기 입상체를 컴파운드 가공 처리한 결과, 입상체와 첨가제를 혼합하는 믹서에서 분말화가 발생하고, 하류의 벨트식 웨잉 공급기(belt-weighing feeder)로부터 혼련기로의 원료 공급이 불안정해졌다. 그 결과, 혼련기의 토크가 손실되고, 연속 운전이 불가능해졌다.
비교예 2
건식 압축 성형기에 공급되는 SPS 분입상체의 온도를 80℃(유리 전이 온도 이하)로 한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조립을 실시했다.
수득되는 입상체를 컴파운드 가공 처리한 결과, 입상체와 첨가제를 혼합하는믹서에서 가루화가 발생하고, 하류의 벨트식 웨잉 공급기로부터 혼련기로의 원료 공급이 불안정해졌다. 그 결과, 혼련기의 토크가 손실되고, 연속 운전이 불가능해졌다.
이상의 실시예로부터도 명백한 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해, 종래의 압출기에 의한 펠렛을 사용했을 때의 컴파운드와 동일한 품질의 제품을 안정적으로 수득할 수 있다.
본 발명의 방법에서는 다음과 같은 이점을 들 수 있다.
(1) 건식 압축 성형기로 압출기를 대체함으로써 기기비용이 절감되고, 플랜트 건설비가 삭감된다.
(2) 전력 소비량이 감소하고 촉매계가 간소해지므로 변동비가 절감된다.
(3) 조립시에 수지를 용융시키지 않기 때문에, 결정화 설비가 불필요해지고, 또한 열 이력 회수가 감소하기 때문에 고품질의 제품이 유지된다.
(4) 본 발명의 방법에 의해 수득된 입상체를 2차 가공에서 취급하는 경우에도 종래의 펠렛과 동일한 생산성과 취급성이 부여되고, 품질에 관해서도 종래와 동등한 제품을 수득할 수 있다.

Claims (5)

  1. 고도의 신디오택틱 구조를 갖는 스티렌계 수지 분입상체()를, 1 내지 20t/cm의 압축력 및 스티렌계 수지 분입상체의 유리 전이 온도 이상 융점 이하의 성형 온도 범위에서 건식 압축 성형하고, 수득되는 성형물을 파쇄하여, 입상체()를 수득하는 것을 특징으로 하는 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수득되는 스티렌계 수지 입상체의 유기 용매의 함유량이 1wt% 이하인 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    스티렌계 수지 분입상체가 존재하는 용기 중에, 유기 용매를 포함하는 스티렌계 수지 분입상체를 연속적으로 공급하고, 상기 용매를 증발시켜 수득되는 스티렌계 수지 분입상체를 건식 압축 성형에 제공하는 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형물을 분쇄기에 의해 파쇄한 입자를 2단의 진동 스크린에 의해 분급하고, 상단 스크린에 잔류한 입자를 별도의 분쇄기로써 분쇄한 후, 하단 스크린을 통과한 입자와 함께 건식 압축 성형기의 상류 공정으로 되돌려 원료의 스티렌계 수지 분입상체와 혼합시키는 스티렌계 수지 입상체의 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 수득되는 스티렌계 수지 입상체를 완전 용융하여 성형함으로써 수득되는 스티렌계 수지 성형품.
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