KR20050088733A - Expanding method of expandible polyolefin beads containing water as a blowing agent - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 발포방법에 관한 것으로, 유통 또는 보관하다가 사용시 발포하여 발포입자를 제조할 수 있도록 제조된, 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 효과적인 발포방법을 제공하는 것이 목적이다.The present invention relates to a foaming method of polyolefin unfoamed particles containing water as a foaming agent, which is manufactured so that foamed particles can be produced by foaming when used in distribution or storage, and effective foaming of polyolefin unfoamed particles containing water as a foaming agent. The purpose is to provide a method.

본 발명의 미발포입자 발포방법은, 미발포입자를 가열온도에서의 물의 증기압보다 낮은 압력의 고온 기체로 가열하여 발포시키는 단계와, 발포된 입자의 형태를 유지하면서 발포입자 내부로 수증기가 아닌 기체가 확산 침투되도록 하여 발포입자의 형태를 안정화시키는 단계를 포함한다.In the foaming method of the unfoamed particles of the present invention, the unfoamed particles are foamed by heating the unfoamed particles with a hot gas at a pressure lower than the vapor pressure of water at a heating temperature, and a gas which is not water vapor into the expanded particles while maintaining the form of the expanded particles. Stabilizing the shape of the foamed particles by allowing the diffusion to penetrate.

Description

물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 발포방법 {expanding method of expandible polyolefin beads containing water as a blowing agent}Expanding method of expandible polyolefin beads containing water as a blowing agent}

본 발명은 폴리올레핀 미발포입자(expandible polyolefin beads)의 발포방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발포제로 물을 함유하여 유통 또는 보관하다가 사용시 발포시켜 사용할 수 있도록 제조된 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 발포방법에 관한 것이다.The present invention relates to a foaming method of expanded polyolefin beads (expandable polyolefin beads), and more specifically, polyolefin non-foamed containing water as a foaming agent prepared for use in the distribution or storage containing water as a foaming agent to foam when used It relates to a foaming method of the particles.

폴리올레핀의 발포제로는 통상적으로 프로판, 부탄, 펜탄 등의 휘발성 유기화합물(VOC)또는 이산화탄소가 사용되고 있으나 이들은 대기오염 또는 지구온난화의 원인물질로서 지구환경을 저해하는 단점이 있고, 폴리올레핀에 대한 투과율이 높아 수지 내부에 장기간 저장되지 않기 때문에 발포제 침투단계에 이어 즉시 발포시켜야만 발포입자를 제조할 수 있으므로 폴리스티렌처럼 발포제를 함유한 미발포 상태의 수지입자를 유통시킬 수 없어 부피가 큰 발포입자를 취급해야만 한다는 단점이 있다.As the foaming agent of polyolefin, volatile organic compounds (VOC) or carbon dioxide such as propane, butane and pentane are commonly used, but these have the disadvantage of impairing the global environment as a cause of air pollution or global warming, and have a high permeability to polyolefin. Since it is not stored for a long time inside the resin, it is necessary to foam immediately after the blowing agent infiltration step, so that the foamed particles can be manufactured. Therefore, bulky foam particles must be handled because the unfoamed resin particles such as polystyrene cannot be distributed. There is this.

최근에는 지구환경에 아무런 영향이 없는 물을 발포제로 사용하는 발포방법이 많이 연구되고 있는데 미국특허 제6,214,869호에는 친수성 고분자를 혼합한 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 물과 함께 밀폐용기에 넣고 고압에서 연화점 이상, 용융점 이하의 온도로 가열하여 수지입자 내부에 물을 침투시킨 후, 용기 밖으로 배출하여 감압함으로써 발포입자를 제조하는 방법이 개시되어 있고, 미국특허 제6,130,266호에는 미국특허 제6,214,869호와 동일한 조성물로 DSC 분석에서 온도차이가 20℃ 이상인 2개의 용융 피크를 가지는 발포입자를 제조하는 방법이 개시되어 있다. Recently, many foaming methods using water as a blowing agent that have no effect on the global environment have been studied. US Pat. As described above, a method of preparing expanded particles by heating to a temperature below the melting point to penetrate water into the resin particles, and then discharging them out of the container to reduce the pressure is disclosed. US Patent No. 6,130,266 has the same composition as US Patent No. 6,214,869. A method for producing foam particles having two melting peaks having a temperature difference of 20 ° C. or more in a DSC analysis is disclosed.

그러나 상기 발명들은 종전의 발포방법과 같이 발포제 침투단계에 이어 바로 발포시키는 방법으로, 미발포입자를 저장 또는 유통시킬 수 없기 때문에 부피가 큰 발포입자를 저장 또는 유통시켜야 하는 단점은 그대로 남는다. 발포제 침투단계에 이어 바로 발포시켜야 하는 이유는 발포제로 물을 함유한 미발포입자를 일단 냉각시킨 다음에는 이를 발포시켜 발포입자를 제조하는 효과적인 방법이 아직 없기 때문이다.However, the present invention is a method of foaming immediately following the blowing agent infiltration step, as in the conventional foaming method, and thus the disadvantage of having to store or distribute bulky foam particles remains because the unfoamed particles cannot be stored or distributed. The reason for foaming immediately following the blowing agent penetration step is that there is no effective method for producing foamed particles by cooling the unfoamed particles containing water with the blowing agent once and then foaming them.

발포제를 함유하기만 하고 발포되지는 않은 미발포입자로부터 발포입자를 제조하는 기술로는 펜탄 등의 휘발성 유기화합물을 발포제로 함유한 폴리스티렌 미발포입자를 포화스팀으로 가열하여 발포시키는 방법을 들 수 있다. 이 경우 가열온도에서의 발포제의 증기압 즉, 입자 내부의 압력이 가열하는 스팀의 압력 즉, 입자 외부의 압력보다 높으므로 가열에 의해 수지가 유연해지기만 하면 용이하게 기포가 팽창하여 발포되고, 발포입자가 냉각되더라도 기포 내부의 발포제 증기압이 대기압보다 높기 때문에 발포입자의 형태가 안정하게 유지된다. As a technique for producing foamed particles from unfoamed particles containing only a foaming agent but not foaming, a method in which polystyrene unfoamed particles containing a volatile organic compound such as pentane as a foaming agent is heated and foamed by saturation steam. . In this case, since the vapor pressure of the blowing agent at the heating temperature, that is, the pressure inside the particles is higher than the pressure of steam to be heated, that is, the pressure outside the particles, the foam easily expands and foams as long as the resin becomes flexible by heating, and the expanded particles Even if is cooled, since the foaming agent vapor pressure inside the bubble is higher than the atmospheric pressure, the shape of the foam particles is maintained stable.

그러나 발포제로 물을 함유한 폴리올레핀 미발포입자의 발포에는 상기 방법을 적용할 수 없는데 이를 포화스팀으로 가열할 경우 발포제인 물의 증기압 즉, 입자 내부의 압력이 가열스팀의 압력 즉, 입자 외부의 압력보다 높을 수가 없어 입자 내부에서 기포가 생성, 팽창될 수가 없기 때문이다. 만약 과열스팀으로 가열하면 입자 내부에서 수증기 기포가 생성되어 발포입자가 형성될 수는 있으나, 발포입자가 냉각되면 기포 내부의 수증기가 응축함에 따라 기포가 급격히 수축하므로 발포입자의 형태가 안정하게 유지되지 않는다. However, the above method is not applicable to the foaming of polyolefin unfoamed particles containing water as a blowing agent. When heating to saturated steam, the vapor pressure of water, that is, the blowing agent, that is, the pressure inside the particles, is higher than the pressure of the heating steam, that is, the pressure outside the particles. This is because bubbles cannot be generated and expanded inside the particles because they cannot be high. If heated with superheated steam, steam bubbles may be generated inside the particles to form foamed particles. However, when the foamed particles cool, the foam shrinks rapidly as the water vapor condenses inside the foam, so the foamed particles do not remain stable. Do not.

따라서 물을 발포제로 사용하는 폴리올레핀 발포입자는 고온(110-150℃), 고압의 밀폐된 용기 속에서 물과 접촉시켜 내부에 물이 침투된 폴리올레핀 수지입자를 바로 대기 중으로 방출하며 감압시켜 입자내부의 물의 증기압이 대기압보다 높은 상태에서 기포가 생성, 팽창되도록 함으로써 발포시키고 있다. Therefore, the polyolefin foam particles using water as a blowing agent are released into the atmosphere by contacting with water in a closed container of high temperature (110-150 ° C.) and a high pressure to release water into the atmosphere. Foaming is performed by allowing bubbles to form and expand in a state where the water vapor pressure is higher than atmospheric pressure.

그러나 이러한 방법은 전술한 바와 같이 부피가 큰 발포입자 상태로 유통시켜야 하는 불편이 있으므로 내부에 물이 침투된 상태로 냉각된 부피가 작은 미발포입자를 유통 또는 보관하다가 사용시 발포하여 발포입자를 제조할 수 있는 새로운 방법이 요구되고 있다.However, this method is inconvenient to circulate in the form of bulky foam particles as described above, so that the foamed particles can be prepared by circulating or storing the small unfoamed particles cooled with water infiltrated therein and then foaming them in use. New ways to do this are needed.

본 발명의 목적은 유통 또는 보관하다가 사용시 발포하여 발포입자를 제조할 수 있도록 제조된, 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 효과적인 발포방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an effective foaming method of polyolefin unfoamed particles containing water as a blowing agent, which is manufactured to foam during use in foaming or storage.

본 발명의 미발포입자 발포방법은, 미발포입자를 가열온도에서의 물의 증기압보다 낮은 압력의 고온 기체로 가열하여 발포시키는 단계와, 발포된 입자의 형태를 유지하면서 발포입자 내부로 수증기가 아닌 기체가 확산 침투되도록 하여 발포입자의 형태를 안정화시키는 단계를 포함한다.In the foaming method of the unfoamed particles of the present invention, the unfoamed particles are foamed by heating the unfoamed particles with a hot gas at a pressure lower than the vapor pressure of water at a heating temperature, and a gas which is not water vapor into the expanded particles while maintaining the form of the expanded particles. Stabilizing the shape of the foamed particles by allowing the diffusion to penetrate.

즉, 본 발명은 발포입자 형성단계에서 미발포입자를 가열할 때, 입자내부에서 물이 기화하여 기포가 생성, 팽창될 수 있도록 고온의 기체를 사용하여 입자외부의 압력을 물의 증기압보다 낮게 유지하면서 가열하는 것을 하나의 특징으로 하고, 일단 발포입자가 형성된 후 안정화 단계에서 기포 내부의 수증기가 응축하지 않도록 온도를 유지하여 발포입자의 형태를 유지한 상태에서 발포입자 내부로 공기가 확산되어 들어가도록 함으로써 발포입자가 냉각된 후에도 안정된 형태가 유지되도록 하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.That is, the present invention, when heating the unfoamed particles in the foamed particle forming step, while maintaining the pressure outside the particles lower than the vapor pressure of the water by using a high-temperature gas so that water vaporizes within the particles to create bubbles, expand It is characterized by heating, and once the foam particles are formed by maintaining the temperature so as to prevent condensation of water vapor in the bubble in the stabilization step by allowing the air to diffuse into the foam particles while maintaining the form of the foam particles Another feature is to maintain a stable form even after the foam particles are cooled.

본 발명을 보다 자세히 설명하면 다음과 같다. The present invention is described in more detail as follows.

발포 단계에서 물의 증기압보다 낮은 압력으로 미발포입자를 가열하기 위해서 상온에서 응축되지 않는 고온의 기체를 사용한다. 이러한 고온의 기체를 사용할 경우 기체의 압력과 무관하게 온도를 조절할 수 있으므로 미발포입자의 내부에서 수증기 기포가 생성, 팽창하여 발포입자가 형성되도록 할 수 있다. In the foaming step, a hot gas that does not condense at room temperature is used to heat the unfoamed particles to a pressure lower than the vapor pressure of water. In the case of using such a high-temperature gas, the temperature can be controlled irrespective of the pressure of the gas, so that steam bubbles are generated and expanded inside the unfoamed particles so that the expanded particles are formed.

상온에서 응축되지 않는 비교적 저렴한 가격의 기체로서 공기, 질소, 탄산가스 등이 있다. Relatively inexpensive gases that do not condense at room temperature include air, nitrogen, and carbon dioxide.

폴리올레핀 기포막에 대한 기체 투과속도는 탄산가스, 공기, 질소의 순이므로 탄산가스를 사용하면 가장 빠른 시간 내에 발포입자를 안정화시킬 수 있으나 대기 중에서 기포 내부의 탄산가스가 다시 공기로 치환되는 과정에서 탄산가스와 공기의 투과속도 차이에 의해 발포입자가 수축되는 현상이 나타날 수 있다. 공기를 사용하는 것은 안정화에 소요되는 시간이 탄산가스보다 길어지지만 구입할 필요가 없으므로 경제적이고 기체의 투과속도 차이에 의한 수축현상을 방지할 수 있다. Since the gas permeation rate for the polyolefin bubble membrane is carbon dioxide, air, and nitrogen in order, carbon dioxide gas can stabilize foaming particles in the fastest time, but in the process of replacing carbon dioxide gas in the air with air again, Foam particles may shrink due to the difference in gas and air permeation rate. Using air takes longer to stabilize than carbon dioxide gas, but it does not need to be purchased, so it is economical and can prevent shrinkage due to the difference in gas permeation rate.

수증기와 기체의 혼합물을 사용하면 가열기체의 열량이 높아서 발포입자가 형성되는 시간을 단축할 수 있으며, 탄화수소를 과잉공기로 연소시켜 발생하는 연소가스인 수증기, 탄산가스, 산소, 질소의 혼합물을 사용하면 간접가열에 의해 수증기 및 고온기체를 제조하는 것에 비해 에너지를 절약할 수 있다.The use of a mixture of water vapor and gas can reduce the time for the formation of foam particles due to the high heat content of the heating gas, and uses a mixture of water vapor, carbon dioxide, oxygen and nitrogen, combustion gases generated by burning hydrocarbons with excess air. Indirect heating can save energy compared to manufacturing steam and hot gas.

발포 단계의 작업 조건은 미발포입자를 구성하고 있는 폴리올레핀 수지의 조성과 목표로 하는 발포비에 따라 변화된다. 수지의 용융점이 높고 발포비가 높을수록 가열온도가 높아지고 가열시간도 길어져야 한다. 가열기체의 온도가 높으면 가열에 소요되는 시간이 단축되지만 발포입자의 표면에서 수지가 용융되는 현상이 발생할 수도 있다. The operating conditions of the foaming step vary depending on the composition of the polyolefin resin constituting the unfoamed particles and the target foaming ratio. The higher the melting point of the resin and the higher the foaming ratio, the higher the heating temperature and the longer the heating time. If the temperature of the heating gas is high, the time required for heating is shortened, but the phenomenon of melting the resin on the surface of the foam particles may occur.

내부에 함유된 물의 양이 동일한 미발포입자를 가열온도 및 가열시간을 변화시킴으로써 발포비를 변화시킬 수 있는데 이는 본 발명의 또 다른 특징이다. 즉, 성형 시 형틀에 투입되는 발포입자의 발포비에 따라 성형제품의 발포비가 결정되기 때문에 발포비가 서로 다른 성형제품을 제조하기 위해서 종래의 방법에서는 서로 다른 발포비로 제조된 발포입자를 유통하여 사용하여야 하였으나 본 발명의 방법에 의하면 동일한 미발포입자를 제조하여 유통시키다가 사용시에 원하는 발포비의 발포입자를 제조하여 사용할 수 있으므로 발포입자를 발포비별로 발포한 후, 운송, 저장, 관리하지 않아도 되므로 비용을 절감할 수 있다.The foaming ratio can be changed by changing the heating temperature and the heating time of unfoamed particles having the same amount of water contained therein, which is another feature of the present invention. That is, since the foaming ratio of the molded product is determined according to the foaming ratio of the foamed particles introduced into the mold during molding, in order to manufacture molded products having different foaming ratios, foamed particles prepared at different foaming ratios must be distributed and used. However, according to the method of the present invention, since the same unfoamed particles are manufactured and distributed, the foamed particles having the desired foaming ratio can be manufactured and used at the time of use, so that the foamed particles are not foamed by foaming ratio, and therefore, transportation, storage, and management are not required. Can reduce the cost.

안정화 단계에서는 상기 과정에 의해 형성된 발포입자가 수축되지 않도록 온도를 유지하면서 발포입자 내부로 기체가 확산, 침투되도록 함으로써 발포입자가 대기 중에서 냉각되어도 형태를 유지하도록 한다. 공기, 질소, 탄산가스 등 상온에서 응축되지 않는 기체가 함유된 가열 기체를 사용하는 경우에는 발포과정에 사용한 기체를 안정화 과정에서도 그대로 사용할 수 있다. 그러나 안정화 시간을 단축하기 위해서는 고온의 공기를 사용하는 것이 좋다. In the stabilization step, the gas is diffused and penetrated into the foamed particles while maintaining the temperature so that the foamed particles formed by the process are not shrunk, so that the foamed particles are maintained even when cooled in the air. When using a heating gas containing a gas that does not condense at room temperature, such as air, nitrogen, and carbon dioxide, the gas used in the foaming process may be used as it is in the stabilization process. However, it is better to use hot air to shorten the stabilization time.

목표로 하는 발포비의 발포입자가 형성되면 더 이상 발포입자의 내부에서 물의 기화가 진행되어 기포가 성장하지 않도록 고온 기체의 온도를 낮춘다. 이때 발포입자 내부의 온도와 고온 기체의 온도가 같도록 하는 것이 가장 바람직하며 발포입자 내부보다 기체의 온도가 높을 경우 발포입자 내부로 계속 열전달이 진행되어 기포가 성장하므로 발포비가 증가하며, 기체의 온도가 낮을 경우 발포입자가 냉각되어 기포 내부의 수증기가 응축하므로 발포입자가 수축되는 현상이 발생한다. 발포입자의 온도가 변화하지 않도록 기체의 온도를 적절히 조절한 상태에서 발포입자와 기체를 적절한 시간동안 접촉시키면 공기 등 비응축성 기체가 발포입자 내부로 확산하며 수증기와 치환되어 발포입자의 안정화가 이루어진다. 접촉시간은 원료수지의 조성, 발포입자의 발포비, 발포입자와 접촉하는 기체의 조성 등에 따라 10분 내지 1시간 정도가 소요된다. When the foaming particles having the target foaming ratio are formed, the temperature of the hot gas is lowered so that the vaporization of water further proceeds inside the foaming particles so that bubbles do not grow. At this time, it is most preferable that the temperature of the foam particles and the temperature of the hot gas is the same, and if the temperature of the gas is higher than the foam particles inside, the heat transfer proceeds continuously to the foam particles, so that the foam grows, the foaming ratio increases, and the temperature of the gas When is low, since the foam particles are cooled to condense the water vapor in the bubble, the foam particles shrink. When the temperature of the gas is properly adjusted so that the temperature of the foam particles does not change, when the foam particles and the gas are contacted for an appropriate time, non-condensable gases such as air diffuse into the foam particles and are replaced with water vapor to stabilize the foam particles. The contact time is about 10 minutes to about 1 hour depending on the composition of the raw material resin, the foaming ratio of the foam particles, the composition of the gas in contact with the foam particles.

이와 같이 발포입자 형성단계와 안정화 단계를 거쳐 안정된 발포입자를 제조할 수 있으나, 발포입자가 형성되는 중에도 기체의 확산에 의한 안정화가 일부 진행되므로 발포입자 형성단계와 안정화 단계를 엄밀하게 구분하기는 어려우며 고온기체의 온도를 서서히 상승시키며 장시간 동안 공급할 경우에는 발포입자 형성과 안정화가 동시에 진행된다.As described above, stable foamed particles may be manufactured through the foamed particle forming step and the stabilizing step. However, the foamed particle forming step and the stabilizing step are difficult to be strictly distinguished because the stabilization by the diffusion of the gas proceeds even while the foamed particles are formed. When the temperature of the high temperature gas is gradually raised and supplied for a long time, the formation of foam particles and the stabilization proceed simultaneously.

본 발명의 또 다른 특징은 발포조건을 적절하게 조절하면 발포입자의 표층 밀도가 내부 밀도보다 높은 구조를 지닌 발포입자를 제조할 수 있다는 점이다. Another feature of the present invention is that if the foaming conditions are properly controlled, the foamed particles having a structure in which the surface layer density of the foamed particles is higher than the internal density can be produced.

이를테면, 고온의 기체를 사용하여 물을 함유한 미발포입자를 가열하면 미발포입자의 온도가 상승하여 수지의 연화점에 도달하는 과정에서 입자 표면에 함유된 물이 증발함에 따라 발포가 되지 않은 상태에서 수지입자 표층의 물의 농도가 낮아지게 되고, 따라서 수지의 온도가 연화점 이상으로 높아지고, 수지 내부에서 물의 기화가 진행되어 형성된 발포입자의 표층은 내부에 비해 발포비가 낮아 밀도가 높은 구조를 지니게 된다. 이렇게 하여 제조되는 고밀도 표층을 지니는 발포입자는 성형성과 형태 안정성이 우수한데, 보다 큰 밀도차이를 지닌 발포입자를 제조하기 위해서는 미발포입자를 발포하기 전에 미리 적극적으로 건조한 공기와 접촉시켜 표층의 수분을 일부 건조시킨 후 발포입자를 제조하는 방법을 사용할 수 있다.For example, if a non-foamed particle containing water is heated using a hot gas, the temperature of the unfoamed particle rises to reach the softening point of the resin, and thus the foamed water does not foam as the water contained on the particle surface evaporates. The concentration of water in the surface layer of the resin particles is lowered, and thus the temperature of the resin is higher than the softening point, and the surface layer of the foamed particles formed by evaporation of water in the resin has a low foaming ratio compared with the inside, and has a high density structure. Foamed particles having a high density surface layer prepared in this way are excellent in formability and form stability.In order to prepare foamed particles having a greater density difference, the surface layer moisture is actively contacted with dry air before foaming unfoamed particles. After some drying, a method of preparing expanded particles may be used.

본 발명에서 발포시키고자 하는 폴리올레핀 미발포입자는 밀폐된 내압용기에 폴리올레핀 수지입자와 물을 넣고 가열함으로써 제조할 수 있으며, 물이 수지입자 내부로 잘 침투되도록 하기 위하여 미국특허 제6,214,869호에 개시된 바와 같이 폴리올레핀 수지에 친수성 수지를 혼합하는 방법을 사용할 수도 있다. The polyolefin unfoamed particles to be foamed in the present invention can be prepared by putting the polyolefin resin particles and water in a sealed pressure-resistant container and heated, and as disclosed in US Pat. No. 6,214,869 in order to allow water to penetrate well into the resin particles. Similarly, the method of mixing a hydrophilic resin with polyolefin resin can also be used.

폴리올레핀 수지는 일반적으로 LDPE, LLDPE, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-1부텐 공중합체, 프로필렌-1부텐 공중합체 또는 분기가 발달된 고점도 폴리프로필렌 등이 주로 사용되며 비 올레핀계 단량체가 공중합된 폴리올레핀을 주체로 하는 고분자도 사용될 수 있다.Polyolefin resins are generally LDPE, LLDPE, ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-1 butene copolymers, propylene-1 butene copolymers or branched high viscosity polypropylenes. Polymers mainly composed of polyolefins may also be used.

본 발명을 실시예를 통해 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples.

<실시예 1><Example 1>

에틸렌-프로필렌 공중합수지에 친수성 고분자로서 나트륨 이온으로 치환된 아크릴산 중합체가 혼합된 수분함량 2% 인 미발포입자 (직경 1mm, 길이 2mm 의 원통형) 50g을 10L의 발포용기에 넣고, 용기 하부에서 150℃의 공기와 수증기의 혼합물을 5분간 공급하여 발포입자가 형성되도록 한 후, 발포용기 내부의 온도를 110℃로 20분간 유지하여 발포입자 내부로 공기가 확산 침투되도록 하여 발포비 10배의 안정된 형태의 발포입자를 제조하였다. 50 g of unfoamed particles (1 mm in diameter and 2 mm in length) of 2% of water containing an ethylene-propylene copolymer resin mixed with an acrylic acid polymer substituted with sodium ions as a hydrophilic polymer were placed in a 10 L foam container, and 150 ° C at the bottom of the container. After supplying a mixture of air and water vapor for 5 minutes to form foam particles, the temperature inside the foam container is maintained at 110 ℃ for 20 minutes to allow air to diffuse into the foam particles in a stable form of 10 times the foaming ratio Foam particles were prepared.

<실시예 2><Example 2>

에틸렌-프로필렌-1부텐 공중합 수지로서 물을 1% 함유한 미발포입자 (직경 1mm, 길이 2mm의 원통형) 50g을 10L의 발포용기에 넣고, 용기 하부에서 140℃의 과열증기를 5분간 공급하여 발포입자가 형성되도록 한 후, 발포용기 내부의 온도를 110℃로 20분간 유지하며 고온의 공기를 공급하여 발포입자 내부로 공기가 확산 침투 되도록 하여 발포비 5배의 안정한 형태의 발포입자를 제조하였다.As an ethylene-propylene-1 butene copolymer resin, 50 g of unfoamed particles (1 mm in diameter and 2 mm in length cylindrical shape) containing 1% of water were placed in a 10 L foam container and foamed by supplying superheated steam at 140 ° C. for 5 minutes from the bottom of the container. After the particles were formed, the foam container was maintained at 110 ° C. for 20 minutes while supplying hot air to diffuse air into the foam particles, thereby preparing foam particles having a stable foaming rate of 5 times.

<실시예 3><Example 3>

에틸렌-프로필렌 공중합수지에 친수성 고분자로서 나트륨 이온으로 치환된 아크릴산 중합체가 혼합된 수분함량 2.5% 인 미발포입자 (직경 1mm, 길이 2mm 의 원통형) 50g을 10L의 발포용기에 넣고, 용기 하부에서 80℃의 건조공기를 1분간 공급하여 입자표층의 물을 일부 건조시킨 후, 150℃의 공기와 수증기의 혼합물을 5분간 공급하여 발포입자가 형성되도록 한 후, 발포용기 내부의 온도를 130℃로 20분간 유지하여 발포입자 내부로 공기가 확산 침투 되도록 하여, 표층의 기포 직경이 평균 100미크론 이고 내부의 기포 직경이 평균 250 미크론인 발포비 11배의 안정된 형태의 발포입자를 제조하였다.50 g of unfoamed particles (1 mm diameter and 2 mm length cylindrical) of 2.5% of water content, in which ethylene-propylene copolymer resin was mixed with an acrylic acid polymer substituted with sodium ions as a hydrophilic polymer, was placed in a 10 L foam container, and 80 ° C at the bottom of the container. After supplying dry air for 1 minute to partially dry the water on the surface of the particle, and then supplying a mixture of air and steam at 150 ° C. for 5 minutes to form foamed particles, the temperature inside the foam container at 130 ° C. for 20 minutes. The air was diffused and penetrated into the foamed particles to prepare foamed particles having a stable foaming ratio of 11 times the foaming ratio having an average bubble diameter of 100 microns and an average bubble diameter of 250 microns.

본 발명에 의하면 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자를 유통 또는 보관하다가 필요시 발포시켜 성형에 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 미발포입자를 사용하여 서로 다른 발포비의 발포입자를 제조할 수 있으므로, 부피가 큰 발포입자를 발포비별로 구분하여 유통, 저장, 관리하는 데에 소요되는 물류비용을 절감할 수 있다. According to the present invention, the polyolefin unfoamed particles containing water as a blowing agent can be used for molding by circulating or storing them, if necessary, as well as foaming particles having different foaming ratios using the same unfoamed particles. In addition, the bulky foam particles can be classified by foaming ratio, thereby reducing the logistics cost required for distribution, storage and management.

그리고 입자 내부에 비해 표층의 밀도가 높아서 성형성과 안정성이 우수한 발포입자를 제조할 수 있다. 또한 프로판, 부탄, 펜탄 등의 휘발성 유기화합물(VOC)이나 지구온난화의 원인물질인 탄산가스를 사용하지 않아도 되므로 친환경적이다.And since the surface layer has a higher density than the inside of the particles, it is possible to produce foam particles having excellent moldability and stability. In addition, it is eco-friendly because it does not need to use volatile organic compounds (VOC) such as propane, butane and pentane or carbon dioxide gas, which is a cause of global warming.

Claims (4)

미발포입자를 가열온도에서의 물의 증기압보다 낮은 압력의 고온 기체로 가열하여 발포시키는 단계와, 발포된 입자의 형태를 유지하면서 발포입자 내부로 수증기가 아닌 기체가 확산 침투되도록 하여 발포입자의 형태를 안정화시키는 단계를 포함하는 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 발포방법.Heating and foaming the unfoamed particles with a hot gas at a pressure lower than the vapor pressure of water at a heating temperature, and allowing the non-water vapor to diffuse into and penetrate the foamed particles while maintaining the foamed particles. Foaming method of polyolefin unfoamed particles containing water as a blowing agent comprising the step of stabilizing. 제1항에 있어서, 발포단계에서 공기, 질소, 탄산가스, 이들의 혼합물, 과열증기, 또는 수증기와 기체의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 발포방법.The method for foaming polyolefin unfoamed particles containing water as a blowing agent according to claim 1, wherein air, nitrogen, carbon dioxide, mixtures thereof, superheated steam, or mixtures of water vapor and gas are used in the foaming step. 제1항에 있어서, 안정화 단계가 발포입자의 온도를 100℃ 이상으로 유지하면서 발포입자를 가열기체, 또는 공기와 접촉시키는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 발포방법.The foaming of polyolefin unfoamed particles containing water as a foaming agent according to claim 1, wherein the stabilizing step is performed by contacting the foamed particles with a heating gas or air while maintaining the temperature of the foamed particles at 100C or higher. Way. 제1항에 있어서, 발포단계에 앞서 미발포입자의 표면을 건조한 기체와 접촉시키는 발포제 건조단계를 거치는 것을 특징으로 하는 물을 발포제로 함유하는 폴리올레핀 미발포입자의 발포방법.The method of foaming polyolefin unfoamed particles comprising water as a blowing agent according to claim 1, wherein a foaming agent drying step of contacting the surface of the unfoamed particles with a dry gas is performed prior to the foaming step.
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US20090176574A1 (en) * 2006-04-10 2009-07-09 Skype Limited , A Corporation User Interface for a Communication Device
DE202006021123U1 (en) 2005-09-23 2012-12-05 Lg Electronics Inc. Mobile communication device for message display

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006021123U1 (en) 2005-09-23 2012-12-05 Lg Electronics Inc. Mobile communication device for message display
US20090176574A1 (en) * 2006-04-10 2009-07-09 Skype Limited , A Corporation User Interface for a Communication Device
US8572175B2 (en) * 2006-04-10 2013-10-29 Microsoft Corporation User interface for a communication device
KR100830093B1 (en) * 2007-02-23 2008-05-19 한국과학기술연구원 Method for preparing polyolefin foamed particles having excellent formability

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