KR20060120195A - 충전재를 함유하는 발포성 중합체 과립으로 제조된 입자발포체 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충전재를 함유하는 발포성 열가소성 중합체 과립으로 제조된 예비발포된 발포체 입자를 결합시켜 얻어질 수 있는, 밀도가 8 내지 200 g/l인 입자 발포체 성형품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 발포성 중합체 과립의 제조 방법에 관한 것이다.
발포체 성형품, 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질

Description

충전재를 함유하는 발포성 중합체 과립으로 제조된 입자 발포체 성형품 {PARTICLE FOAM MOULDED PARTS MADE OF EXPANDABLE POLYMER GRANULATES CONTAINING FILLING MATERIAL}
본 발명은 충전된 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질로 이루어진 예비발포된 발포체 비드의 융합을 통해 얻어질 수 있는, 밀도가 8 내지 200 g/l인 성형가능한 발포체 성형품, 및 발포성 펠릿화 중합체 물질의 제조 방법에 관한 것이다.
현탁 중합을 통한 발포성 폴리스티렌 (EPS)과 같은 발포성 스티렌 중합체의 제조 방법은 오랫 동안 알려져 왔다. 이러한 방법의 단점은 다량의 폐수가 발생하여, 이것을 폐기해야 한다는 점이다. 내부 수분을 제거하기 위해서 중합체를 건조시켜야 한다. 또한, 현탁 중합은 일반적으로 광범위한 비드 크기 분포를 야기하여, 각각의 비드 분획을 수득하기 위해서는 복잡한 체질이 요구된다.
발포 및 발포성 스티렌 중합체를 제조하는 데 압출법이 또한 사용될 수 있다. 여기서, 발포제는 예를 들어 압출기를 통해 중합체 용융물로 혼합에 의해 혼입되고, 이 물질은 다이 플레이트를 통과하고 분할되어 입자 또는 스트랜드를 제공한다 (US 제3,817,669호, GB 제1,062,307호, EP-B 제0 126 459호, US 제5,000,891호).
EP-A 제668 139호는, 분산, 체류 및 냉각 단계에서 발포제를 포함하는 용융 물을 제조하기 위해 정적 혼합 부재를 사용한 후 물질을 펠릿화하는, 발포성 펠릿화 폴리스티렌 물질 (EPS)의 비용-효율적인 제조 방법을 기재하고 있다. 용융물이 고체화 온도보다 약간 높은 온도로 냉각되기 때문에 다량의 열의 방산이 요구된다.
압출 후 발포를 실질적으로 방지하기 위한 다양한 펠릿화 방법 (예를 들어 수중 펠릿화 (EP-A 제305 862호), 스프레이 연무화 (spray mist) (WO 제03/053651호) 또는 분무화 (atomization) (US 제6,093,750호))이 제안되어 있다.
DE 제198 19 058호는 발포제를 포함하는 폴리스티렌 용융물의 압출을 통한, 약간의 초기 발포 (incipient foaming), 및 50 내지 90 ℃의 온도 및 2 내지 20 bar의 압력의 수조에서의 수중 펠릿화를 거친 발포성 스티렌 중합체를 기재하고 있다.
GB 제1 048 865호는 밀도가 100 내지 1100 kg/m3인 시이트, 스트립 또는 리본 형태의, 충전재 함량이 높은 압출된 폴리스티렌 발포체를 기재하고 있다. 여기서, 발포제를 포함하는 폴리스티렌은 충전재와 예비혼합되어 압출기에 충전된다. 충전재 함량이 높은 발포성 스티렌 또는 성형가능한 폴리스티렌 발포체에 대해서는 기재되어 있지 않다.
WO 제03/035728호는 평균 직경 0.01 내지 100 ㎛, 굴절율 1.6 초과 및 색 지수 22 이하의 무기 충전재를 포함하는 발포성 폴리스티렌의 제조에 대해 기재하고 있다. 실시예에서는 발포체의 열 전도도를 감소시키기 위해 흑연 등의 IR 흡수제 대신에 TiO2 1 내지 4 중량％를 사용하고 있다.
할로겐 무함유 난연제를 포함하는 발포성 스티렌 중합체가 공지되어 있다. EP-A 제0 834 529호에 따르면, DIN 4102 B2 불꽃 시험을 통과하는 발포체를 얻기 위해, 사용된 난연제는 인 화합물 및 물을 제거하는 수산화금속으로 이루어진 혼합물, 예를 들어 인산 트리페닐 및 수산화마그네슘으로 이루어진 혼합물 12 중량％ 이상을 포함한다.
WO 제00/34342호는 난연제로서 발포성 흑연 5 내지 50 중량％를 포함하고, 적절한 경우 인 화합물 2 내지 20 중량％도 포함하는 발포성 스티렌 중합체를 기재하고 있다.
WO 제98/51735호는 현탁 중합 또는 이축 압출기에서의 압출을 통해 얻을 수 있는, 흑연 입자를 포함하고 감소된 열 전도도를 갖는 발포성 스티렌 중합체를 기재하고 있다. 이축 압출기에서의 높은 전단력 때문에, 사용된 중합체의 상당한 분자량 감소 및(또는) 난연제 등의 첨가된 첨가제의 약간의 분해가 일반적으로 관찰된다.
이상적인 단열 특성 및 양호한 표면을 발포체에 제공하기 위해서 결정적으로 중요한 인자는 발포성 스티렌 중합체 (EPS)의 발포 동안에 얻어진 기포의 개수와 발포체의 구조이다. 압출을 통해 제조된 펠릿화 EPS 물질에서는 종종 이상적인 발포체 구조를 갖는 발포체를 제공하기 위한 발포가 가능하지 않다.
발포 공정에서 핵 형성을 위해 탈크, 카본 블랙, 흑연 또는 유리 섬유 등의 무기 물질 소량을 중합체와 혼합할 수 있다는 것이 알려져 있다. 무기 물질이 높은 농도에서는, 일반적으로 연속-기포 발포체가 얻어진다. 예를 들어, EP-A 제1 002 829호는 실릴화 유리 섬유의 존재 하에 스티렌을 현탁 중합하여 EPS 비드를 제공하고, 이를 가공하여 연속-기포 발포체를 얻는 것에 대해 기재하고 있다.
현탁 중합을 통해 발포성 폴리스티렌을 제조할 때, 이 공정은 종종 응고를 회피하기 위해 사용되는 특정 첨가제의 경우 변형되어야 한다. 발포체의 물성을 목적하는 바대로 변경하고, 또한 가소제 취급시의 절약을 수반하면서 물질을 발포시킬 수 있도록, 이는 다량의 충전재를 함유하는 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질을 간단한 방식으로 얻는 것이 요망된다.
본 발명의 목적은 고충전재 함량 하에서 예비발포되어 주로 독립-기포 발포체 비드를 제공할 수 있고, 융합되어 밀도가 8 내지 200 g/l인 성형가능한 발포체 성형품을 제공할 수 있는, 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질을 제공하는 것이다.
상기 목적에 의해, 충전된 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질로 이루어진 예비발포된 발포체 비드의 융합을 통해 얻을 수 있는, 밀도가 8 내지 200 g/l, 바람직하게는 10 내지 50 g/l인 성형가능한 발포체 성형품을 발견하기에 이르렀다.
놀랍게도, 충전재의 존재에도 불구하고, 본 발명의 성형가능한 발포체 성형품은 개별 발포체 비드의 기포의 60％ 초과, 바람직하게는 70％ 초과, 특히 바람직하게는 80％ 초과가 일반적으로 독립-기포 유형으로 독립 기포의 비율이 높다.
사용될 수 있는 충전재는 유기 및 무기 분말 또는 섬유, 또는 이들의 혼합물이다. 사용될 수 있는 유기 충전재의 예는 목분, 전분, 아마 섬유, 대마 섬유, 라미 섬유, 주트 섬유, 사이잘 섬유, 면 섬유, 셀룰로오스 섬유 또는 아라미드 섬유 이다. 사용될 수 있는 무기 충전재의 예는 탄산염, 규산염, 황산바륨, 유리 비드, 제올라이트 또는 산화금속이다. 탈크, 초크, 카올린 (Al2(Si2O5)(OH)4), 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 아질산알루미늄, 규산알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 실리카, 분말형 석영, 에어로실 (Aerosil), 알루미나 또는 규회석과 같은 분말형 무기 물질, 또는 비드 또는 섬유 형태의 무기 물질, 예를 들어 유리 비드, 유리 섬유 또는 탄소 섬유가 바람직하다.
평균 입경 (또는 섬유질 충전재의 경우 길이)은 기포 크기의 범위이거나 이보다 작아야 한다. 평균 입경이 1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 2 내지 50 ㎛의 범위인 것이 바람직하다.
밀도가 2.0 내지 4.0 g/cm3, 특히 2.5 내지 3.0 g/cm3의 범위인 무기 충전재가 특히 바람직하다. 백도/휘도 (DIN/ISO)는 바람직하게는 50 내지 100％, 특히 70 내지 98％이다. 바람직한 충전재의 ISO 787/5 흡유치는 2 내지 200 g/100 g, 특히 5 내지 150 g/100 g이다.
발포성 열가소성 중합체 및 이로부터 얻어질 수 있는 성형가능한 발포체 성형품의 특성은 충전재의 특성 및 양에 의해 영향을 받을 수 있다. 충전재의 비율은 열가소성 중합체를 기준으로 일반적으로 1 내지 50 중량％, 바람직하게는 5 내지 30 중량％이다. 충전재 함량이 5 내지 15 중량％인 경우, 성형가능한 발포체 성형품의 기계적 특성 (예를 들어, 굴곡 강도 또는 압착 강도)의 실질적인 손상이 관찰되지 않는다. 충전재의 중합체 매트릭스로의 결합을 현저하게 개선하여 성형 가능한 발포체 성형품의 기계적 특성을 개선하기 위해, 말레산 무수물-개질된 스티렌 공중합체, 에폭시기 함유 중합체, 유기실란, 또는 이소시아네이트기 또는 산기를 갖는 스티렌 공중합체 등의 접착 증진제를 사용할 수 있다.
무기 충전재는 일반적으로 연소성을 감소시킨다. 수산화알루미늄 등의 무기 분말을 첨가함으로써 특히 내화능 (fire performance)이 크게 개선될 수 있다.
놀랍게도, 높은 충전재 함량에서도, 본 발명의 펠릿화 열가소성 중합체 물질은 저장 동안에 발포제의 손실을 거의 나타내지 않는다. 또한, 핵 형성 작용은 중합체를 기준으로 한 발포제의 함량을 감소시킨다.
사용될 수 있는 열가소성 중합체의 예는 스티렌 중합체, 폴리아미드 (PA), 폴리올레핀 (예컨대 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE) 또는 폴리에틸렌-프로필렌 공중합체), 폴리아크릴레이트 (예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)), 폴리카르보네이트 (PC), 폴리에스테르 (예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT)), 폴리에테르 술폰 (PES), 폴리에테르 케톤 또는 폴리에테르 술피드 (PES), 또는 이들의 혼합물이다. 스티렌 중합체가 특히 바람직하게 사용된다.
분자량 Mw가 160000 미만인 스티렌 중합체는 펠릿화 동안에 중합체 마모를 일으킨다는 것을 발견하였다. 발포성 스티렌 중합체의 몰 질량은 바람직하게는 190000 내지 400000 g/mol, 특히 바람직하게는 220000 내지 300000 g/mol이다. 분자량이 전단 및(또는) 열 노출을 통해 감소되기 때문에, 발포성 폴리스티렌의 몰 질량은 일반적으로 사용된 폴리스티렌의 몰 질량보다 약 10000 g/mol 작다.
얻어지는 펠릿의 크기를 최소화하기 위해서, 다이로부터 방출된 후의 다이 팽윤 (die swell)을 최소화하여야 한다. 특히 스티렌 중합체의 분자량 분포에 의해 다이 팽윤이 영향을 받을 수 있음이 발견되었다. 따라서, 발포성 스티렌 중합체는 바람직하게는 다분산도 Mw/Mn이 3.5 이하, 특히 바람직하게는 1.5 내지 2.8, 매우 특히 바람직하게는 1.8 내지 2.6인 분자량 분포를 갖는다.
바람직하게는 사용되는 스티렌 중합체는 무색 투명한 폴리스티렌 (GPPS), 내충격성 폴리스티렌 (HIPS), 음이온성으로 중합된 폴리스티렌 또는 내충격성 폴리스티렌 (AIPS), 스티렌-α-메틸스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체 (ABS), 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 (ASA), 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 (MBS), 메틸 메타크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (MABS) 중합체, 또는 이들의 혼합물 또는 폴리페닐렌 에테르 (PPE)와의 혼합물이다.
기계적 특성 또는 열 안정성을 개선하기 위해서, 상기 언급한 스티렌 중합체는, 예를 들어 폴리아미드 (PA), 폴리올레핀 (예컨대 폴리프로필렌 (PP) 또는 폴리에틸렌 (PE)), 폴리아크릴레이트 (예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)), 폴리카르보네이트 (PC), 폴리에스테르 (예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT)), 폴리에테르 술폰 (PES), 폴리에테르 케톤 또는 폴리에테르 술피드 (PES) 또는 이들의 혼합물 등의 열가소성 중합체를 중합체 용융물을 기준으로 합계량이 일반적으로 최대 30 중량％ 이하, 바람직하게는 1 내지 10 중량％로, 적절한 경우 상용화제와 함께 블렌딩할 수 있다. 기재한 양의 범위 내 의 혼합물은 또한 예를 들어 소수성으로 개질하거나 또는 관능화한 중합체 또는 올리고머, 고무, 예컨대 폴리아크릴레이트 또는 폴리디엔, 예를 들어 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 또는 생분해성 지방족 또는 지방족/방향족 코폴리에스테르를 사용하는 것도 가능하다.
적합한 상용화제의 예는 말레산 무수물-개질된 스티렌 공중합체, 에폭시기 함유 중합체 및 유기실란이다.
언급된 열가소성 중합체를 포함하는 재순환 중합체, 특히 스티렌 중합체 및 발포성 스티렌 중합체 (EPS)가 또한 실질적으로 그의 특성을 손상시키지 않는 양, 일반적으로 50 중량％ 이하, 특히 1 내지 20 중량％의 양으로 스티렌 중합체 용융물과 혼합될 수도 있다.
발포제를 포함하는 스티렌 중합체 용융물은 일반적으로, 발포제를 포함하는 스티렌 중합체 용융물을 기준으로 합계량 2 내지 10 중량％, 바람직하게는 3 내지 7 중량％로 균질 분산된 1종 이상의 발포제를 포함한다. 적합한 발포제는 일반적으로 EPS에서 사용되는 물리적 발포제, 예컨대 탄소 원자 2 내지 7개를 갖는 지방족 탄화수소, 알코올, 케톤, 에테르 또는 할로겐화 탄화수소이다. 이소부탄, n-부탄, 이소펜탄, n-펜탄을 사용하는 것이 바람직하다.
발포성을 개선하기 위해, 내부 수분의 미세 분산된 액적을 스티렌 중합체 매트릭스로 도입할 수 있다. 도입하는 방법의 예로 용융 스티렌 중합체 매트릭스로 물을 첨가하는 것을 들 수 있다. 물의 첨가 위치는 발포제 공급의 상류, 하류 또는 발포제 공급과 동일한 위치일 수 있다. 물의 균일 분산은 동적 또는 정적 믹서 를 사용하여 달성할 수 있다.
적절한 양의 물은 스티렌 중합체를 기준으로 일반적으로 0 내지 2 중량％, 바람직하게는 0.05 내지 1.5 중량％이다.
발포시에 내부 수분 90％ 이상을 직경 0.5 내지 15 ㎛의 형태인 내부 수분의 액적 형태로 갖는 발포성 스티렌 중합체 (EPS)는 적절한 수의 기포 및 균질 발포체 구조로 발포한다.
발포제 및 물의 첨가량은, 발포성 스티렌 중합체의 발포능 α (발포 전의 벌크 밀도를 발포 후의 벌크 밀도로 나눈 값으로 정의함)가 125 이하, 바람직하게는 25 내지 100이 되도록 선택한다.
본 발명의 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질 (EPS)의 벌크 밀도는 일반적으로 700 g/l 이하, 바람직하게는 590 내지 660 g/l의 범위이다. 충전재가 사용되는 경우, 충전재의 특성 및 양에 따라 벌크 밀도는 590 내지 1200 g/l의 범위일 수 있다.
또한, 충전재 이외에 첨가제, 핵 형성제, 가소화제, 난연제, 가용성 및 불용성 무기 및(또는) 유기 염료 및 안료, 예를 들어 IR 흡수제, 예컨대 카본 블랙, 흑연 또는 알루미늄 분말을 스티렌 중합체 용융물에 충전재와 함께 또는 따로 믹서 또는 보조 압출기 등을 사용하여 첨가할 수 있다. 염료 및 안료의 첨가량은 일반적으로 0.01 내지 30 중량％, 바람직하게는 1 내지 5 중량％이다. 안료를 스티렌 중합체 내에 균질 및 미세분산 분포시키기 위해, 특히 극성 안료의 경우에는, 분산제, 예를 들어 유기 실란, 에폭시기 함유 중합체 또는 말레산 무수물-그래프트 스 티렌 중합체를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 바람직한 가소제는 광유, 저분자량 스티렌 중합체 및 프탈레이트이고, 이들은 스티렌 중합체를 기준으로 0.05 내지 10 중량％의 양으로 사용될 수 있다.
입도가 0.1 내지 100 ㎛, 특히 0.5 내지 10 ㎛ 범위인 충전재는 10 중량％ 함량에서 폴리스티렌 발포체의 열 전도도를 1 내지 3 mW 만큼 낮춘다. 이는 비교적 소량의 카본 블랙 및 흑연 등의 IR 흡수제로도 비교적 낮은 열 전도도가 달성될 수 있음을 의미한다.
열 전도도를 감소시키기 위해, 카본 블랙 또는 흑연 등의 IR 흡수제를 0.1 내지 10 중량％, 특히 2 내지 8 중량％의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
비교적 소량의, 예를 들어 5 중량％ 미만의 충전재가 사용되는 경우, 카본 블랙을 1 내지 25 중량％, 바람직하게는 10 내지 20 중량％의 양으로 사용할 수 있다. 이러한 높은 카본 블랙 함량에서는, 카본 블랙을 주 압출기 및 보조 압출기를 사용하여 스티렌 중합체 용융물로 나누어서 혼합하는 것이 바람직하다. 압출기를 사용한 첨가로 카본 블랙 응집물이 간단히 분쇄되어 평균 응집물 크기가 0.3 내지 10 ㎛, 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎛가 되고, 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질의 균일 착색을 가능케 하여 밀도가 5 내지 40 kg/m3, 특히 10 내지 15 kg/m3인 독립-기포 성형가능한 발포체로 발포될 수 있다. 카본 블랙 10 내지 20 중량％를 사용하여 얻을 수 있는 성형가능한 발포체는 발포 및 소성 후에 DIN 52612에 따라 10 ℃에서 측정했을 때 30 내지 33 mW/mK 범위의 열 전도도 λ를 달성한다.
평균 1차 입도가 10 내지 300 nm, 특히 30 내지 200 nm의 범위인 카본 블랙을 사용하는 것이 바람직하다. BET 표면적은 바람직하게는 10 내지 120 m2/g의 범위이다.
사용되는 흑연은 바람직하게는 평균 입도가 1 내지 50 ㎛인 흑연을 포함한다.
감소된 열 전도도를 갖는 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질은 바람직하게는
a) 탈크, 초크, 카올린, 수산화알루미늄, 이산화티탄, 초크, 아질산알루미늄, 규산알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 카올린, 실리카, 분말형 석영, 에어로실, 알루미나 또는 규회석과 같은 분말형 무기 물질로부터 선택된 충전재 5 내지 50 중량％, 및
b) 카본 블랙 또는 흑연 0.1 내지 10 중량％를 포함한다.
펠릿화 EPS 물질은 특히 바람직하게는 난연제로서 헥사브로모시클로도데칸 (HBCD), 및 난연제 상승작용제로서 디쿠밀 또는 디쿠밀 퍼옥시드를 포함한다. 난연제 상승작용제 대 유기 브롬 화합물의 중량비는 일반적으로 1 내지 20, 바람직하게는 2 내지 5이다.
특히 카르보네이트 (예컨대 초크)를 충전재로서 사용하는 경우, HBDC와 같은 할로겐화 난연제에 의해 방출된 할로겐화수소가 중화되어, 처리 동안의 플랜트의 부식이 일어나지 않거나 감소된다.
할로겐화 난연제를 사용하지 않고 난연성을 부여한 본 발명의 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질은 바람직하게는
a) 탈크, 초크, 카올린, 수산화알루미늄, 아질산알루미늄, 규산알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 이산화티탄, 초크, 황산칼슘, 카올린, 실리카, 분말형 석영, 에어로실, 알루미나 또는 규회석과 같은 분말형 무기 물질로부터 선택된 충전재 5 내지 50 중량％,
b) 평균 입도가 10 내지 1000 ㎛ 범위인 발포성 흑연 2 내지 40 중량％,
c) 적인 (red phosphorus), 또는 유기 또는 무기 포스페이트, 포스파이트 또는 포스포네이트 0 내지 20 중량％, 및
d) 카본 블랙 또는 흑연 0 내지 10 중량％
를 포함한다.
발포성 흑연 및 적인 또는 인 화합물의 사용에 의한 초크 등의 충전재 상승효과 작용으로 할로겐을 사용하지 않고서 저비용으로 난연성을 달성하게 한다.
할로겐화 난연제를 사용하지 않고 난연성을 부여한 바람직한 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질은 충전재와 발포성 흑연 외에, 적인, 트리페닐 포스페이트 또는 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌 10-옥시드 1 내지 10 중량％, 및 IR 흡수제로서 기능하는, 평균 입도 0.1 내지 100 ㎛ 범위의 비발포성 흑연 0.1 내지 5 중량％를 포함한다 (각각 스티렌 중합체를 기준으로 함).
흑연의 층-격자 구조는 특정 유형의 내위첨가 화합물의 형성을 가능케 한다. 이러한 내위첨가 화합물에서는, 이종 원자 또는 이종 분자가 종종 화학양론 비율로 탄소 원자들 사이의 공간에 흡수된다. 또한, 예를 들어 이종 분자로서 황산을 사 용한 이러한 흑연 화합물을 산업적 규모로 생산하며, 이를 발포성 흑연이라 칭한다. 상기 발포성 흑연의 밀도는 1.5 내지 2.1 g/cm3이고, 평균 입도는 일반적으로 및 유리하게는 10 내지 1000 ㎛이고, 본 발명의 경우에는 바람직하게는 20 내지 500 ㎛, 특히 30 내지 300 ㎛이다.
사용될 수 있는 인 화합물은 무기 또는 유기 포스페이트, 포스파이트 또는 포스포네이트, 및 또한 적인이다. 바람직한 인 화합물의 예로는 디페닐 포스페이트, 트리페닐 포스페이트, 디페닐 크레실 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 레조르시놀 디페닐 포스페이트, 멜라민 포스페이트, 디메틸 페닐포스페이트 또는 디메틸 메틸포스페이트이다.
본 발명의 발포성 스티렌 중합체를 제조하기 위해, 발포제를 중합체 용융물에 혼합한다. 이 방법은 a) 용융물 제조, b) 혼합, c) 냉각, d) 이송 및 e) 펠릿화 단계를 포함한다. 이러한 각 단계는 플라스틱 프로세싱에서 공지된 기구 또는 기구의 조합을 사용하여 수행할 수 있다. 상기 혼합 공정에는 정적 또는 동적 믹서, 예를 들어 압출기가 적합하다. 중합체 용융물은 중합 반응기로부터 직접 취해질 수 있거나, 또는 혼합 압출기 중에서 직접 제조되거나, 또는 별도의 용융 압출기에서 중합체 펠릿의 용융을 통해 제조될 수 있다. 용융물의 냉각은 혼합 조립체 또는 별도의 냉각기에서 수행할 수 있다. 사용될 수 있는 펠릿화기의 예는 가압 수중 펠릿화기, 회전 칼날을 갖고 온도-제어 액체의 스프레이-연무화를 통해 냉각되는 펠릿화기, 또는 분무화를 수반하는 펠릿화기이다. 공정을 수행하기 위한 기 구의 적합한 배열의 예는,
a) 중합 반응기 - 정적 믹서/냉각기 - 펠릿화기
b) 중합 반응기 - 압출기 - 펠릿화기
c) 압출기 - 정적 믹서 - 펠릿화기
d) 압출기 - 펠릿화기이다.
배열은, 예를 들어 고체 또는 감열성 첨가제를 도입하기 위해 보조 압출기를 가질 수도 있다.
발포제를 포함하는 스티렌 중합체 용융물의 온도는 다이 플레이트를 통해 통과하는 경우, 일반적으로 140 내지 300 ℃, 바람직하게는 160 내지 240 ℃의 범위이다. 유리 전이 온도 범위로의 냉각은 필요하지 않다.
다이 플레이트는 적어도, 발포제를 포함하는 폴리스티렌 용융물의 온도까지 가열된다. 다이 플레이트의 온도는 바람직하게는, 발포제를 포함하는 폴리스티렌 용융물의 온도를 20 내지 100 ℃ 상회한다. 이는 다이에서의 중합체 침착을 회피하고, 문제가 없는 펠릿화를 보장한다.
판매가능한 펠릿 크기를 얻기 위해, 다이의 방출구에서의 다이 구멍의 직경 (D)은 0.2 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.3 내지 1.2 mm, 특히 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm의 범위이어야 한다. 다이의 팽윤 후에도, 이는 펠릿 크기를 2 mm 미만, 특히 0.4 내지 1.4 mm의 범위로 제어하는 것을 가능하게 한다.
다이 팽윤은 분자량 분포뿐 아니라 다이의 구조에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 다이 플레이트는 바람직하게는 L/D 비율 (여기서, 길이 (L)는 다이의 방출 구에서의 직경 (D) 이하인 다이의 영역을 나타냄)이 2 이상인 구멍을 갖는다. L/D 비율은 바람직하게는 3 내지 20이다.
다이 플레이트에서 다이 입구 구멍의 직경 (E)은 일반적으로 다이의 방출구에서의 직경 (D)의 2배 이상이다.
다이 플레이트의 일 실시양태는 유입구 각도 α가 180 ° 미만, 바람직하게는 30 내지 120 °인 원뿔형 유입구를 갖는 구멍을 갖는다. 다른 실시양태에서, 다이 플레이트는 유출구 각도 β가 90 °미만, 바람직하게는 15 내지 45 °인 원뿔형 유출구를 갖는 구멍을 갖는다. 스티렌 중합체의 제어된 펠릿 크기 분포를 제공하기 위해서, 다이 플레이트에 상이한 방출구 직경 (D)을 갖는 구멍들을 장착시킬 수 있다. 다이 구조의 다양한 실시양태는 또한 다른 실시양태와 조합될 수 있다.
발포성 스티렌 중합체의 특히 바람직한 한 제조 방법은
a) 스티렌 단량체 및 적절한 경우 공중합 가능한 단량체를 중합하는 단계,
b) 얻어진 스티렌 중합체 용융물을 탈휘발화하는 단계,
c) 150 ℃ 이상, 바람직하게는 180 내지 260 ℃의 온도에서 정적 또는 동적 믹서를 사용하여 발포제 및 적절한 경우 첨가제를 스티렌 중합체 용융물로 혼입하는 단계,
d) 발포제를 포함하는 스티렌 중합체 용융물을 120 ℃ 이상, 바람직하게는 150 내지 200 ℃의 온도로 냉각하는 단계,
e) 충전재를 첨가하는 단계,
f) 다이의 방출구에서의 직경이 1.5 mm 이하인 구멍을 갖는 다이 플레이트를 통해 방출하는 단계, 및
g) 발포제를 포함하는 상기 용융물을 펠릿화하는 단계
를 포함한다.
단계 g)에서의 펠릿화 공정은 압력 1 내지 25 bar, 바람직하게는 5 내지 15 bar의 수중에서 다이 플레이트의 하류에서 바로 수행할 수 있다.
수중 펠릿화기에서의 가변성 역압으로 압축 또는 초기 발포된 펠릿의 제어된 생산을 가능케 한다. 핵 형성제가 사용되는 경우라도, 수중 펠릿화기 다이에서의 초기 발포를 제어할 수 있다.
초기 발포는 종종 억제하기 어렵기 때문에, 유리 온도를 크게 상회하는 온도에서는 기화된 용융물 또는 기화된 중합체 압출물의 펠릿화는 압축 펠릿의 제조에 있어 문제가 된다. 이는 특히 무기 또는 유기 고체 입자와 같은 핵 형성제의 존재 하에서, 또는 블렌드의 상 경계에서 그렇다.
1 내지 40 bar, 특히 4 내지 20 bar 범위의 압력을 사용한 가압 수중 펠릿화기를 사용하여 상기 문제를 해결할 수 있다. 또한, 펠릿의 초기 발포가 핵 형성제의 존재 하에서도 완전히 압착 (압축 펠릿)될 수 있을 뿐 아니라, 정밀하게 제어될 수도 있다 (약간 초기 발포된 펠릿, 벌크 밀도 40 내지 550 g/l).
압축 펠릿의 경우, (적절하다면 코팅 후에) 증기의 흐름 하에서 예비발포시켜, 밀도가 일반적으로 10 내지 50 kg/m3인 발포체 비드를 생성하고, 상기 물질을 24 시간 동안 중간 저장한 후, 기밀 주형에서 증기를 사용하여 융합하여 발포체를 얻는다.
특히 낮은 벌크 밀도를 달성하기 위해, 상기 발포 공정을 1회 이상 반복할 수 있고, 이런 경우 발포 단계들 사이에 일반적으로 펠릿을 중간 저장하고, 종종 건조시킨다. 건조되고 초기 발포된 펠릿은 증기 또는 물 50 부피％ 이상을 포함하는 기체 혼합물 중에서 바람직하게는 100 내지 130 ℃ 범위의 온도에서 추가로 발포되어 더욱 낮은 밀도를 얻을 수 있다. 목적하는 벌크 밀도는 25 g/l 미만, 특히 8 내지 16 g/l이다.
단계 a)의 중합 및 단계 b)의 탈휘발화 때문에, 중합체 용융물을 단계 c)의 발포제 함침에 바로 사용할 수 있고, 스티렌 중합체의 용융은 필요하지 않다. 압출기의 균질화 대역에서의 기계적 전단에 노출 (이러한 노출은 일반적으로 중합체 파단을 일으켜 단량체를 발생시킴)되는 것을 회피하기 때문에, 더욱 비용-효율적일 뿐 아니라, 스티렌 단량체 함량이 낮은 발포성 스티렌 중합체 (EPS)가 제공된다. 또한, 스티렌 단량체 함량을 낮게, 특히 500 ppm 미만으로 유지하기 위해서, 공정의 후속 단계 전체에서 도입되는 기계적 및 열 에너지의 양을 최소화하는 것이 유리하다. 따라서, 단계 c) 내지 e)에서 전단 속도 50/초 미만, 바람직하게는 5 내지 30/초, 온도 260 ℃ 미만, 1 내지 20분, 바람직하게는 2 내지 10분의 짧은 체류 시간이 특히 바람직하다. 공정 전체에서 정적 믹서 및 정적 냉각기만을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 중합체 용융물은 압력 펌프, 예를 들어 기어 펌프를 통해 이송 및 방출될 수 있다.
스티렌 단량체 함량 및(또는) 잔류 용매 (예컨대 에틸벤젠)의 양을 감소시키 는 또 다른 방법은 단계 b)에서 비말동반제 (예컨대 물, 질소 또는 이산화탄소)를 사용하여 탈휘발화의 수준을 높이거나, 또는 음이온 경로를 통해 중합 단계 a)를 수행하는 것이다. 스티렌의 음이온성 중합은 스티렌 단량체 함량이 낮을 뿐 아니라 스티렌 올리고머 함량도 매우 낮은 스티렌 중합체를 제공한다.
가공성을 개선하기 위해, 최종 얻어진 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질을 글리세롤 에스테르, 대전방지제 또는 응결방지제로 코팅할 수 있다.
본 발명의 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질 (EPS)은 충전재 종류 및 충전재 함량에 따라 일반적으로 590 내지 1200 g/l 범위의 비교적 높은 벌크 밀도를 갖는다.
본 발명의 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질은 발포제의 함량이 매우 낮은 경우에서도 양호한 발포능을 갖는다. 어떠한 코팅이 없어도, 응결화 경향이 통상적인 EPS 비드보다 훨씬 낮다.
본 발명의 발포성 펠릿화 스티렌 중합체 물질은 고온 공기 또는 증기를 사용하여 예비발포되어 밀도가 8 내지 200 kg/m3, 바람직하게는 10 내지 50 kg/m3인 성형가능한 발포체를 제공한 후, 밀폐된 주형에서 융합되어 발포체를 제공할 수 있다.
실시예:
본 발명의 실시예 1 내지 17:
본 발명의 실시예에서는 전체 중합체 용융물을 기준으로 n-펜탄 6 중량％를 혼합에 의해 혼입시킨, 점도값 VN이 75 ml/g인 바스프 악티엔게젤샤프트 (BASF Aktiengesellschaft)의 PS VPT (Mw = 185000 g/mol, 다분산도 Mw/Mn = 2.6)로 이루어진 폴리스티렌 용융물을 사용하였다. 실시예 1 내지 3에서는, n-펜탄을 4 중량％만을 혼합하였다.
사용한 충전재는 하기와 같다.
초크: 울머 바이쓰 (Ulmer Weiss) XM, 옴야 게엠베하 (Omya GmbH); 평균 입경 4.8 ㎛
카올린: B22 카올린, 블란크스 미네럭스 (Blancs Mineraux)
탈크: 핀탈크 (Finntalc), 핀미네랄스 (Finminerals); 20 ㎛ 미만의 입자 99％
수산화알루미늄: 아프랄 (Apral) 15, 나발테크 게엠베하 (Nabaltec GmbH)
유리 미세비드: PA 유리 미세비드, 포터스-발로티니 게엠베하 (Potters-Ballotini GmbH)
발포제를 포함하는 용융물 혼합물을 냉각기에서 초기 온도 260 ℃에서 190 ℃로 냉각시켰다. 냉각기의 유출구에서, 충전된 폴리스티렌 용융물을 보조-공급 압출기를 사용하여 계량 투입함으로써 하기 표 1의 특정 충전재에 대해 주어진 중량비 (펠릿화 물질을 기준으로 함)로 설정하였다. 충전된 폴리스티렌 용융물을 32개의 구멍을 갖는 다이 플레이트 (다이 직경 0.75 mm)를 통해 처리량 60 kg/h로 통과시켰다. 가압 수중 펠릿화기의 보조 하에 좁은 크기 분포를 갖는 압축 펠릿화 물질을 제조하였다. 펠릿화 후 및 14일 동안 저장한 후의 펠릿화 물질의 펜탄 함 량 측정치를 표 1에 나타내었다.
상기 펠릿화 물질을 증기의 흐름 하에 예비발포하여 밀도가 20 g/l인 발포체 비드를 얻고, 12 시간 동안 중간 저장한 후, 기밀 주형에서 증기를 사용하여 융합하여 발포체를 얻었다.
비교예:
충전재를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 본 발명의 실시예 1 내지 17과 동일한 방법으로 비교예를 실시하였다.
내화능을 시험하기 위해, 발포체 성형품에 2 초 동안 분젠 버너 불꽃을 가하였다. 비교예에서 제조된 발포체 성형품이 연소에 의해 없어졌지만, 실시예 17에서 얻은 발포체 성형품은 스스로 소화되었다.
실시예 충전재 [중량％] 펜탄 함량 [중량％] 펜탄 함량 14d [중량％]
비교예 1 - 5.3 5.1
1 탈크 10 3.7 3.6
2 탈크 20 3.7 3.6
3 탈크 30
4 초크 10 5.3 5.2
5 초크 15 5.3 4.7
6 초크 20 5.1 4.4
7 카올린 10 5.3 5.2
8 카올린 20 5.3 5.2
9 유리 비드 10 5.3
10 유리 비드 20 5.1
11 전분 10
12 전분 20
13 목분 5
14 목분 10
15 분석 (cinder) 10
16 분석 20
17 수산화알루미늄 10
펠릿화 물질의 발포능 (벌크 밀도 [g/l])
발포 시간 [초] 비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 17
1 20.8 23.8 25.0 25.0 23.8 27.8 22.7 19.2
2 22.7 15.6 16.7 18.5 16.7 16.7 15.6 19.2 17.2
3 17.9 33.3 17.2 16.7 19.2 17.2 18.5 16.1 20.8 16.7
4 15.6 29.4 20.8 17.9 23.8 19.2 20 17.2 21.7 17.2
5 15.2 25 29.4 22.7 18.5 17.9
6 14.7 22.7 25.0 31.3 19.2 18.5
7 16.1 21.7
8 22.7 22.7 35.8
10 22.7 38.5
12 23.8
응결화 경향을 측정하기 위해, 예비발포된 비드를 조대한 메쉬체 상에 놓고, 체 위에 남아 있는 비율을 측정하였다.
응결화 경향
실시예 비교예 4 5 7
응결화 경향 [중량％] 3.0 0.2 0.3 0.1
발포체 비드의 융합성을 시험하기 위해, 두께 4 cm의 시험 표본 발포체를 파괴 분리하고, 파쇄된 발포체 비드와 파쇄 표면이 손상되지 않은 비드의 비율을 측정하였다. 파쇄 융합 인자는 비드의 결합력 (coherence)을 특성화하고, 따라서 이는 굴곡능 등의 기계적 특성의 척도이다. 표면 품질 (공동, 틈새)을 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 시험하였다. 발포체의 주사 전자현미경 사진 (SEM)으로부터 폐쇄 기포의 비율을 측정하였다.
발포체 성형품의 특성
실시예 융합 [％] 표면 폐쇄 기포의 비율 [％]
비교예 90 양호 95
2 70 만족 85
4 90 양호 90
7 85 양호 90
9 90 양호 90
본 발명의 실시예 1a, 5a, 7a 및 14a:
접착 증진제로서 말레산 무수물 12 중량％를 갖는 스티렌-말레산 무수물 공중합체 (디라르크 (Dylark; 등록상표)) 1 중량％를 첨가한 것 이외에는, 본 발명의 실시예 1a, 5a, 7a 및 14a를 실시예 1, 5, 7 및 14에서와 동일한 방법으로 수행하였다. 하기 표 5에 발포체 성형품의 압착 강도를 나타내었다.
발포체 성형품의 압착 강도
실시예 디라르크 (등록상표) 부재 디라르크 (등록상표) 1 중량％ 존재
비교예 +/- +/-
1, 1a +/- +
5, 5a - +
7, 7a + +
14, 14a +/- +
압착 강도 시험:
+/-: 충전재가 없는 VPT와 비슷함
-: 압착 강도가 매우 약간 불량함
- -: 압착 강도가 크게 손상됨
+: 압착 강도가 개선됨
+ +: 압착 강도가 크게 개선됨
본 발명의 실시예 18 내지 20 및 비교예 C2, C3:
압출기 중에서 폴리스티렌을 기준으로 펜탄 7 중량％를, 점도값 VN이 98 ml/g인 바스프 악티엔게젤샤프트의 PS 158 K (Mw = 280000 g/mol, 다분산도 Mw/Mn = 2.8)로 이루어진 폴리스티렌 용융물에 혼합하였다. 일단 발포제를 함유하는 용융물을 초기 온도 260 ℃에서 190 ℃로 냉각한 후, 폴리스티렌 용융물, 충전재 (초크, 울머 바이쓰 (옴야)), IR 흡수제 (카본 블랙 또는 흑연, UF298 크로프뮐 (Kropfmuehl)) 및 난연제 (HBCD)로 구성된 혼합물을 보조 압출기를 사용하여 표 1에서와 같이 첨가하고, 주요 스트림에 혼합하였다. 또한, 난연제 상승작용제인 펜탄 중에 용해된 디쿠밀 (DC) 또는 디쿠밀 퍼옥시드를, 보조 압출기의 축 위치에 상응하는 축 위치에서 계량 란스 (metering lance) 및 피스톤 펌프를 사용하여, 냉각된 주요 스트림에 계량 투입하였다.
폴리스티렌 용융물, 발포제, 난연제 및 상승작용제로 구성된 혼합물을 32개의 천공을 갖는 다이 플레이트 (다이 직경 0.75 mm)를 통해 60 kg/h로 이송하였다. 가압 수중 펠릿화하여 좁은 크기 분포를 갖는 압축 펠릿을 제조하였다.
상기 펠릿을 증기의 흐름 하에 예비발포하여 발포체 비드 (20 g/l)를 수득하고, 24 시간 동안 중간 저장한 후, 기밀 주형에서 증기를 사용하여 융합하여 발포체를 얻었다.
DIN 4102 B2 시험을 통과시키는 데 6 초 미만의 잔염 시간 (afterflame time)이 적합하였다.
실시예 충전재 [중량％] IR 흡수제 [중량％] HBCD [중량％] 난연제 상승작용제 [중량％] 발포체의 밀도 [kg/m3] 열 전도도 계수 [mW/mK] 잔염 시간 [초]
C2 10 1.2 0.3 DCP 20.4 32.7 5
C3 20 2.0 0.4 DC 23.9 31.5 6
18 10 흑연 0.5 2.0 0.4 DCP 17.1 31.9 3
19 10 카본 블랙 1.0 2.0 0.3 DCP 18.8 32.0 3
20 5 흑연 4 2.5 0.4 DCP 12.9 30.9 4
본 발명의 실시예 21 내지 23
본 발명의 실시예 21:
본 실시예에서 사용된 폴리스티렌 용융물은 n-펜탄 7 중량％ 및 물 0.3 중량％이 혼합된, 점도값 VN이 83 ml/g인 바스프 악티엔게젤샤프트의 PS 148G (Mw = 220000 g/mol, 다분산도 Mw/Mn = 2.8)로 이루어졌다. 일단 발포제를 함유하는 용융물을 초기 온도 260 ℃에서 190 ℃로 냉각한 후, 폴리스티렌 용융물 및 발포제로 구성된 혼합물을 32개의 천공을 갖는 다이 플레이트 (다이 직경 0.75 mm)를 통해 60 kg/h로 이송하였다. 가압 수중 펠릿화 (4 bar)하여 좁은 크기 분포를 갖는 초기 발포된 펠릿 (벌크 밀도 550 kg/m3)을 제조하였다.
본 발명의 실시예 22:
본 실시예에서 사용된 폴리스티렌 용융물은 n-펜탄 7 중량％ 및 초크 10 중량％이 혼합된, 점도값 VN이 83 ml/g인 바스프 악티엔게젤샤프트의 PS 148G (Mw = 220000 g/mol, 다분산도 Mw/Mn = 2.8)로 이루어졌다. 일단 발포제를 함유하는 용융물을 초기 온도 260 ℃에서 190 ℃로 냉각한 후, 폴리스티렌 용융물 및 충전재로 구성된 혼합물을 보조 스트림 (압출기)으로 이송하고, 주요 스트림에 혼합하여 최종 생성물의 충전재 함량이 10 중량％가 되도록 하였다. 폴리스티렌 용융물, 발포제 및 충전재로 구성된 혼합물을 32개의 천공을 갖는 다이 플레이트 (다이 직경 0.75 mm)를 통해 60 kg/h로 이송하였다. 가압 수중 펠릿화 (12 bar)하여 좁은 크기 분포를 갖는 압축 펠릿을 제조하였다.
본 발명의 실시예 23:
본 실시예에서 사용된 폴리스티렌 용융물은 n-펜탄 7 중량％, 물 0.3 중량％ 및 초크 10 중량％이 혼합된, 점도값 VN이 83 ml/g인 바스프 악티엔게젤샤프트의 PS 148G (Mw = 220000 g/mol, 다분산도 Mw/Mn = 2.8)로 이루어졌다. 일단 발포제를 함유하는 용융물을 초기 온도 260 ℃에서 190 ℃로 냉각한 후, 보조 압출기를 사용하여 폴리스티렌 용융물 혼합물의 형태로 충전재를 첨가하고, 주요 스트림에 혼합하여 최종 생성물의 충전재 함량이 10 중량％가 되도록 하였다. 폴리스티렌 용융물, 발포제 및 충전재로 구성된 혼합물을 32개의 천공을 갖는 다이 플레이트 (다이 직경 0.75 mm)를 통해 60 kg/h로 이송하였다. 가압 수중 펠릿화 (4 bar)하여 좁은 크기 분포를 갖는 초기 발포된 펠릿 (380 kg/m3)을 제조하였다.
본 발명의 실시예 24 내지 27:
폴리스티렌 용융물은 n-펜탄 7 중량％이 혼합된, 점도값 VN이 83 ml/g인 바스프 악티엔게젤샤프트의 PS 148G (Mw = 220000 g/mol, 다분산도 Mw/Mn = 2.9)로 이루어졌다. 일단 발포제를 함유하는 용융물을 초기 온도 260 ℃에서 190 ℃로 냉각한 후, 보조 압출기를 사용하여 폴리스티렌 용융물을 첨가하고, 표 1에서 언급한 충전재 (초크)와 적절한 난연제 혼합물 (발포성 흑연: 크로프뮐의 ES 350 F5, 적인, 트리페닐 포스페이트 (TPP) 또는 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥시드 (DOP))을 주요 스트림으로 혼합하였다. 중량％로 언급한 양은 폴리스티렌 전체량을 기준으로 한다.
폴리스티렌 용융물, 발포제, 충전재 및 난연제로 구성된 혼합물을 32개의 천공을 갖는 다이 플레이트 (다이 직경 0.75 mm)를 통해 60 kg/h로 이송하였다. 가압 수중 펠릿화하여 좁은 크기 분포를 갖는 압축 펠릿을 제조하였다.
상기 펠릿을 증기의 흐름 하에 예비발포하여 발포체 비드 (10 내지 15 g/l)를 수득하고, 24 시간 동안 중간 저장한 후, 기밀 주형에서 증기를 사용하여 융합하여 발포체를 얻었다.
내화능 및 열 전도도를 시험하기 전에, 시험 표본을 72 시간 이상 동안 저장하였다. 본 발명의 실시에 1 내지 4는 스스로 소화되었고, DIN 4102 B2 불꽃 시험을 통과하였다.
실시예 초크 [중량％] 발포성 흑연 [중량％] 인 (화합물) [중량％] 밀도 [kg/m3] 열 전도도 계수 [mW/m*K]
24 5 6 적인 4 TPP 1.5 12.5 36.0
25 10 6 적인 6
26 5 10 TPP 6 12.7 34.5
27 5 6 DOP 6

Claims (11)

  1. 충전된 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질로 이루어진 예비발포된 발포체 비드의 융합을 통해 얻어질 수 있는, 밀도가 8 내지 200 g/l인 성형가능한 발포체 성형품.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 발포체 비드의 기포 80％ 초과가 독립-기포 유형인 성형가능한 발포체 성형품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열가소성 중합체로서 스티렌 중합체를 포함하는 성형가능한 발포체 성형품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 충전재의 비율이 열가소성 중합체를 기준으로 1 내지 50 중량％인 성형가능한 발포체 성형품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 충전재로서 탈크, 초크, 카올린, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 아질산알루미늄, 규산알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 실리카, 분말형 석영, 에어로실, 알루미나 또는 규회석과 같은 분말형 무기 물질을 포함하는 성형가능한 발포체 성형품.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 충전재로서 비드 또는 섬유 형태의 무기 물질, 예를 들어 유리 비드, 유리 섬유 또는 탄소 섬유를 포함하는 성형가능한 발포체 성형품.
  7. a) 탈크, 초크, 카올린, 수산화알루미늄, 아질산알루미늄, 규산알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 실리카, 분말형 석영, 에어로실, 탈크, 알루미나 또는 규회석과 같은 분말형 무기 물질, 또는
    b) 비드 또는 섬유 형태의 무기 물질, 예를 들어 유리 비드, 유리 섬유 또는 탄소 섬유
    로부터 선택된 충전재 5 내지 50 중량％를 포함하는 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질.
  8. 제7항에 있어서,
    a) 탈크, 초크, 카올린, 수산화알루미늄, 아질산알루미늄, 규산알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 이산화티탄, 초크, 황산칼슘, 카올린, 실리카, 분말형 석영, 에어로실, 알루미나 또는 규회석과 같은 분말형 무기 물질로부터 선택된 충전재 5 내지 50 중량％,
    b) 평균 입도가 10 내지 1000 ㎛의 범위인 발포성 흑연 2 내지 40 중량％,
    c) 적인, 또는 유기 또는 무기 포스페이트, 포스파이트 또는 포스포네이트 0 내지 20 중량％, 및
    d) 카본 블랙 또는 흑연 0 내지 10 중량％
    를 포함하는 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 유기 발포제 3 내지 7 중량％를 포함하는 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질.
  10. a) 150 ℃ 이상의 온도에서 정적 또는 동적 믹서를 사용하여 유기 발포제 및 충전재 5 내지 50 중량％를 중합체 용융물로 혼입하는 단계,
    b) 발포제를 포함하는 충전된 중합체 용융물을 120 ℃ 이상의 온도로 냉각하는 단계,
    c) 다이의 방출구에서의 직경이 1.5 mm 이하인 구멍을 갖는 다이 플레이트를 통해 방출하는 단계, 및
    d) 압력 1 내지 20 bar의 수중에서 발포제를 포함하는 상기 용융물을 다이 플레이트의 하류에서 바로 펠릿화하는 단계
    를 포함하는, 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질의 제조 방법.
  11. 고온 공기 또는 증기를 사용하여 제7항에 따른 발포성 펠릿화 열가소성 중합체 물질을 예비발포하여 밀도가 8 내지 200 g/l인 발포체 비드를 제조하는 제1 단계, 및 밀폐된 주형에서 상기 물질을 융합하는 제2 단계를 포함하는, 제1항에 따른 성형가능한 발포체 성형품의 제조 방법.
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