KR20110096037A

KR20110096037A - 열 전도성이 개선된 팽창성 백색 폴리스티렌

Info

Publication number: KR20110096037A
Application number: KR1020117013366A
Authority: KR
Inventors: 프랑크 브라운; 잉고 벨린; 막심 페레톨친; 막시밀리안 호프만
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-08-26
Also published as: WO2010066771A3; CN102245686A; WO2010066771A2; EP2376562A2; BRPI0923358A2

Abstract

본 발명은 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함하는 팽창성 스티렌 중합체, 공압출 공정을 사용한 그의 제조 방법, 팽창된 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함하는 팽창된 스티렌 중합체, 및 상기 팽창성 스티렌 중합체로부터 제조될 수 있는 발포체에 관한 것이다.

Description

열 전도성이 개선된 팽창성 백색 폴리스티렌 {WHITE EXPANDABLE POLYSTYRENE HAVING IMPROVED HEAT CONDUCTIVITY}

본 발명은 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함하는 팽창성 스티렌 중합체, 팽창성 스티렌 중합체와 1종 이상의 트리아진 유도체를 공압출하여 상기 팽창성 스티렌 중합체를 제조하는 방법, 및 또한 팽창성 스티렌 중합체의 열 전도성을 감소시키기 위한 1종 이상의 트리아진 유도체의 용도에 관한 것이다.

멜라민을 포함하는 팽창성 스티렌 중합체는 선행 문헌으로부터 공지되어 있다.

WO 95/05414에는 비닐방향족 화합물, 발포제 및 코팅으로서 코팅되지 않은 비드를 기준으로 0.2 중량% 이상, 예를 들어 0.2 내지 10 중량%의 트리아진 유도체를 포함하는 중합체 비드가 개시되어 있다. 따라서 당업자는 WO 95/05414로부터 최대 10 중량%의 많은 양의 트리아진 유도체를 코팅으로서 폴리스티렌 비드에 적용할 수 있음을 인식하고 있다. WO 95/05414에는 매우 많은 양의 트리아진 유도체가 중합체 비드 중에 균일하게 분산된 상태로 존재할 수 있음이 개시되어 있지 않다.

EP 3799 및 EP 69364에는 1종 이상의 스티렌 단일중합체, 발포제, 할로겐을 포함하는 난연제, 및 중합체의 중량을 기준으로 0.0001 내지 0.1 중량%의 트리아진 유도체를 포함하는 중합체 비드가 개시되어 있다.

선행 문헌에는 또한 열 전도성을 감소시키기 위해 불투열성 입자 (athermanous particle)를 포함하는 팽창성 스티렌 중합체가 개시되어 있다.

EP 1 448 681 B1에는 옅은 색의 팽창성 비닐방향족 중합체 및 그의 제조 방법이 개시되어 있다. 이산화티타늄 또는 황산바륨을 비닐방향족 중합체에서 IR 반사체로서 사용한다.

선행 기술의 다른 문헌에는 흑연 및/또는 카본 블랙을 불투열성 입자로서 비닐방향족 팽창성 중합체에 도입할 수 있음이 개시되어 있다. 그러나, 여기서 카본 블랙 또는 흑연의 존재 때문에 팽창성 스티렌 중합체가 어두운 색을 가지는 것이 단점이다. 폴리스티렌 발포체의 기계적 특성이 불투열성 입자의 도입에 의해 손상될 수 있다는 것이 또다른 단점이다.

따라서 본 발명의 목적은 옅은 색을 특징으로 하고 낮은 열 전도성을 갖고 또한 기계적 특성이 양호한 팽창성 스티렌 중합체를 제공하는 것이다. 또한, 중합체 중에서 트리아진 유도체가 현저히 균등한, 즉 균일하게 분산되어 있음을 특징으로 하는 팽창성 스티렌 중합체를 제공하고자 한다. 본 발명의 추가 목적은 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 추가 목적은 팽창성 스티렌 중합체의 열 전도성을 감소시키기 위해 트리아진 유도체를 사용하는 것이다.

이들 목적은 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함하는 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체를 통해 달성된다. 이들 목적은 팽창성 스티렌 중합체 및 1종 이상의 트리아진 유도체의 공압출을 통해 본 발명의 스티렌 중합체를 제조하는 방법 및 또한 팽창성 스티렌 중합체의 열 전도성을 감소시키기 위한 1종 이상의 트리아진 유도체의 용도를 통해 역시 달성된다.

한 바람직한 실시양태에서, 스티렌 중합체는 중합체의 중량을 기준으로 최대 40 중량%의 1종 이상의 추가 에틸렌계 불포화 단량체, 특히 알킬스티렌, 예컨대 디비닐벤젠, 파라-메틸-α-메틸스티렌, α-메틸스티렌 또는 아크릴로니트릴, 부타디엔, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와의 스티렌 공중합체이거나 또는 스티렌 단일중합체이다. 폴리스티렌과 다른 중합체, 특히 고무, 폴리페닐렌 에테르 및 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀으로 이루어진 블렌드가 또한 가능하다.

한 특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체는 스티렌 중합체, 내충격성 폴리스티렌, 음이온 중합된 내충격성 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 중합체 (SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체 (ABS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 중합체 (ASA), 메틸 아크릴레이트-부타디엔-스티렌 중합체 (MBS), 메틸 메타크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체 (MABS), 알파-메틸스티렌-아크릴로니트릴 중합체 (AMSAN), 파라-메틸-알파-메틸스티렌-아크릴로니트릴 중합체 (MAMSAN) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 한 바람직한 실시양태에서, 폴리스티렌을 사용한다.

언급된 2종 이상의 스티렌 중합체의 혼합물이 존재하는 것이 가능하다. 사용되는 중합체의 중량-평균 몰 질량은 통상적으로 50000 내지 500000 g/mol, 바람직하게는 70000 내지 400000 g/mol이다. 상기 중량-평균 몰 질량은 당업자에게 공지된 방법, 예를 들어 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 및 적절한 기준 시편과의 비교에 의해 결정할 수 있다.

본 발명의 팽창성 스티렌 중합체는 통상적으로 60 내지 99.7 중량%, 바람직하게는 70 내지 92 중량%, 특히 바람직하게는 70 내지 90 중량%의 1종 이상의 언급된 스티렌 중합체를 포함한다.

본 발명의 팽창성 스티렌 중합체는 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함한다.

본 발명에 따라, 당업자에게 공지된 모든 트리아진 유도체가 적합하다. 한 바람직한 실시양태에서, 하기 화학식 (I)의 트리아진 유도체를 사용한다.

<화학식 I>

상기 식에서,

R¹, R², 및 R³은 서로 독립적으로 수소, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 5 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 시클로알킬 라디칼, 5 내지 12개의 탄소 원자 및 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클로알킬 라디칼, 5 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴 라디칼, 5 내지 12개의 탄소 원자 및 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 헤테로아릴 라디칼이거나, 임의로 치환된 아미노기, 이미노기, 아미도기, 이미도기, 히드록시기 또는 에테르기로부터 선택된 관능기이며, 여기서 시클릭 라디칼은 1 내지 6개의 탄소 원자 및, 적절한 경우 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 탄소 사슬에 의해 연결될 수 있고/있거나 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬 및/또는 헤테로알킬 라디칼 및, 적절한 경우, 하나 이상의 헤테로원자에 의해 치환될 수 있다.

본 발명에 따라, 헤테로원자는 N, 0, P 및 S로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

한 바람직한 실시양태에서, R¹, R² 및 R³은 서로 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 또는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 헤테로아릴 또는 아미노기 (-NH₂)이다. R¹, R² 및 R³ 중 적어도 하나의 기가 아미노기 (-NH₂)인 것이 특히 바람직하고, R¹, R² 및 R³ 중 적어도 2개의 기가 아미노기 (-NH₂)인 것이 매우 특히 바람직하다.

바람직하게는 하나 이상의 아미노기 (-NH₂), 특히 바람직하게는 2개 이상의 아미노기 (-NH₂)와 함께 존재하는 특히 적합한 다른 라디칼 R¹, R² 및 R³의 예에는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 노닐, 헵타데실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헥실메틸, 페닐, 3-피리딜, N-페닐, N-도데실, N-옥타데실, N,N'-디페닐, N,N'N"-트리페닐 또는 N-시클로헥실이 있다.

트리아진 유도체로서 하기 화학식 (II)의 멜라민 (2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리아진)을 사용하는 것이 매우 특히 바람직하다.

<화학식 II>

본 발명은 또한 트리아진 유도체가 멜라민인 본 발명의 스티렌 중합체를 제공한다.

또한 가열에 의해 멜라민으로부터 제조된 축합물 (멜람, 멜렘, 및 멜론)을 사용하는 것이 바람직하다. 예로서 문헌 [Melamine and Guanamines, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Release 2008, 7^th edition, pages 1 to 18, John Wiley and Sons, Inc]을 참조하길 바란다. 본 발명에 따라 사용할 수 있는 다른 트리아진 유도체는 예로서 멜라민 축합물의 추가 가열을 통해 수득가능한 탄질화물의 흑연질 형태 (g-C₃N₄)이다. 다른 적합한 트리아진 유도체는 예로서 멜라민과 알데히드, 예컨대 포름알데히드의 반응을 통해 수득가능한 수지이다. 이들 수지는 당업자에게 공지되어 있다.

상기 언급된 바람직한 멜라민 유도체 및 멜라민은 상업적으로 입수가능하거나 당업자에게 공지된 방법에 의해 제조할 수 있으며, 예로서 문헌 [Melamine and Guanamines, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, release 2008, 7^th edition, pages 1 to 18, John Wiley and Sons, Inc]을 참조하길 바란다.

본 발명의 팽창성 스티렌 중합체에 존재하는 1종 이상의 트리아진 유도체, 특히 바람직하게는 멜라민의 양은 각각의 경우에 전체 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 25.0 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 25 중량%, 매우 특히 바람직하게는 11 내지 25 중량%이다.

본 발명의 팽창성 스티렌 중합체는 또한 당업자에게 공지된 통상적인 조제 및 첨가제, 예를 들어 불투열성 입자, 기핵제, UV 안정화제, 사슬이동제, 발포제, 가소제, 코팅제, 소수화제, 난연제, 및/또는 산화방지제를 포함할 수 있다.

본 발명은 따라서 불투열성 입자를 또한 포함하는 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체를 또한 제공한다.

적합한 불투열성 입자의 예는 비금속 산화물, 예를 들어 SiO₂, 탄소, 예를 들어 카본 블랙, 흑연, 다이아몬드 및 유기 염료 및 유기 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것들이다. 사용할 수 있는 특정 유기 염료는 적외선 영역에서 흡수 및/또는 반사 거동을 나타내는 것들이다. 상기 언급된 재료는 각각의 경우에 단독으로 또는 조합으로, 즉 복수의 재료로 이루어진 혼합물의 형태로 사용할 수 있다. 한 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 스티렌 중합체에서 불투열성 입자는 흑연 및/또는 카본 블랙이다.

본 발명에 따라 사용할 수 있는 카본 블랙의 1차 입자 크기는 바람직하게는 1 내지 1000 nm, 특히 바람직하게는 5 내지 500 nm이다. ASTM D2414에 따라 측정된, 사용되는 카본 블랙의 DBP 흡수성은 바람직하게는 10 내지 300 ml/100 g, 특히 바람직하게는 20 내지 200 ml/100 g이다. 각각의 경우에 ASTM D6556에 따라 측정된, 사용되는 카본 블랙의 표면은 바람직하게는 2 내지 400 m²/g, 특히 바람직하게는 5 내지 200 m²/g이다.

본 발명에 따라 사용할 수 있는 흑연의 평균 입자 크기는 바람직하게는 0.1 내지 50 ㎛, 특히 1 내지 12 ㎛이며, 이의 벌크 밀도는 바람직하게는 100 내지 800 g/l이고, 이의 비표면적은 바람직하게는 1 내지 20 m²/g이다. 천연 흑연, 합성 흑연 또는 팽창성 흑연을 사용하는 것이 가능하다. DIN 51903에 따라 결정된, 바람직하게 사용되는 흑연의 회분 함량은 통상적으로 0 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 0.01 내지 8 중량%이다.

한 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체에 존재하는 불투열성 입자의 양은 각각의 경우에 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.05 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%이다.

임의로 존재하는 불투열성 입자는 규칙적인 형상 및/또는 불규칙적인 형상을 가질 수 있다. 불투열성 입자는 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 제조할 수 있고/있거나 상업적으로 입수가능하다.

본 발명의 팽창성 스티렌 중합체는 바람직하게는 1종 이상의 난연제를 포함한다. 본 발명은 따라서 1종 이상의 난연제를 또한 포함하는 본 발명의 스티렌 중합체를 또한 제공한다.

1종 이상의 난연제는 바람직하게는 할로겐-함유 화합물 또는 물질 또는 인-함유 화합물 또는 물질로부터 선택된 것이다. 특히 바람직하게는, 유기 브롬 화합물을 난연제로서 사용한다. 유기 브롬 화합물의 브롬 함량은 40 중량% 이상이어야 한다. 특히 적합한 화합물은 지방족, 시클로지방족 및 방향족 브롬 화합물, 예컨대 헥사브로모시클로도데칸 (HBCD), 펜타브로모모노클로로시클로헥산, 펜타브로모페닐 알릴 에테르, 2,2',6,6'-테트라브로모비스페놀 A 비스알릴 에테르, N-2,3-디브로모프로필-4,5-디브로모헥사히드로프탈이미드, 및 이들의 혼합물이다.

적합한 인-함유 화합물 또는 물질의 예에는 포스페이트, 예컨대 트리메틸 포스페이트, 트리에틸 포스페이트, 트리부틸 포스페이트, 트리부톡시에틸 포스페이트, 트리페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 트리스(클로로에틸) 포스페이트, 트리스(디클로로프로필) 포스페이트, 트리스(클로로프로필) 포스페이트 또는 트리스(2,3-디브로모프로필) 포스페이트, 또는 적린이 있다.

본 발명에 따라, 언급된 난연제의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다. 한 특히 바람직한 실시양태에서, 1종 이상의 난연제는 헥사브로모시클로도데칸 (HBCD)이다.

브롬-함유 난연제의 작용은 C-C-불안정 유기 화합물 또는 0-0-불안정 유기 화합물의 첨가를 통해 상당히 개선된다. 이들 난연 상승제의 예에는 디쿠밀 및 디쿠밀 퍼옥시드가 있다. 한 바람직한 조합은 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.1 내지 5 중량%의 유기 브롬 화합물 및 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.05 내지 1.0 중량%의 C-C-불안정 유기 화합물 또는 0-0-불안정 유기 화합물로 이루어진다.

폴리올레핀 또는 폴리올레핀 공중합체를 기재로 하는 1종 이상의 왁스가 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체 중에 존재하는 것이 바람직하며, 그 예에는 바스프 에스이 (BASF SE)의 루박스 (Luwax)^® AH3이 있다. 존재하는 1종 이상의 왁스의 양이 각각의 경우에 전체 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.001 내지 5.0 중량%, 특히 0.01 내지 2.0 중량%인 것이 바람직하다.

선행 기술로부터 공지된 멜라민-포함 스티렌 중합체와 비교할 경우, 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체는 본 발명에 따라 1종 이상의 트리아진 유도체가 균일하게 분산된 형태로 존재하고 스티렌 중합체상에 코팅의 형태로 존재하지 않는다는 이점을 갖는다. 본 발명의 목적을 위해, "균일하게"는 존재하는 1종 이상의 트리아진 유도체가 팽창성 스티렌 중합체 또는 이로부터 제조할 수 있는 팽창된 스티렌 중합체 및 발포체의 전체 횡단면에 걸쳐 분산된 형태로 존재하는 것을 의미한다. 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체 및 또한 이로부터 제조할 수 있는 팽창된 스티렌 중합체 및 발포체의 또다른 이점은 이들이 선행 기술의 중합체 및 발포체와 같은 어두운 색 대신 백색 또는 옅은 색이라는 것이다.

한 바람직한 실시양태에서, 1종 이상의 발포제가 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체에 존재한다. 존재하는 발포제의 양은 통상적으로 전체 팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 8 중량%의 통상적인 양이다. 통상적으로 사용하는 발포제는 3 내지 10개, 바람직하게는 4 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소 및 시클로지방족 탄화수소를 포함하며, 그 예에는 n-펜탄, 이소펜탄, 시클로펜탄 또는 이들의 혼합물이 있다. 또한 이산화탄소, 물, 에탄올, 메탄올, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 포르메이트를 사용할 수 있다.

본 발명은 또한 팽창성 스티렌 중합체 및 1종 이상의 트리아진 유도체를 공압출함으로써 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체를 제조하는 방법을 제공한다.

한 바람직한 실시양태에서, 압출기에서 1종 이상의 트리아진 유도체, 및 적절한 경우 추가 성분을 스티렌 중합체의 용융물과 혼합하고, 발포제를 동시에 상기 용융물에 공급한다. 또한 1종 이상의 트리아진 유도체, 및 적절한 경우 추가 성분을 발포제를 포함하는 스티렌 중합체의 용융물에 도입하는 것이 가능하며, 여기서 사용하는 재료의 예는 발포제를 포함하고 현탁 중합 반응에서 제조된 폴리스티렌 비드의 일정 범위의 비드 크기로부터 체질에 의해 제거된 한계 분획물이다.

한 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체의 제조를 위한 방법에서, 1종 이상의 트리아진 유도체는 입자의 형태로 사용되며, 입자 크기는 바람직하게는 1200 ㎛ 미만, 특히 바람직하게는 1000 ㎛ 미만, 매우 특히 바람직하게는 100 ㎛ 미만, 특히 50 ㎛ 미만이다. 사용되는 입자의 입자 크기는 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상, 특히 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상이다. 본 발명에서 바람직하게 사용되는 트리아진 유도체 입자는 규칙적인 형상 및/또는 불규칙적인 형상일 수 있다.

1종 이상의 트리아진 유도체 및, 적절한 경우 추가 성분을 중합체 용융물에 직접 첨가할 수 있다. 또한 1종 이상의 트리아진 유도체 및, 적절한 경우 추가 성분을 용융물에 첨가할 때의 형태가 해당 폴리스티렌 중 농축물의 형태인 것이 가능하다. 또다른 바람직한 방법에서, 폴리스티렌 펠렛 및 1종 이상의 트리아진 유도체 및, 적절한 경우 추가 성분을 함께 압출기에 첨가하고, 중합체를 용융시키고 1종 이상의 트리아진 유도체 및, 적절한 경우 추가 성분과 혼합시킨다.

발포제, 및 1종 이상의 트리아진 유도체 및, 적절한 경우 추가 성분을 포함하는 폴리스티렌 용융물을 압출하고 분쇄하여 발포제를 포함하는 펠렛을 수득한다. 존재하는 1종 이상의 트리아진 유도체는 때때로 기핵 작용을 하기 때문에, 재료는 발포를 피하기 위해 바람직하게는 압출 후 압력하에 냉각되어야 한다. 따라서 압력하에 수중 펠렛화를 수행하는 것이 유리하다. 중합체 용융물을 압력하에서 처리하지 않을 경우, 팽창성 스티렌 중합체의 발포가 일어나고, 그 결과 팽창된 스티렌 중합체 입자 또는 발포체가 형성된다.

한 바람직한 실시양태에서, 적절한 다이를 통한 발포제를 포함하는 용융물의 압출을 통해 상기 직접 발포를 수행하고, 그 결과 용융물이 발포하여 팽창성 스티렌 중합체로부터 목적하는 크기의 발포체 시트가 직접 형성된다.

또다른 실시양태에서, 용융물을 상기 방법 동안 또다른 적합한 다이를 통과시키고 발포하여, 팽창성 스티렌 중합체로 이루어진 팽창된 입자를 형성한다.

따라서 본 발명은 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체를 발포시키는, 본 발명의 팽창된 스티렌 중합체를, 특히 입자의 형태로 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 팽창된 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함하는 팽창된 스티렌 중합체를, 특히 입자의 형태로 제공하며, 바람직하게는 상기 중합체는 본 발명의 방법에 의해 제조가능하다. 팽창성 스티렌 중합체, 특히 입자 형태의 팽창성 스티렌 중합체와 관련된 언급은 팽창성 스티렌 중합체, 특히 입자 형태의 팽창성 스티렌 중합체의 개개의 특징 및 바람직한 실시양태에 적용할 수 있다.

본 발명의 팽창성 스티렌 중합체를 가공하여 밀도가 바람직하게는 5 내지 200 g/l, 특히 바람직하게는 8 내지 100 g/l, 특히 10 내지 80 g/l인 발포체를 수득할 수 있다. 따라서 본 발명은 또한 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체로부터 제조할 수 있는 발포체를 제공한다. 한 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 발포체의 밀도는 5 내지 200 g/l, 바람직하게는 8 내지 100 g/l, 특히 바람직하게는 10 내지 80 g/l이다.

한 특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 발포체의 밀도는 35 g/l 이하이고, 이의 열 전도성은 (DIN 18164에 따른) 열전도성 등급 040, 파트 1, 테이블 4의 요건을 충족시킬 정도로 충분히 낮다.

본 발명은 또한 본 발명의 방법에 의한 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체의 제조 및 상기 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체의 발포를 통한 발포체의 제조 방법을 제공한다.

발포제를 포함하는 팽창성 스티렌 중합체로부터의 본 발명의 발포체의 제조는 통상적으로 역시 선행 기술로부터 공지된 방법에 의해 수행한다. 예로서, 본 발명의 팽창성 스티렌 중합체를, 제1 단계에서 개방 또는 폐쇄 예비발포기에서 증기를 사용하여 예비발포시켜 해당하는 팽창된 스티렌 중합체 입자를 수득한다. 이들 팽창된 입자의 평균 입자 크기는 통상적으로 0.3 내지 12 mm, 특히 0.5 내지 8 mm이다. 이어서 본 발명의 예비발포된 팽창된 스티렌 중합체 입자를 제2 단계에서 기체-투과성 몰드에서 증기를 사용하여 융합시켜 발포체로 이루어진 성형물 또는 시트를 수득한다.

본 발명의 팽창성 스티렌 중합체 중에 1종 이상의 트리아진 유도체가 존재함으로써, 상기 팽창성 스티렌 중합체로부터 제조된 발포체는, 선행 기술의 제품과 비교할 경우, 감소된 열 전도성을 가진다. 본 발명의 발포체의 열 전도성은 DIN 52612에 따라 측정할 수 있다.

본 발명의 발포체의 열 전도성은 통상적으로 38 mW/(m*K) 미만, 바람직하게는 37 mW/(m*K) 미만, 특히 바람직하게는 36 mW/(m*K) 미만이다.

본 발명은 또한 예를 들어 건물 또는 건물 부속물의 열 단열을 위한, 예를 들어 주변 단열 (perimeter insulation)을 위한 본 발명의 발포체의 용도를 제공한다. 본 발명의 발포체를 단열시킬 부속물의 외부 면 또는 이들의 내부 면에 적용할 수 있다.

본 발명은 또한 기계 및 가정 장치 (예를 들어, 오븐, 냉장고, 대형 냉동고, 워터 보일러 (water boiler), 또는 단열 플라스크)의 열 단열을 위한 본 발명의 발포체의 용도를 제공한다.

본 발명은 또한 본 발명의 발포체의 포장재로서의 용도를 제공한다. 여기서 발포체를 입자 형태로 사용하여, 포장할 제품이 느슨한 층에 놓이도록 할 수 있다. 또한 본 발명의 발포체를 사용하여 포장할 제품이 그 속에 개재되는 하나의 단편의 작업편을 제조하는 것이 가능하다.

본 발명은 또한 발포체, 바람직하게는 본 발명의 발포체의 열 전도성을 감소시키기 위한 1종 이상의 트리아진 유도체의 용도를 제공한다. 언급된 사항은 트리아진 유도체, 발포체 및 양 및 다른 특징에 적용할 수 있다.

실시예

(본 발명의) 실시예 1

88.6 중량%의 폴리스티렌 158 K (바스프 에스이), 0.2 중량%의 루박스 AH3 (바스프 에스이) 및 4.7 중량%의 멜라민 분말을 압출기에 함께 첨가하고, 혼합물을 용융시켰다. 6.5 중량%의 펜탄을 발포제로서 상기 용융물에 첨가하였다. 생성된 중합체 용융물을 다이 플레이트를 통해 운반하고, 가압 수중 펠렛화 조력으로 펠렛화시켜, 평균 직경이 1.0 mm인 팽창성 입자를 수득하였다.

팽창성 입자를 증기로 예비발포시켜 팽창된 입자를 수득하고, 1일 동안 저장한 후, 폐쇄 몰드에서 증기를 사용하여 추가 처리하여 융합시켜 발포체 슬랩을 수득하였다.

DIN 52612에 따른 열 전도성은 14.4 g/l의 밀도에서 36.4 mW/(m*K)이었고, 24.8 g/l의 밀도에서 32.6 mW/(m*K)이었다.

(본 발명의) 실시예 2

절차는 실시예 1과 동일하였으나, 중합체 용융물은 84.0 중량%의 폴리스티렌 158 K (바스프 에스이), 0.2 중량%의 루박스 AH3 (바스프 에스이), 9.3 중량%의 멜라민 분말 및 6.5 중량%의 펜탄을 포함하였다.

DIN 52612에 따른 열 전도성은 14.7 g/l의 밀도에서 35.4 mW/(m*K)이었고, 24.9 g/l의 밀도에서 32.2 mW/(m*K)이었다.

(본 발명의) 실시예 3

절차는 실시예 1과 동일하였으나, 중합체 용융물은 74.6 중량%의 폴리스티렌 158 K (바스프 에스이), 0.2 중량%의 루박스 AH3 (바스프 에스이), 18.7 중량%의 멜라민 분말 및 6.5 중량%의 펜탄을 포함하였다.

DIN 52612에 따른 열 전도성은 14.6 g/l의 밀도에서 34.2 mW/(m*K)이었고, 24.8 g/l의 밀도에서 31.9 mW/(m*K)이었다.

비교 실시예

절차는 실시예 1과 동일하였으나, 멜라민을 첨가하지 않았다.

DIN 52612에 따른 열 전도성은 14.5 g/l의 밀도에서 37.8 mW/(m*K)이었고, 25.0 g/l의 밀도에서 33.8 mW/(m*K)이었다.

Claims

팽창성 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함하는 팽창성 스티렌 중합체.
제1항에 있어서, 1종 이상의 추가 에틸렌계 불포화 단량체를 중합체의 중량을 기준으로 최대 40 중량% 포함하는 스티렌 공중합체이거나 또는 스티렌 단일중합체인 팽창성 스티렌 중합체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 0.5 내지 25.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 포함하는 팽창성 스티렌 중합체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 트리아진 유도체가 멜라민인 팽창성 스티렌 중합체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 1종 이상의 발포제가 또한 존재하는 팽창성 스티렌 중합체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 불투열성 입자 (athermanous particle)를 또한 포함하는 팽창성 스티렌 중합체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 1종 이상의 난연제를 또한 포함하는 팽창성 스티렌 중합체.
팽창성 스티렌 중합체와 1종 이상의 트리아진 유도체의 공압출을 통한 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 팽창성 스티렌 중합체의 제조 방법.
제8항에 있어서, 입자 크기가 1200 ㎛ 미만인 1종 이상의 트리아진 유도체를 사용하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 팽창성 스티렌 중합체를 발포시키는 것을 포함하는, 팽창된 스티렌 중합체의 제조 방법.
팽창된 스티렌 중합체를 기준으로 0.2 내지 30.0 중량%의 1종 이상의 트리아진 유도체를 균일하게 분산된 상태로 포함하는 팽창된 스티렌 중합체.
제8항 또는 제9항에 따른 방법을 통한 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 팽창성 스티렌 중합체의 제조 및 상기 팽창성 스티렌 중합체의 발포를 통한 발포체의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 팽창성 스티렌 중합체로부터 제조할 수 있는 발포체.
제13항에 있어서, 밀도가 5 내지 200 g/l인 발포체.
제13항 또는 제14항에 있어서, 밀도가 35 g/l 이하이고, (DIN 18164에 따른) 열 전도성 등급 040, 파트 1, 테이블 4의 요건을 충족시킬 정도로 충분히 열 전도성이 낮은 발포체.
제8항 또는 제9항에 따른 방법을 통한 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 팽창성 스티렌 중합체의 제조 및 상기 팽창성 스티렌 중합체의 발포를 통한 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 발포체의 제조 방법.
기계 및 가정용 장치의 열 단열을 비롯한 열 단열을 위한, 그리고 포장재로서의 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 발포체의 용도.
발포체의 열 전도성을 감소시키기 위한 1종 이상의 트리아진 유도체의 용도.