KR20120078625A - Continuous process for preparing rubber-modified styrene polymer from conjugated diene - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A continuously manufacturing method of rubber-modified polymer from conjugated diene is provided to reduce energy and CO2 because of not requiring solvent removal process as a stripping function using distillation or water, and not having bale formation through the stripping function by direct distillation of solvent or water. CONSTITUTION: A continuously manufacturing method of rubber-modified polymer comprises a step of manufacturing rubber solution by polymerizing a conjugated diene based-monomer in a first reactor under the presence of solvent; a step of removing solvent by contacting styrene-based monomer to the rubber solution; and a step of conducting polymerization by putting the styrene-based monomer into the rubber solution in a second reactor. The conjugated diene-based monomer is a butadiene, isoprene, or combinations thereof.

Description

공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법 {CONTINUOUS PROCESS FOR PREPARING RUBBER-MODIFIED STYRENE POLYMER FROM CONJUGATED DIENE} Method for continuously preparing rubber-modified styrene polymer from conjugated diene {CONTINUOUS PROCESS FOR PREPARING RUBBER-MODIFIED STYRENE POLYMER FROM CONJUGATED DIENE}

본 발명은 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 용액중합으로 제조한 고무를 직접 고무변성 스티렌계 중합체의 중합공정에 투입하여 에너지 및 CO2가 절감되고, 생산성이 우수한 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for continuously preparing a rubber-modified styrene polymer from conjugated diene. More specifically, the present invention relates to a method of directly injecting a rubber prepared by solution polymerization into a polymerization process of a rubber-modified styrene-based polymer to reduce energy and CO 2 and to improve productivity.

일반적으로 스티렌 수지는 투명성, 열안정성, 가공성이 우수하여 상업적으로 많이 제조되고 있다. 특히 스티렌계 수지에 고무 입자를 도입함으로써 내충격성이 강화된 고충격 폴리스티렌 수지가 개발 되었다. 이러한 고충격 폴리스티렌계 수지는 스티렌, 알파-메틸 스티렌 및 링-치환된 스티렌과 같은 모노 비닐리덴 방향족 화합물에 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 고무, 특히 폴리부타디엔 입자를 스티렌 고분자의 매트릭스에 분산시켜 내충격성을 강화한 것이다. In general, styrene resin is excellent in transparency, thermal stability, processability has been produced a lot of commercially. In particular, high impact polystyrene resins having enhanced impact resistance have been developed by introducing rubber particles into styrene resins. These high impact polystyrene resins disperse rubber, especially polybutadiene particles, having low glass transition temperature (Tg) in monovinylidene aromatic compounds such as styrene, alpha-methyl styrene and ring-substituted styrene in a matrix of styrene polymers. The impact resistance is strengthened.

고충격 폴리스티렌계 수지의 충격보강제로 사용되는 고무, 특히 폴리부타디엔은 다양한 종류가 있으며 일반적으로 상업화 되어 있는 폴리부타디엔은 1,4-시스 함량이 30-40%인 로우 시스 폴리부타디엔, 1.4 시스 함량이 95% 이상인 하이 시스 폴리부타디엔, 스티렌 함량이 10~50%인 스티렌 부타디엔 코폴리머가 있으며 고충격 폴리스티렌계 수지 제조 시 선택적으로 사용하고 있다. Rubbers used as impact modifiers for high-impact polystyrene resins, in particular polybutadiene, have a wide variety. There are more than 95% high cis polybutadiene and styrene butadiene copolymer with styrene content of 10-50%, and it is selectively used in the production of high impact polystyrene resin.

도 1은 종래의 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법의 개략적인 공정도이다. 도시된 바와 같이 종래의 고충격 폴리스티렌 수지의 일반적인 제조 방법은 부타디엔 모노머를 중합한 후 탈거공정을 통해 용매 및 물을 제거하고 고무를 베일 형태로 제조한 다음, 상기 고무 베일을 고충격 폴리스티렌계 수지 제조 공정에 사용하기 위해 분쇄 공정을 거친 후 상기 분쇄된 고무에 스티렌 모노머를 용해시킨다. 이후, 상기 스티렌 모노머에 용해된 고무 용액과 스티렌 모노머를 혼합하여 반응기에 연속 투입하여 중합을 시킨 후 최종 고충격 폴리스티렌을 제조하였다. 상기 방법은 고무제조 시 용매 및 물을 제거하는 탈거공정과 고무를 베일 형태로 제조하는 단계를 포함하고 있는데, 이경우 다량의 스팀 사용에 따른 에너지 소모가 많으며 동시에 폐수가 발생되는 단점이 있다. 또한, 상기 고무 베일을 분쇄 및 용해 시에도 에너지 소모가 많이 되는 단점이 있다. 1 is a schematic process diagram of a method for continuously preparing a rubber-modified styrene polymer from a conventional conjugated diene. As shown in the related art, a general method for preparing a high impact polystyrene resin is polymerizing butadiene monomer, removing solvent and water through a stripping process, preparing rubber in a bale form, and manufacturing the high impact polystyrene resin. A styrene monomer is dissolved in the ground rubber after a milling step for use in the process. Thereafter, the rubber solution and the styrene monomer dissolved in the styrene monomer were mixed and continuously added to the reactor to polymerize, thereby preparing the final high impact polystyrene. The method includes the step of removing the solvent and water during rubber production and the step of preparing the rubber in the form of a bale, in which case there is a lot of energy consumption due to the use of a large amount of steam and at the same time waste water is generated. In addition, there is a disadvantage in that a lot of energy consumption even when grinding and dissolving the rubber bale.

고무 용액으로부터 고무를 분리하기 위해 여러 가지 방법이 제안되고 있다.Several methods have been proposed for separating rubber from rubber solutions.

예를 들면 US 6,951,901에서는 n-buthyllithuim 촉매하에서 n-hexane을 용매로 사용하여 음이온 중합법으로 고무를 중합하며, 상기 중합물은 공비물인 물을 이용한 탈거(stripping) 작업을 통하여 용매를 제거한 후 고무 베일을 다시 만드는 공정을 개시하고 있다. For example, in US Pat. No. 6,951,901, rubber is polymerized by anionic polymerization using n-hexane as a solvent under n-buthyllithuim catalyst. The remaking process is started.

그러나 상기 방법 역시 부타디엔 모노머를 중합한 후 물을 사용하여 용매를 제거하고 고무를 분리하는 공정과 고무 베일을 형성하는 공정이 필요하고, 이렇게 만들어진 고무 베일을 고충격 폴리스티렌 수지 중합공정에 투입하기 위해 고무 베일을 분쇄한 후 스티렌 모노머에 용해시키는 공정이 필요하다. 따라서 여러 단계를 거침으로 에너지가 많이 소모되며 또한 폐수 발생 및 제조원가 상승 등의 단점이 있다. However, the method also requires a step of polymerizing the butadiene monomer and then removing the solvent using water to separate the rubber and forming a rubber bale, and in order to introduce the rubber bale into the high impact polystyrene resin polymerization process A process of crushing the bale and dissolving it in a styrene monomer is necessary. Therefore, energy is consumed through several steps, and there are disadvantages such as waste water generation and manufacturing cost increase.

따라서, 고무 bale을 형성하지 않고 직접 고무용액을 HIPS 중합공정에 투입 가능한 방법의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, it is necessary to develop a method capable of directly injecting a rubber solution into a HIPS polymerization process without forming a rubber bale.

본 발명의 목적은 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법에 있어서, 고무를 용액중합으로 제조한 후 고무용액을 직접 HIPS 중합에 공급함으로서, 증류 혹은 물을 이용한 탈거(stripping)작용으로 용매 제거 과정을 요하지 않는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to continuously prepare a rubber-modified styrene-based polymer from conjugated diene, by preparing a rubber by solution polymerization and then directly supplying the rubber solution to HIPS polymerization, thereby stripping by distillation or water. To provide a method that does not require a solvent removal process.

본 발명의 다른 목적은 용매의 직접 증류나 물에 의한 탈거 작용을 통한 베일형성 과정이 없기 때문에 에너지 및 CO2가 절감될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method in which energy and CO 2 can be reduced because there is no bale formation process through direct distillation of solvent or stripping with water.

본 발명의 또 다른 목적은 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조할 수 있어 생산성이 우수한 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method having excellent productivity since the rubber-modified styrene polymer can be continuously produced from the conjugated diene.

본 발명의 또 다른 목적은 에너지 소모를 최소화하고 폐수가 발생하지 않으며, 제조원가를 낮출 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for minimizing energy consumption, generating no waste water, and lowering manufacturing costs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 한 관점은 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 공액 디엔계 모노머를 용매존재하에서 제1 반응기에서 중합하여 고무용액을 제조하고; 상기 고무 용액에 스티렌계 모노머를 접촉시켜 용매를 제거하고; 그리고 상기 용매가 제거된 고무 용액에 스티렌계 모노머를 투입하여 제2 반응기에서 중합하는 단계를 포함하여 이루어진다.One aspect of the present invention relates to a method of continuously preparing a rubber-modified styrenic polymer from conjugated diene. The method comprises polymerizing a conjugated diene monomer in a first reactor in the presence of a solvent to prepare a rubber solution; Contacting the rubber solution with a styrene monomer to remove the solvent; And it comprises a step of polymerizing in a second reactor by adding a styrene monomer to the rubber solution from which the solvent is removed.

상기 공액 디엔계 모노머는 부타디엔, 이소프렌 또는 이들의 조합일 수 있다. The conjugated diene monomer may be butadiene, isoprene or a combination thereof.

구체예에서는 상기 제1 반응기에서 유기금속계 촉매를 사용하여 중합할 수 있다. In embodiments, the first reactor may be polymerized using an organometallic catalyst.

구체예에서, 상기 촉매는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.04~0.5 중량%로 투입할 수 있다. In embodiments, the catalyst may be added at 0.04 to 0.5% by weight of the conjugated diene monomer.

상기 제1 반응기에서 중합 후 반응정지제를 투입할 수 있다. 구체예에서 상기 반응정지제는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.05~0.5 중량%로 투입할 수 있다. After the polymerization in the first reactor, a reaction terminator may be added. In a specific embodiment, the reaction stopper may be added at 0.05 to 0.5 wt% of the conjugated diene monomer.

한 구체예에서 상기 스티렌계 모노머를 접촉시켜 용매 제거시 고무성분이 8~25 중량%가 되도록 투입할 수 있다. In one embodiment, the styrene-based monomers may be contacted so that the rubber component may be added in an amount of 8 to 25 wt% when the solvent is removed.

구체예에서 상기 용매가 제거된 고무 용액에 스티렌계 모노머를 투입하여 중합시, 고무성분이 4~10 중량%가 되도록 스티렌계 모노머와 용매를 투입할 수 있다. In a specific embodiment, when the styrene-based monomer is added to the rubber solution from which the solvent is removed, the styrene-based monomer and the solvent may be added so that the rubber component becomes 4 to 10% by weight.

구체예에서는 상기 제2반응기에서 상전이 이전 시점까지 반응시켜 고형분 함량이 10?20 %으로 중합할 수 있다. In a specific embodiment, the phase change in the second reactor can be reacted to a previous time point to polymerize a solid content of 10-20%.

또한, 상기 제2반응기에서 중합 한 후, 상기 중합물을 제3 반응기로 투입하여 고형분 함량이 30?50 %으로 중합할 수 있다. In addition, after the polymerization in the second reactor, the polymer may be introduced into the third reactor to polymerize a solid content of 30 ~ 50%.

또한, 상기 제3반응기에서 중합 한 후, 상기 중합물을 제4 반응기로 투입하여 고형분 함량이 60?70 %으로 중합할 수 있다. 구체예에서는 상기 제4 반응기에 유동향상제를 투입하 수 있다. In addition, after the polymerization in the third reactor, the polymer may be introduced into the fourth reactor to polymerize a solid content of 60 ~ 70%. In a specific embodiment, the flow improver may be added to the fourth reactor.

또한, 상기 제4반응기에서 중합 한 후, 상기 중합물을 제5 반응기로 투입하여 고형분 함량이 72?85 %으로 중합할 수 있다. In addition, after the polymerization in the fourth reactor, the polymer may be introduced into the fifth reactor to polymerize a solid content of 72 ~ 85%.

상기 방법은 고무 베일(bale)을 형성하지 않는다.
The method does not form a rubber bale.

본 발명은 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법에 있어서, 고무를 용액중합으로 제조한 후 고무용액을 직접 HIPS 중합에 공급함으로서, 증류 혹은 물을 이용한 탈거(stripping)작용으로 용매 제거 과정을 요하지 않으며, 용매의 직접 증류나 물에 의한 탈거 작용을 통한 베일형성 과정이 없기 때문에 에너지 및 CO2가 절감될 수 있고, 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조할 수 있어 생산성이 우수하며, 에너지 소모를 최소화하고 폐수가 발생하지 않으며, 제조원가를 낮출 수 있는 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
The present invention is a method of continuously producing a rubber-modified styrene-based polymer from conjugated diene, by preparing a rubber by solution polymerization and then supplying the rubber solution directly to the HIPS polymerization, the solvent by distillation or stripping with water It does not require the removal process, and there is no baling process through direct distillation of solvent or stripping with water, which saves energy and CO 2 , and it is possible to continuously prepare rubber modified styrene polymer from conjugated diene. It is excellent and has the effect of providing the method of minimizing energy consumption, generating no waste water, and lowering the manufacturing cost.

제1도는 종래의 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법의 개략적인 공정도이다.
제2도는 본 발명의 한 구체예에 따라 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법의 개략적인 공정도이다.
제3도는 본 발명의 한 구체예에 따라 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하기 위한 연속중합장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
1 is a schematic process diagram of a method for continuously preparing a rubber-modified styrenic polymer from a conventional conjugated diene.
2 is a schematic process diagram of a method for continuously preparing a rubber-modified styrenic polymer from conjugated diene according to one embodiment of the present invention.
3 schematically shows a continuous polymerization apparatus for continuously preparing a rubber-modified styrenic polymer from conjugated diene according to one embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 구체예에 따라 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법의 개략적인 공정도이다. 상기 방법은 공액 디엔계 모노머를 용매존재하에서 제1 반응기에서 중합하여 고무용액을 제조하고; 상기 고무 용액에 스티렌계 모노머를 접촉시켜 용매를 제거하고; 그리고 상기 용매가 제거된 고무 용액에 스티렌계 모노머를 투입하여 제2 반응기에서 중합하는 단계를 포함하여 이루어진다.2 is a schematic process diagram of a method for continuously preparing a rubber-modified styrenic polymer from conjugated diene according to one embodiment of the present invention. The method comprises polymerizing a conjugated diene monomer in a first reactor in the presence of a solvent to prepare a rubber solution; Contacting the rubber solution with a styrene monomer to remove the solvent; And it comprises a step of polymerizing in a second reactor by adding a styrene monomer to the rubber solution from which the solvent is removed.

상기 공액 디엔계 모노머는 부타디엔, 이소프렌 또는 이들의 조합일 수 있다. The conjugated diene monomer may be butadiene, isoprene or a combination thereof.

상기 공액 디엔계 모노머를 중합하여 고무 용액 제조시 용매 존재하에서 용액중합할 수 있다. 상기 용매로는 n-헥산, cyclo-헥산, 톨루엔 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The conjugated diene monomer may be polymerized to solution polymerization in the presence of a solvent when preparing a rubber solution. The solvent includes n-hexane, cyclo-hexane, toluene, and the like, but is not necessarily limited thereto.

상기 고무 용액 제조시 제1 반응기에는 공액 디엔계 모노머 15 ~ 35중량%, 용매 65 ~ 85중량%로 투입할 수 있다. 상기 범위에서 고무중합반응이 안정적인 장점이 있다. When preparing the rubber solution, the conjugated diene monomer may be added in an amount of 15 to 35 wt% and a solvent of 65 to 85 wt%. The rubber polymerization reaction is stable in the above range.

구체예에서는 상기 제1 반응기에서 유기금속계 촉매를 사용하여 중합할 수 있다. 상기 유기금속계 촉매로는 n-buthyllithuim, ethyllithuim, propyllithuim, isopropyllithuim, tert-buthyllithuim 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 구체예에서, 상기 촉매는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.04~0.5 중량%로 투입할 수 있다. 상기 범위에서 고무중합반응이 안정적이며, 고무변성 스티렌계 중합체 제조시 우수한 충격강도와 내변색성을 갖는다. 바람직하게는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.05~0.5 중량%로 투입할 수 있다. In embodiments, the first reactor may be polymerized using an organometallic catalyst. The organometallic catalyst includes n-buthyllithuim, ethyllithuim, propyllithuim, isopropyllithuim, tert-buthyllithuim, and the like, but is not limited thereto. In embodiments, the catalyst may be added at 0.04 to 0.5% by weight of the conjugated diene monomer. The rubber polymerization reaction is stable in the above range, and has excellent impact strength and discoloration resistance when producing a rubber-modified styrene polymer. Preferably it can be added at 0.05 to 0.5% by weight of the conjugated diene monomer input amount.

상기 제1 반응기에서 중합 후 전환율이 98% 이상, 바람직하게는 100%가 되면 반응정지제, 산화방지제 등의 첨가제를 투입할 수 있다. When the conversion rate after polymerization in the first reactor is 98% or more, preferably 100%, additives such as a reaction terminator and an antioxidant may be added.

상기 반응정지제로는 가지형 포스페이트계 반응정지제로 알파-(노닐페닐)-오메가-하이드록시폴리-(옥시-1,2-에탄디일)과 methyl alcohol,ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol과 같은 alcohol류 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이중 바람직하게는 포스페이트계 반응정지제인 알파-(노닐페닐)-오메가-하이드록시폴리-(옥시-1,2-에탄디일)이다. 상기 반응정지제는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.05~0.5 중량%로 투입할 수 있다. 상기 범위에서 고무 성분이 변색되지 않으며, 원활한 반응성을 얻을 수 있다. 바람직하게는 0.1~0.3 중량%이다. As the reaction stopping agent Alpha- (nonylphenyl) -omega-hydroxypoly- (oxy-1,2-ethanediyl) and alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol and isopropyl alcohol can be used as the branched phosphate-based reaction terminator. It is not necessarily limited thereto. Of these, alpha- (nonylphenyl) -omega-hydroxypoly- (oxy-1,2-ethanediyl) is preferably a phosphate-based reaction terminator. The reaction stopper may be added at 0.05 to 0.5% by weight of the conjugated diene monomer. In the above range, the rubber component does not discolor and smooth reactivity can be obtained. Preferably it is 0.1-0.3 weight%.

또한 상기 산화방지제로는 Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, triethylene glycol-bis-3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate, 4,6-Bis(octylthiomethyl)-o-cresol 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 이중 바람직하게는 Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate 이다. 상기 산화방지제는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.2 ~ 0.8 중량% 로 투입할 수 있다. 상기 범위에서 열안정성이 우수한 장점이 있다. 바람직하게는 0.3~0.6 중량%이다. In addition, the antioxidants include Octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, triethylene glycol-bis-3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate , 4,6-Bis (octylthiomethyl) -o-cresol may be used, but is not necessarily limited thereto. These can be applied individually or in mixture of 2 or more types. Among these, Octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate is preferable. The antioxidant may be added at 0.2 ~ 0.8% by weight of the conjugated diene monomer input amount. There is an advantage of excellent thermal stability in the above range. Preferably it is 0.3-0.6 weight%.

상기와 같이 제조된 고무 용액은 용매에 용해된 상태이며, 상기 용매에 용해된 고무용액에 스티렌계 모노머를 접촉시켜 용매를 제거한다. The rubber solution prepared as described above is in a state dissolved in a solvent, and the rubber solution dissolved in the solvent is contacted with a styrene monomer to remove the solvent.

즉, 본 발명에서는 종래기술과는 달리 스티렌계 모노머와 접촉시켜 용매를 제거하는 것이다. That is, in the present invention, unlike the prior art, the solvent is removed by contacting with a styrene monomer.

상기 스티렌계 모노머는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, p-메틸스티렌 등이 있다. 이중 바람직하게는 스티렌이다.The styrene monomers include styrene, α-methylstyrene, α-ethylstyrene, p-methylstyrene, and the like. Among these, preferably styrene.

상기 접촉방법은 스티렌계 모노머에 고무용액을 투입할 수 있으며, 또는 고무용액에 스티렌계 모노머를 투입할 수 있다. 이때 고무 성분이 8 ~ 25중량%가 되도록 스티렌 모노머를 투입하는 것이 바람직하다. 스티렌계 모노머를 투입한 후 용매의 제거는 반응기를 진공상태로 하여 용매를 제거할 수 있다. 반응기의 압력은 10~755 torr, 바람직하게는 50~750 torr이다. In the contact method, a rubber solution may be added to a styrene monomer, or a styrene monomer may be added to a rubber solution. At this time, it is preferable to add a styrene monomer so that the rubber component is 8 to 25% by weight. The solvent is removed after the styrene monomer is added, and the solvent may be removed by vacuuming the reactor. The pressure of the reactor is 10 to 755 torr, preferably 50 to 750 torr.

상기 용매가 제거된 고무 용액은 스티렌계 모노머에 용해된 상태이며, 여기에 다시 스티렌계 모노머를 투입하여 고무변성 스티렌계 중합체를 중합한다. 상기 스티렌계 모노머는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, p-메틸스티렌 등이 있다. 이중 바람직하게는 스티렌이다.The rubber solution from which the solvent is removed is dissolved in a styrene monomer, and a styrene monomer is added thereto to polymerize the rubber-modified styrene polymer. The styrene monomers include styrene, α-methylstyrene, α-ethylstyrene, p-methylstyrene, and the like. Among these, preferably styrene.

상기 고무변성 스티렌계 중합체의 제조를 위한 중합은 괴상중합, 용액중합 등이 적용될 수 있다. 바람직하게는 용액중합을 적용할 수 있다. Polymerization for the production of the rubber-modified styrene-based polymer may be applied by block polymerization, solution polymerization and the like. Preferably solution polymerization can be applied.

구체예에서 상기 용매가 제거된 고무 용액에 스티렌계 모노머와 용매를 함께 투입하여 중합할 수 있다. 스티렌계 모노머와 용매를 함께 투입시, 고무성분이 4~10 중량%가 되도록 투입한다. 예를 들면 스티렌계 모노머 82 ~ 94중량%, 고무 성분 4 ~ 10중량%, 용매 2 ~ 8중량%가 되도록 투입한다. In an embodiment, the styrene-based monomer and the solvent may be added together to the rubber solution from which the solvent is removed to polymerize. When the styrene monomer and the solvent are added together, the rubber component is added in an amount of 4 to 10% by weight. For example, it is added so that it may become 82 to 94 weight% of a styrene monomer, 4 to 10 weight% of a rubber component, and 2 to 8 weight% of a solvent.

상기 용매로는 에틸벤젠, 벤젠, 자일렌, 톨루엔 등의 방향족 용매, 메틸에틸케톤 등이 사용될 수 있다. As the solvent, an aromatic solvent such as ethylbenzene, benzene, xylene, toluene, methyl ethyl ketone, or the like may be used.

상기 제2반응기에서 상전이 이전 시점까지 반응시켜 고형분 함량이 10?20 %으로 중합할 수 있다. In the second reactor, the solid phase content may be polymerized to 10-20% by reacting before the phase transition.

도 3은 본 발명의 한 구체예에 따라 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하기 위한 연속중합장치를 개략적으로 나타낸 것이다. A 단계는 고무 중합공정이고, B 는 고무변성 스티렌계 중합 공정이다. Figure 3 schematically shows a continuous polymerization apparatus for continuously producing a rubber-modified styrenic polymer from the conjugated diene according to one embodiment of the present invention. A step is a rubber polymerization process, B is a rubber modified styrene polymerization process.

도시된 바와 같이, 제1 반응기(10)에 공액 디엔계 모노머와 용매가 투입되어 중합된다. As shown, the conjugated diene monomer and the solvent are added to the first reactor 10 and polymerized.

상기 제1 반응기(10)는 더블-헤리칼-리본 타입의 교반기를 갖는 반응기가 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 제1 반응기의 반응 조건은 50 ~ 100℃에서 70 ~ 150분 동안 중합한다. The first reactor 10 may be preferably a reactor having a stirrer of a double-helical-ribbon type. The reaction conditions of the first reactor is polymerized for 70 to 150 minutes at 50 ~ 100 ℃.

중합은 전환율이 98% 이상, 바람직하게는 100 %가 되면 반응정지제를 투입하고, 용매에 용해된 상태의 고무 용액에 스티렌계 모노머를 접촉시켜 용매를 제거한다. 상기 스티렌계 모노머를 접촉하여 용매를 제거하는 단계는 제1 반응기(10)에서 수행하거나 별도의 반응기에서 수행할 수도 있다. 제1 반응기(10)에서 배출되는 고무 용액은 라인(1)을 통해 고무 용액 저장조(15)로 이송된다. 상기 라인(1)을 통과하는 고무 용액은 용매는 존재하지 않고 스티렌 모노머에 용해된 고무용액 상태이다. 상기 고무용액의 성분은 스티렌 모노머 75~92 중량% 및 고무 성분 8~25 중량%이다. 상기 고무성분의 점도(25 ℃)는 60 내지 200 cps 범위일 수 있다. 이 때 고무성분의 점도는 스티렌 모노머에 녹여 5중량%로 제조한 후 25℃에서 고무용액의 Solution Viscosity를 Cannon-Fenske viscosity tube를 사용하여 측정한 것이다. In the polymerization, when the conversion rate is 98% or more, preferably 100%, a reaction terminator is added, and the styrene monomer is brought into contact with the rubber solution dissolved in the solvent to remove the solvent. Removing the solvent by contacting the styrene-based monomer may be performed in the first reactor 10 or may be performed in a separate reactor. The rubber solution discharged from the first reactor 10 is transferred to the rubber solution reservoir 15 through the line 1. The rubber solution passing through the line 1 is in the state of a rubber solution dissolved in a styrene monomer without a solvent present. The components of the rubber solution are 75 to 92% by weight of the styrene monomer and 8 to 25% by weight of the rubber component. The viscosity of the rubber component (25 ° C) may be in the range of 60 to 200 cps. At this time, the viscosity of the rubber component is prepared by dissolving in styrene monomer 5% by weight and then measured the solution Viscosity of the rubber solution at 25 ℃ using Cannon-Fenske viscosity tube.

상기 고무 용액 저장조(15)에는 다시 스티렌계 모노머와 용매가 투입되어 고무용액을 용해시킨다. 상기 고무용액은 라인(2)를 통해 고무변성 스티렌계 중합체 중합을 위한 제2 반응기(20)로 연속적으로 투입된다. 상기 라인(2)을 통과하는 고무 용액은 스티렌계 모노머와 용매에 고무용액이 용해된 상태이다. 상기 고무용액의 성분은 스티렌 모노머 82 ~ 94중량%, 고무 성분 4 ~ 10중량% 및 용매 2 ~ 8중량% 이다.The styrene-based monomer and the solvent are again added to the rubber solution reservoir 15 to dissolve the rubber solution. The rubber solution is continuously introduced into the second reactor 20 for polymerizing the rubber-modified styrene polymer through the line (2). The rubber solution passing through the line 2 is in a state in which a rubber solution is dissolved in a styrene monomer and a solvent. The components of the rubber solution are 82 to 94% by weight of the styrene monomer, 4 to 10% by weight of the rubber component and 2 to 8% by weight of the solvent.

상기 고무 용액은 제2반응기(20)에서 110?135 ℃에서 0.5?1.5 시간 동안 상전이 이전 시점까지 반응시켜 고형분 함량이 10?20 %인 제1중합물을 생성시킨다. 상기 제2반응기(20)는 연속 흐름 교반식 반응기(CSTR)로 반응기 아래쪽으로 중합 혼합물이 공급되어 반응기로 위쪽으로 반응물이 나오는 풀차아지형이 바람직하게 적용될 수 있다. The rubber solution is reacted in the second reactor 20 at a temperature of 110 to 135 ° C. for 0.5 to 1.5 hours before the phase transition to produce a first polymer having a solid content of 10 to 20%. The second reactor 20 may be preferably applied to a full charge type in which a polymerization mixture is supplied to the bottom of the reactor in a continuous flow stirred reactor (CSTR), and reactants are directed upward to the reactor.

상기 제1중합물은 라인(3)을 통해 제3반응기(30)에 연속적으로 투입된다. 상기 제3반응기(30)에서는 125?145 ℃에서 1.5?3.0 시간 동안 중합시켜 고형분 함량이 30?50%인 제2중합물을 생성시킬 수 있다. 상기 제3반응기(30)는 연속 흐름 교반식 반응기(CSTR)가 적용될 수 있다. 구체예에서는 앵커(anchor) 형태의 교반 장치를 가진 연속 흐름 교반식 반응기(CSTR)가 적용될 수 있다. The first polymer is continuously introduced into the third reactor 30 via the line 3. The third reactor 30 may be polymerized at 125 to 145 ° C. for 1.5 to 3.0 hours to produce a second polymer having a solid content of 30 to 50%. The third reactor 30 may be a continuous flow stirred reactor (CSTR) is applied. In embodiments, a continuous flow stirred reactor (CSTR) with an agitation device in the form of an anchor may be applied.

상기 제2중합물은 다시 라인(4)를 통해 제4반응기(40)에 연속적으로 투입된다. 상기 제4반응기(40)에서는 130?150 ℃에서 1.5 ?3.0 시간 동안 반응시켜 고형분 함량이 60?70 %인 제3중합물을 생성시킬 수 있다. 상기 제4반응기(40)도 연속 흐름 교반식 반응기(CSTR)가 적용될 수 있다. 바람직하게는 상기 제4 반응기에 유동향상제를 투입할 수 있다. 상기 유동향상제로는 미네랄 오일, 실리콘 오일 등이 사용될 수 있다. 상기 유동향상제는 휘발분 제거기를 거친 최종 중합품 기준으로 1.0 ~ 5.0 중량%로 사용될 수 있다.The second polymer is continuously introduced into the fourth reactor 40 through the line 4 again. The fourth reactor 40 may be reacted at 130 to 150 ° C. for 1.5 to 3.0 hours to generate a third polymer having a solid content of 60 to 70%. The fourth reactor 40 may also be applied to a continuous flow stirred reactor (CSTR). Preferably, the flow improver may be added to the fourth reactor. As the flow improver, mineral oil, silicone oil, or the like may be used. The flow improver It can be used at 1.0 to 5.0% by weight based on the final polymer product after the volatile remover.

상기 제3중합물은 라인(5)를 통해 제5반응기(50)에 연속적으로 투입된다. 상기 제5반응기(50)에서는 140 ?190℃의 범위에서 0.5?1.0 시간 동안 반응시켜 고형분 함량이 72?85 %인 제4중합물을 생성시킬 수 있다. 상기 제5반응기(50)는 입구에서 출구까지 네 개의 영역으로 구분되어 있으며, 각기 온도 제어가 가능하고, 중합에 의해 발생한 반응열의 제어가 용이한 풀차아지형 플럭 플로우 반응기가 바람직하게 적용될 수 있다. The third polymer is continuously introduced into the fifth reactor 50 through the line 5. In the fifth reactor 50, a fourth polymer having a solid content of 72 to 85% may be formed by reacting for 0.5 to 1.0 hour in the range of 140 to 190 ° C. The fifth reactor 50 is divided into four regions from the inlet to the outlet, and a full charge type flow flow reactor capable of temperature control and easy control of reaction heat generated by polymerization may be preferably applied.

상기 제4중합물은 라인(6)를 통해 휘발분 제거기(60)에 투입하여 미반응된 모노머 및 용매를 제거할 수 있다. The fourth polymer may be added to the volatile remover 60 through the line 6 to remove unreacted monomers and solvents.

이와 같이 본 발명의 방법은 고무변성 스티렌계 중합 공정의 전반부에 고무 제조 공정을 도입함으로써 물을 사용하지 않아도 됨으로 물 제거를 위한 탈거 공정이 필요 없으며 또한 고무 베일 제조공정 및 분쇄공정을 거치지 않게 되어 친환경적인 제조 방법으로 고충격 폴리스티렌 수지를 제조할 수 있다.
As such, the method of the present invention eliminates the need for water removal by introducing a rubber manufacturing process in the first half of the rubber-modified styrene-based polymerization process, and does not require a stripping process for water removal, and does not undergo a rubber bale manufacturing process and a grinding process. It is possible to prepare a high impact polystyrene resin by a conventional manufacturing method.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.

실시예Example

실시예 1Example 1

제1 반응기에 부타디엔 모노머 25중량%, 노말 헥세인 75중량%를 투입한 후 촉매 n-buthyllithuim(Aldrich사 제조, 노말 헥세인 15중량% 희석액)를 부타디엔 모노머 투입량의 0.04중량%를 투입하여 60℃에서 2.0 시간 동안 중합하였다. 부타디엔 모노머의 전환율이 100%가 되면 반응정지제(아이씨케미칼 사 제조, HPSS-81)를 부타디엔 모노머 투입량의 0.2 중량% 투입하고 산화방지제(송원산업 SONGNOX 1076 제품)를 부타디엔 모노머 투입량의 0.4중량% 투입하였다. 상기 제조된 노말 헥세인에 용해된 고무용액에 스티렌 모노머를 투입하여 고무 성분이 12중량%가 되도록 스티렌 모노머를 투입한 후 200 torr의 진공 조건에서 노말 헥세인을 제거하였다. 상기 제조된 스티렌 모노머에 용해된 고무용액을 고무 용액 저장조로 이송한 후 고무 용액 저장조에서 스티렌 모노머, 고무 성분, 에틸벤젠의 구성 비율이 각각 스티렌 모노머 89중량%, 고무 성분 6중량%, 에틸벤젠 5중량%가 되도록 고무 용액 저장조에 스티렌 모노머와 에틸벤젠을 투입하였다. 상기 스티렌 모노머와 에틸벤젠에 용해된 고무 용액을 고충격 폴리스티렌 중합공정의 제2반응기에 연속적으로 투입하여 제2반응기에서 125 ℃에서 1.0 시간 동안 상전이 이전 시점까지 반응시켜 고형분 함량이 13%인 제1중합물을 생성시키고 상기 제1중합물을 제3반응기에 연속적으로 투입하여 135 ℃에서 2.0시간 동안 중합시켜 고형분 함량이 40%인 제2중합물을 생성시켰다. 상기 제2중합물을 제4반응기에 연속적으로 투입함 동시에 유동 향상제인 미네랄오일를 2.0 중량%를 투입하여 140 ℃에서 2.0 시간 동안 반응시켜 고형분 함량이 65%인 제3중합물을 생성시키고 상기 제3중합물을 제5반응기에 연속적으로 투입하여 150 ?170℃의 범위에서 0.8 시간 동안 반응시켜 고형분 함량이 75 %인 제4중합물을 제조하였다. 상기 제4중합물을 휘발분 제거기에 투입하여 미반응된 모노머 및 용매를 제거한 후 펠렛화하여 최종 중합품을 제조하였다.
25 wt% butadiene monomer and 75 wt% normal hexane were added to the first reactor, and then 0.04 wt% of the butadiene monomer was added to the catalyst n-buthyllithuim (Aldrich's 15 wt% diluent). Polymerization at 2.0 hours. When the conversion ratio of butadiene monomer is 100%, 0.2 wt% of the butadiene monomer is added to the reaction terminator (HPSS-81, manufactured by IC Chemical Co., Ltd.), and 0.4 wt% of the butadiene monomer is added to the antioxidant (SONGNOX 1076). It was. The styrene monomer was added to the rubber solution dissolved in the prepared normal hexane, the styrene monomer was added so that the rubber component was 12% by weight, and the normal hexane was removed under a vacuum condition of 200 torr. After the rubber solution dissolved in the styrene monomer prepared above was transferred to a rubber solution reservoir, the styrene monomer, rubber component, and ethylbenzene in the rubber solution reservoir each contained 89% by weight of styrene monomer, 6% by weight of rubber component, and 5% of ethylbenzene. Styrene monomer and ethyl benzene were added to the rubber solution reservoir so as to be the weight%. The rubber solution dissolved in the styrene monomer and ethylbenzene was continuously added to the second reactor of the high-impact polystyrene polymerization process and reacted at 125 ° C. for 1.0 hour in the second reactor until the phase transition point before the first phase having a solid content of 13%. A polymer was produced and the first polymer was continuously introduced into a third reactor to polymerize at 135 ° C. for 2.0 hours to produce a second polymer having a solid content of 40%. While continuously adding the second polymer to the fourth reactor and adding 2.0% by weight of mineral oil, which is a flow improver, was reacted at 140 ° C. for 2.0 hours to produce a third polymer having a solid content of 65% and adding the third polymer. Continuously added to the fifth reactor was reacted for 0.8 hours in the range of 150 ~ 170 ℃ to prepare a fourth polymer having a solid content of 75%. The fourth polymer was added to a volatile remover to remove unreacted monomer and solvent, and then pelletized to prepare a final polymerized product.

실시예 2Example 2

제1반응기의 n-buthyllithuim 촉매 투입량을 0.2중량%로 변경하고, 체류시간을 1.5 시간으로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
The same process as in Example 1 was carried out except that the amount of n-buthyllithuim catalyst in the first reactor was changed to 0.2% by weight and the residence time was changed to 1.5 hours.

실시예 3Example 3

제1반응기의 n-buthyllithuim 촉매 투입량을 0.5중량%로 변경하고, 체류시간을 1.1 시간으로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
The same process as in Example 1 was carried out except that the amount of n-buthyllithuim catalyst in the first reactor was changed to 0.5 wt% and the residence time was changed to 1.1 hours.

비교예 1Comparative Example 1

제1반응기의 n-buthyllithuim 촉매 투입량을 0.03중량%로 변경하고, 체류시간을 3.0 시간으로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
The same process as in Example 1 was carried out except that the amount of n-buthyllithuim catalyst in the first reactor was changed to 0.03 wt% and the residence time was changed to 3.0 hours.

비교예 2Comparative Example 2

제1반응기의 n-buthyllithuim 촉매 투입량을 0.6중량%로 변경하고, 체류시간을 1.1 시간으로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
The same process as in Example 1 was carried out except that the amount of n-buthyllithuim catalyst in the first reactor was changed to 0.6 wt% and the residence time was changed to 1.1 hours.

비교예 3Comparative Example 3

제1반응기의 n-buthyllithuim 촉매 투입량을 0.2중량%, 반응정지제 투입량을 0.04중량%로 변경하고, 체류시간을 1.5 시간으로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
In the same manner as in Example 1, except that the amount of n-buthyllithuim catalyst in the first reactor was changed to 0.2% by weight, the amount of reaction stopper was changed to 0.04% by weight, and the residence time was changed to 1.5 hours.

비교예 4Comparative Example 4

제1반응기의 n-buthyllithuim 촉매 투입량을 0.2중량%, 반응정지제 투입량을 0.6중량%로 변경하고, 체류시간을 1.5 시간으로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 잔류 중합정지제로 인해 정상중합이 불가능하였다.
In the same manner as in Example 1, except that the amount of n-buthyllithuim catalyst in the first reactor was changed to 0.2% by weight, the amount of reaction stopper was changed to 0.6% by weight, and the residence time was changed to 1.5 hours. Normal polymerization was not possible due to the residual polymerization terminator.

제조된 최종 중합품에 대해 수지 특성 분석 및 사출성형품에 대한 물성 분석을 수행하였다.Resin characterization and physical property analysis of the injection molded product were performed on the prepared final polymer.

(1) Izod 충격강도: ASTM D256에 의해 측정하였다(단위: kgfcm/cm). (1) Izod impact strength was measured by ASTM D256 (unit: kgfcm / cm).

(2) 유동성: ASTM D1238에 의해 측정하였다(g/10min, 5kg, 200℃). (2) Flowability: measured by ASTM D1238 (g / 10min, 5kg, 200 ° C).

(3) 내열특성: ISO R306B에 의해 측정하였다(5kg, 50℃/hr,℃).(3) Heat resistance property: It measured by ISO R306B (5 kg, 50 degreeC / hr, degreeC).

(4) 고무입자크기: Malvern사 Mastersizer S Ver 2.14에 의해 측정하였다(㎛). (4) Rubber particle size: measured by Malvern's Mastersizer S Ver 2.14 (㎛).

(5) 황색도(Yellow Index) : SUGA Test Instrument사 SM-T45-H1 모델로 측정하였다.(5) Yellowness Index (Yellow Index): It was measured by SUGA Test Instrument Co., Ltd. SM-T45-H1 model.

(6) Solution Viscosity : 제1반응기에서 중합된 노말 헥세인에 용해된 고무용액 샘플을 취하여 노말 헥세인을 제거한 후 고무 성분만을 취하였다. 이렇게 준비된 고무를 다시 스티렌 모노머에 녹여 5중량%로 제조한 후 25℃에서 고무용액의 Solution Viscosity를 Cannon-Fenske viscosity tube를 사용하여 측정하였다.
(6) Solution Viscosity: A rubber solution sample dissolved in normal hexane polymerized in the first reactor was taken to remove normal hexane, and only rubber components were taken. The rubber thus prepared was dissolved in styrene monomer to prepare 5 wt%, and the solution Viscosity of the rubber solution was measured at 25 ° C. using a Cannon-Fenske viscosity tube.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 33 44 제1반응기
First reactor
n-buthyllithuimn-buthyllithuim 0.04
중량%
0.04
weight%
0.2중량%0.2 wt% 0.5
중량%
0.5
weight%
0.03
중량%
0.03
weight%
0.6
중량%
0.6
weight%
0.2
중량%
0.2
weight%
0.2
중량%
0.2
weight%
반응정지제Reaction stopper 0.2 중량%0.2 wt% 0.2 중량%0.2 wt% 0.04중량%0.04% by weight 0.6
중량%
0.6
weight%
체류시간Residence time 2.02.0 1.51.5 1.11.1 3.03.0 1.11.1 1.51.5 1.51.5 Solution ViscositySolution Viscosity 200
cps
200
cps
170
cps
170
cps
100
cps
100
cps
반응
불가
reaction
Impossible
60
cps
60
cps
170
cps
컬러
불량
170
cps
color
Bad
170
cps
170
cps
제2반응기Second reactor 고형분 함량Solid content 13%13% 반응온도Reaction temperature 125℃125 ℃ 교반속도Stirring speed 145 rpm145 rpm 체류시간Residence time 1.0 시간1.0 hours
제3반응기

Third reactor
고형분 함량Solid content 40%40%
반응온도Reaction temperature 135℃135 ℃ 교반속도Stirring speed 100 rpm100 rpm 체류시간Residence time 2.0 시간2.0 hours 제4반응기Fourth reactor 고형분 함량Solid content 65%65% 반응온도Reaction temperature 140℃140 ° C 교반속도Stirring speed 20 rpm20 rpm 체류시간Residence time 2.0 시간2.0 hours 제5반응기5th reactor 고형분 함량Solid content 75.0%75.0% 반응온도Reaction temperature 1존/2존/3존/4존=150℃/155℃/160℃/170℃1 zone / 2 zone / 3 zone / 4 zone = 150 ° C / 155 ° C / 160 ° C / 170 ° C 체류시간Residence time 0.8 시간0.8 hours 물성
결과
Properties
result
충격 강도Impact strength 12.312.3 12.212.2 12.512.5 고무
중합
반응기
반응
불가
Rubber
polymerization
Reactor
reaction
Impossible
4.54.5 12.112.1 중합
불가
polymerization
Impossible
유동성liquidity 3.53.5 3.43.4 3.63.6 3.93.9 3.53.5 내열특성(VST) Heat resistance characteristic (VST) 9090 8989 9191 9090 8888 고무입자크기Rubber Particle Size 2.72.7 2.82.8 2.62.6 0.60.6 2.72.7 황색도Yellow road - 7.57.5 - 8.08.0 - 7.0-7.0 - 7.37.3 20.020.0

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 2과 같이 촉매 투입량이 적은 경우 고무 중합 반응이 진행되지 않았으며, 비교예 3과 같이 과량으로 촉매 투입한 경우, 중합된 고무의 분자량이 저하되어 중합된 고무의 Solution viscosity가 60cps로 낮아졌으며 고충격 폴리스티렌 수지 제조 시 최종 제품의 고무입자크기가 작아져 충격강도가 급격히 저하되었다. 비교예 4와 같이 반응정지제 투입량이 적은 경우 중합된 고무 성분이 색깔을 띠게 되었으며 고충격 폴리스티렌 수지 제조 시 최종 제품의 황색도가 급격히 증가하였다. 비교예 5와 같이 반응정지제를 과량으로 투입한 경우 고충격 폴리스티렌 수지 제조 시 급격한 반응성 저하를 초래하게 되어 정상 운전이 불가하였다.
As shown in Table 2, when the amount of catalyst input as shown in Comparative Example 2, the rubber polymerization reaction did not proceed, when the catalyst is added in excess as shown in Comparative Example 3, the molecular weight of the polymerized rubber is lowered and polymerized rubber The solution viscosity of was lowered to 60cps, and the impact strength was sharply lowered due to the smaller rubber particle size of the final product when manufacturing high impact polystyrene resin. When the amount of the reaction terminator was small as in Comparative Example 4, the polymerized rubber component became colored, and the yellowness of the final product increased sharply when the high impact polystyrene resin was prepared. When the reaction stopper was added in an excessive amount as in Comparative Example 5, a high reactivity polystyrene resin produced caused a sharp decrease in reactivity, and thus, normal operation was not possible.

이상 첨부된 도면 및 표를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings and tables, the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. Those skilled in the art can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It is therefore to be understood that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.

10 : 제1 반응기 20 : 제2 반응기
30 : 제3 반응기 40 : 제4 반응기
50 : 제5 반응기 60 : 휘발분 제거기
10: first reactor 20: second reactor
30: third reactor 40: fourth reactor
50: fifth reactor 60: volatile remover

Claims (14)

공액 디엔계 모노머를 용매존재하에서 제1 반응기에서 중합하여 고무용액을 제조하고;
상기 고무 용액에 스티렌계 모노머를 접촉시켜 용매를 제거하고; 그리고
상기 용매가 제거된 고무 용액에 스티렌계 모노머를 투입하여 제2 반응기에서 중합하는;
단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공액 디엔으로부터 고무변성 스티렌계 중합체를 연속적으로 제조하는 방법.
Preparing a rubber solution by polymerizing the conjugated diene monomer in a first reactor in the presence of a solvent;
Contacting the rubber solution with a styrene monomer to remove the solvent; And
Adding a styrene monomer to the rubber solution from which the solvent was removed to polymerize in the second reactor;
A method for continuously producing a rubber-modified styrene polymer from the conjugated diene, characterized in that it comprises a step.
제1항에 있어서, 상기 공액 디엔계 모노머는 부타디엔, 이소프렌 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1, wherein the conjugated diene monomer is butadiene, isoprene or a combination thereof.
제1항에 있어서, 상기 제1 반응기에서 유기금속계 촉매를 사용하여 중합하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1, wherein the polymerization is carried out using an organometallic catalyst in the first reactor.
제3항에 있어서, 상기 촉매는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.04~0.5 중량%로 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 3, wherein the catalyst is characterized in that the addition of 0.04 to 0.5% by weight of the amount of conjugated diene monomer.
제1항에 있어서, 상기 제1 반응기에서 중합 후 반응정지제를 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1, wherein the reaction terminator is added after the polymerization in the first reactor.
제5항에 있어서, 상기 반응정지제는 공액 디엔계 모노머 투입량의 0.05~0.5 중량%로 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 5, wherein the reaction stopping agent is characterized in that the addition of 0.05 to 0.5% by weight of the amount of conjugated diene monomer.
제1항에 있어서, 상기 스티렌계 모노머를 접촉시켜 용매 제거시 고무성분이 8~25 중량%가 되도록 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1, wherein the styrene-based monomer is brought into contact with the rubber component so as to be added in an amount of 8 to 25% by weight when the solvent is removed.
제1항에 있어서, 상기 용매가 제거된 고무 용액에 스티렌계 모노머를 투입하여 중합시 고무성분이 4~10 중량%가 되도록 스티렌계 모노머와 용매를 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1, wherein a styrene monomer and a solvent are added to the rubber solution from which the solvent is removed so that the rubber component is 4 to 10% by weight during polymerization.
제1항에 있어서, 상기 제2반응기에서 상전이 이전 시점까지 반응시켜 고형분 함량이 10?20 %으로 중합하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1, wherein the second reactor reacts to a previous point of phase transition to polymerize a solid content of 10-20%.
제1항에 있어서, 상기 제2반응기에서 중합 한 후, 상기 중합물을 제3 반응기로 투입하여 고형분 함량이 30?50 %으로 중합하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1, wherein after the polymerization in the second reactor, the polymer is introduced into a third reactor to polymerize a solid content of 30 to 50%.
제10항에 있어서, 상기 제3반응기에서 중합 한 후, 상기 중합물을 제4 반응기로 투입하여 고형분 함량이 60?70 %으로 중합하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 10, wherein after the polymerization in the third reactor, the polymer is introduced into a fourth reactor to polymerize a solid content of 60 to 70%.
제11항에 있어서, 상기 제4 반응기에 유동향상제를 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. The method of claim 11, wherein a flow enhancer is added to the fourth reactor.
제11항에 있어서, 상기 제4반응기에서 중합 한 후, 상기 중합물을 제5 반응기로 투입하여 고형분 함량이 72?85 %으로 중합하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. The method of claim 11, wherein after the polymerization in the fourth reactor, the polymer is introduced into a fifth reactor to polymerize a solid content of 72 to 85%.
제11항에 있어서, 상기 방법은 고무 베일(bale)을 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
12. The method of claim 11, wherein the method does not form a rubber bale.
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