KR20240075299A - An extruded foam composition using hydrofluorocarbon, and an extruded foam using them - Google Patents

An extruded foam composition using hydrofluorocarbon, and an extruded foam using them Download PDF

Info

Publication number
KR20240075299A
KR20240075299A KR1020220157141A KR20220157141A KR20240075299A KR 20240075299 A KR20240075299 A KR 20240075299A KR 1020220157141 A KR1020220157141 A KR 1020220157141A KR 20220157141 A KR20220157141 A KR 20220157141A KR 20240075299 A KR20240075299 A KR 20240075299A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
polymer
extruded foam
foam
flame retardant
Prior art date
Application number
KR1020220157141A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김진성
김윤환
Original Assignee
금호석유화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금호석유화학 주식회사 filed Critical 금호석유화학 주식회사
Priority to KR1020220157141A priority Critical patent/KR20240075299A/en
Publication of KR20240075299A publication Critical patent/KR20240075299A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143Halogen containing compounds
    • C08J9/144Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C08J9/146Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only only fluorine as halogen atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/009Use of pretreated compounding ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/01Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08Copolymers of styrene
    • C08L25/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

본 명세서의 일 실시예는 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제1 중합체; 방향족 비닐 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제2 중합체; 큐멘계 화합물을 포함하는 난연제 마스터배치; 및 하이드로플루오로카본;을 포함하는, 압출 발포체 조성물을 제공한다.One embodiment of the present specification includes a first polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer and an unsaturated nitrile monomer; A second polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer; Flame retardant masterbatch containing a cumene-based compound; It provides an extruded foam composition comprising; and hydrofluorocarbon.

Description

하이드로플루오로카본을 이용한 압출 발포체 조성물 및 그를 이용한 압출 발포체{AN EXTRUDED FOAM COMPOSITION USING HYDROFLUOROCARBON, AND AN EXTRUDED FOAM USING THEM}Extruded foam composition using hydrofluorocarbon and extruded foam using same {AN EXTRUDED FOAM COMPOSITION USING HYDROFLUOROCARBON, AND AN EXTRUDED FOAM USING THEM}

본 명세서는 압출 발포체 조성물 및 압출 발포체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이드로플루오로카본을 발포제로 이용한 압출 발포체 조성물 및 압출 발포체에 관한 것이다.This specification relates to extruded foam compositions and extruded foams, and more specifically, to extruded foam compositions and extruded foams using hydrofluorocarbon as a blowing agent.

불소계 화합물 중 클로로플루오로카본(chloro fluoro carbons, CFCs), 하이드로클로로플루오로카본(hydrochlorofluorocarbons, HCFCs) 등은 증발잠열 및 임계온도가 높고, 화학적으로 안정된 구조를 형성하여 1~2세대 냉매로서 이용되어 왔다. 그런데 클로로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본 등이 오존층 파괴의 직접적인 원인으로 지목됨에 따라 염소계 냉매에 대한 환경 규제가 강화되었고, 그에 따라 염소계 냉매의 사용량이 감소하는 반면 하이드로플루오로카본(hydrofluorocarbons, HFCs)와 같은 오존파괴지수가 0인 불소계 냉매의 사용량이 증가하고 있다.Among fluorine-based compounds, chloro fluorocarbons (CFCs) and hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) have high latent heat of evaporation and critical temperature, and form a chemically stable structure, so they are used as first- and second-generation refrigerants. come. However, as chlorofluorocarbons, hydrochlorofluorocarbons, etc. were pointed out as the direct cause of ozone layer destruction, environmental regulations on chlorine-based refrigerants were strengthened, and while the use of chlorine-based refrigerants decreased, hydrofluorocarbons (HFCs) ), the use of fluorine-based refrigerants with an ozone depletion potential of 0 is increasing.

하이드로플루오로카본은 냉매 뿐만 아니라 발포제로서 물성도 우수하다. 하이드로플루오로카본은 10℃에서 측정된 평균 열전도율이 11.2 mW/m˙K에 불과하며, 이는 상용화된 냉매 중 하나인 하이드로클로로플루오로카본의 평균 열전도율 9.0 mW/m˙K 과 근접한 수치이다.Hydrofluorocarbon has excellent physical properties not only as a refrigerant but also as a blowing agent. Hydrofluorocarbon has an average thermal conductivity of only 11.2 mW/m˙K measured at 10℃, which is close to the average thermal conductivity of 9.0 mW/m˙K of hydrochlorofluorocarbon, one of the commercially available refrigerants.

따라서 하이드로플루오로카본을 이용하여 제조한 발포체는 기존의 발포체를 대체할 수 있는 유력한 제품으로 주목받고 있다. 다만, 하이드로플루오로카본을 이용하여 제조된 방향족 비닐계 발포체는 경시변화가 매우 빠르고, 밀도가 상대적으로 높은 단점이 있다. 이는, 하이드로플루오로카본이 극성인 반면 방향족 비닐계 중합체는 일반적으로 비극성이므로, 방향족 비닐계 중합체에 대한 하이드로플루오로카본의 용해도가 낮고 그에 대한 투과도가 높기 때문이다.Therefore, foam manufactured using hydrofluorocarbon is attracting attention as a potential product that can replace existing foam. However, aromatic vinyl-based foam manufactured using hydrofluorocarbon has the disadvantage of very rapid change over time and relatively high density. This is because hydrofluorocarbons are polar while aromatic vinyl polymers are generally nonpolar, so the solubility of hydrofluorocarbons in aromatic vinyl polymers is low and their permeability is high.

이를 해결하기 위하여 방향족 비닐계 중합체에 다양한 고분자 중합체를 혼합하여 하이드로플루오로카본의 용해도를 높이기 위한 시도가 이루어졌다.To solve this problem, attempts were made to increase the solubility of hydrofluorocarbons by mixing various polymers with aromatic vinyl polymers.

예를 들어, 일본 공개특허공보 제2006-131757호는 폴리스티렌 중합체에 폴리비닐알코올 중합체를 블렌드한 뒤 HFC-134a를 이용하여 발포한 발포체를 개시하고 있다. 그러나 고분자 중합체에 대한 HFC-134a의 용해도가 여전히 낮으므로 비가연성 물질인 HFC-134a를 사용했음에도 불구하고 발포체의 연소성이 떨어지는 문제가 있고, 발포체의 밀도가 33 kg/m3으로 높기에 경제성이 떨어지는 문제가 있다.For example, Japanese Patent Publication No. 2006-131757 discloses a foam obtained by blending polystyrene polymer with polyvinyl alcohol polymer and then foaming it using HFC-134a. However, since the solubility of HFC-134a in high molecular weight polymer is still low, there is a problem of poor combustibility of the foam even though HFC-134a, a non-flammable material, is used, and the density of the foam is high at 33 kg/m 3 , making it less economical. there is a problem.

다른 일 예로, 일본 공개특허공보 제2006-131719호는 폴리스티렌 중합체에 아크릴로니트릴-알킬아크릴레이트-부타디엔 공중합체를 블렌드한 뒤 HFC-134a를 이용하여 발포한 발포체를 개시하고 있다. 그러나 발포체의 밀도가 37 kg/m3에 달하여 경제성이 떨어지는 문제가 있다.As another example, Japanese Patent Publication No. 2006-131719 discloses a foam obtained by blending polystyrene polymer with acrylonitrile-alkylacrylate-butadiene copolymer and then foaming it using HFC-134a. However, since the density of the foam reaches 37 kg/m 3 , there is a problem of low economic feasibility.

본 명세서는 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 일 수단으로, 하이드로플루오로카본을 발포제로 이용하여 단열성이 우수한 발포체를 제공한다.As a means to solve the problems of the prior art described above, the present specification provides a foam with excellent thermal insulation properties using hydrofluorocarbon as a blowing agent.

또한, 경시변화율 및 밀도가 낮으면서도 우수한 물성을 가져 경제성 있는 발포체를 제공한다.In addition, it provides an economical foam with excellent physical properties while having a low change rate and density over time.

아울러, 방향족 비닐계 중합체와 불포화 니트릴계 중합체를 블렌드하면 연소성 품질이 저하되는 문제점을 개선하는 방법을 제공한다.In addition, a method for improving the problem of deterioration in combustibility quality when blending an aromatic vinyl-based polymer and an unsaturated nitrile-based polymer is provided.

본 명세서의 일 측면은, 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제1 중합체; 방향족 비닐 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제2 중합체; 큐멘계 화합물을 포함하는 난연제 마스터배치; 및 하이드로플루오로카본;을 포함하는, 압출 발포체 조성물을 제공한다.One aspect of the present specification is a first polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer and an unsaturated nitrile monomer; A second polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer; Flame retardant masterbatch containing a cumene-based compound; It provides an extruded foam composition comprising; and hydrofluorocarbon.

일 실시예에 있어서, 상기 방향족 비닐 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐 톨루엔, t-부틸스티렌, 1,3-디메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 및 에틸스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.In one embodiment, the aromatic vinyl monomer is at least one selected from the group consisting of styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, t-butylstyrene, 1,3-dimethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, and ethylstyrene. You can.

일 실시예에 있어서, 상기 불포화 니트릴 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴 및 α-클로로아크릴로니트릴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.In one embodiment, the unsaturated nitrile monomer may be at least one selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile, and α-chloroacrylonitrile.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 중합체의 함량은 상기 제1 중합체 및 상기 제2 중합체를 포함하는 매트릭스의 중량을 기준으로 10~90중량%일 수 있다.In one embodiment, the content of the second polymer may be 10 to 90% by weight based on the weight of the matrix including the first polymer and the second polymer.

일 실시예에 있어서, 상기 큐멘계 화합물은 1,4-디이소프로필벤젠, 폴리-1,4-디이소프로필벤젠 및 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.In one embodiment, the cumene-based compound is at least one selected from the group consisting of 1,4-diisopropylbenzene, poly-1,4-diisopropylbenzene, and 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane. It could be one.

일 실시예에 있어서, 상기 난연제 마스터배치는, 상기 큐멘계 화합물; 방향족 비닐계 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제3 중합체; 난연제; 및 안정제;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the flame retardant masterbatch includes the cumene-based compound; A third polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer; flame retardants; and a stabilizer;

일 실시예에 있어서, 상기 난연제 마스터배치의 함량은 상기 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 1~5중량부일 수 있다.In one embodiment, the content of the flame retardant masterbatch may be 1 to 5 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the first polymer and the second polymer.

일 실시예에 있어서, 상기 하이드로플루오로카본은 디플루오로메탄, 1,1,1,2,2-펜타플루오로에탄, 1,1,2,2-테트라플루오로에탄, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄, 1,1-디플루오로에탄, 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.In one embodiment, the hydrofluorocarbon is difluoromethane, 1,1,1,2,2-pentafluoroethane, 1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1,1,1 ,2-tetrafluoroethane, 1,1-difluoroethane, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro It may be at least one selected from the group consisting of propane, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane, and 1,1,1,3,3-pentafluorobutane.

일 실시예에 있어서, 공발포제, 조핵제, 안료 및 적외선감쇠제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는, 압출 발포체 조성물.In one embodiment, the extruded foam composition further comprises at least one additive selected from the group consisting of a co-blowing agent, a nucleating agent, a pigment, and an infrared attenuating agent.

본 명세서의 다른 일 측면은, 전술한 압출 발포체 조성물을 발포하여 형성된 압출 발포체에 있어서, KS M 3808에 의거하여 측정된 밀도가 31.0 kg/m3 이하인, 압출 발포체를 제공한다.Another aspect of the present specification provides an extruded foam formed by foaming the above-described extruded foam composition, wherein the density measured according to KS M 3808 is 31.0 kg/m 3 or less.

본 명세서의 일 측면에 따른 압출 발포체는 친환경적이면서도 우수한 단열성을 가질 수 있다.The extruded foam according to one aspect of the present specification is environmentally friendly and can have excellent thermal insulation properties.

또한, 본 명세서의 일 측면에 따르면 방향족 비닐계 중합체에 니트릴계 중합체를 블렌드하여 하이드로플루오로카본의 용해도를 높임으로써 발포체의 경시변화율과 밀도를 낮추면서 우수한 물성을 가져 경제성 있는 발포체를 제조할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present specification, by blending a nitrile-based polymer with an aromatic vinyl-based polymer to increase the solubility of hydrofluorocarbon, it is possible to manufacture an economically feasible foam with excellent physical properties while lowering the change rate and density of the foam over time. .

아울러, 본 명세서의 일 측면에 따르면 불포화 니트릴계 중합체와 상호작용하는 난연성 마스터배치를 이용하여 발포체의 연소성 품질을 개선하며 품질 편차를 최소화할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present specification, the combustibility quality of the foam can be improved and quality deviation can be minimized by using a flame retardant masterbatch that interacts with an unsaturated nitrile-based polymer.

본 명세서의 일 측면에 대한 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 명세서의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effect of one aspect of the present specification is not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration described in the detailed description or claims of the present specification.

이하에서는 본 명세서의 여러 측면에 대해 설명하기로 한다. 그러나 본 명세서의 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, various aspects of the present specification will be described. However, the description in this specification may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only cases where it is “directly connected,” but also cases where it is “indirectly connected” with another member in between. . Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용된 용어, "오존파괴지수(ozone depletion potential, ODP)"는 삼클로로불화탄소의 오존파괴능력을 기준으로 특정 화합물의 오존파괴정도를 수치화한 값을 의미한다. 이 때 오존파괴지수의 구체적인 산정방법은 World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project의 보고서("The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002")에 기재된 바와 같다. 예를 들어, 클로로플루오로탄소의 오존파괴지수는 0.6~1.0이고, 할론계 화합물은 3~10으로 매우 높으며, 하이드로클로로플루오로카본은 0.001~0.52로 낮다.As used herein, the term “ozone depletion potential (ODP)” refers to a value that quantifies the degree of ozone depletion of a specific compound based on the ozone depletion ability of trichlorofluorocarbon. At this time, the specific calculation method of the ozone depletion index is as described in the report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project ("The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002"). For example, the ozone depletion potential of chlorofluorocarbons is 0.6 to 1.0, that of halon compounds is very high at 3 to 10, and that of hydrochlorofluorocarbons is low at 0.001 to 0.52.

본 명세서에서 사용된 용어, "셀(cell)"은 통상의 발포체에서 관찰되는 공극을 의미한다. 이 때 셀의 형태는 개방형 셀(open cell) 또는 폐쇄형 셀(closed cell)을 포함할 수 있다. 이러한 셀의 평균 직경이 10 ㎛ 미만이면 발포체의 밀도가 과도하게 증가할 수 있고, 200 ㎛ 초과이면 단열성이 과도하게 저하될 수 있다.As used herein, the term “cell” refers to voids observed in conventional foams. At this time, the shape of the cell may include an open cell or a closed cell. If the average diameter of these cells is less than 10 ㎛, the density of the foam may excessively increase, and if it is more than 200 ㎛, the thermal insulation may be excessively reduced.

본 명세서에서 기재된 중량백분율은 별도의 기재가 없는 한 제1 중합체 및 제2 중합체를 포함하는 매트릭스를 기준으로 정한다.Unless otherwise stated, the weight percentages described in this specification are determined based on the matrix containing the first polymer and the second polymer.

본 명세서에서 사용된 용어, "매트릭스(matrix)"는 2종 이상의 성분을 포함하는 압출 발포체에서 연속상을 구성하는 성분을 의미한다.As used herein, the term “matrix” refers to a component that constitutes a continuous phase in an extruded foam containing two or more components.

압출 발포체 조성물Extruded Foam Composition

본 명세서의 일 측면에 따른 압출 발포체 조성물은, 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제1 중합체; 방향족 비닐 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제2 중합체; 큐멘계 화합물을 포함하는 난연제 마스터배치; 및 하이드로플루오로카본;을 포함할 수 있다.An extruded foam composition according to one aspect of the present specification includes a first polymer including a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer and an unsaturated nitrile monomer; A second polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer; Flame retardant masterbatch containing a cumene-based compound; and hydrofluorocarbon.

제1 중합체는 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체를 포함하는 조성물을 중합하여 제조할 수 있다. 제2 중합체는 방향족 비닐 단량체를 포함하는 조성물을 중합하여 제조할 수 있다. 그 결과 제1 중합체는 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체의 단위구조를 포함하고, 제2 중합체는 방향족 비닐 단량체 유래의 단위구조를 포함할 수 있다.The first polymer can be prepared by polymerizing a composition containing an aromatic vinyl monomer and an unsaturated nitrile monomer. The second polymer can be prepared by polymerizing a composition containing an aromatic vinyl monomer. As a result, the first polymer may include a unit structure of an aromatic vinyl monomer and an unsaturated nitrile monomer, and the second polymer may include a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer.

상기 제1 중합체 또는 상기 제2 중합체의 방향족 비닐 단량체는 각각 스티렌(styrene), α-메틸스티렌(α-methyl styrene), 비닐 톨루엔(vinyl toluene), t-부틸스티렌(t-butyl styrene), 1,3-디메틸스티렌(1,3-dimethyl styrene), 2,4-디메틸스티렌(2,4-dimethyl styrene) 및 에틸스티렌(ethyl styrene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The aromatic vinyl monomer of the first polymer or the second polymer is styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, t-butyl styrene, 1, respectively. , It may be at least one selected from the group consisting of 1,3-dimethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, and ethyl styrene, but is limited thereto. no.

상기 불포화 니트릴 단량체는 아크릴로니트릴(acrylonitrile), 메타크릴로니트릴(methacrylonitrile), 페닐아크릴로니트릴(phenyl acrylonitrile) 및 α-클로로아크릴로니트릴(α-chloro acrylonitrile)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The unsaturated nitrile monomer may be at least one selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, phenyl acrylonitrile, and α-chloro acrylonitrile. However, it is not limited to this.

상기 불포화 니트릴 단량체의 함량은 상기 제1 중합체의 중량을 기준으로 1~33중량%일 수 있다. 이 때 불포화 니트릴 단량체의 함량은 1중량% 이상, 4중량% 이상 또는 7중량% 이상이고, 33중량% 이하, 30중량% 이하 또는 27중량% 이하일 수 있다. 불포화 니트릴 단량체의 함량이 1중량% 미만이면 제1 중합체에 대한 발포제의 용해도가 감소하여 발포체의 단열성이 저하될 수 있다. 불포화 니트릴 단량체의 함량이 33중량% 초과이면 발포체의 제조과정에서 고분자 중합체의 점도가 상승하여 제품의 가공성 내지 압출성이 저하될 수 있고, 가연성 발포제의 용해도 증가로 인하여 발포체의 연소성 품질이 저하될 수 있다.The content of the unsaturated nitrile monomer may be 1 to 33% by weight based on the weight of the first polymer. At this time, the content of the unsaturated nitrile monomer may be 1% by weight or more, 4% by weight or more, or 7% by weight or less, and 33% by weight or less, 30% by weight or less, or 27% by weight or less. If the content of the unsaturated nitrile monomer is less than 1% by weight, the solubility of the blowing agent in the first polymer may decrease, thereby reducing the thermal insulation properties of the foam. If the content of unsaturated nitrile monomer exceeds 33% by weight, the viscosity of the polymer may increase during the manufacturing process of the foam, which may reduce the processability and extrudability of the product, and the combustibility quality of the foam may deteriorate due to increased solubility of the combustible blowing agent. there is.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 제1 중합체는 방향족 비닐 단량체가 스티렌이고 상기 불포화 니트릴 단량체가 아크릴로니트릴인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체일 수 있다. 아울러 제2 중합체는 방향족 비닐 단량체가 스티렌인 스티렌 중합체일 수 있다. 이러한 스티렌 중합체의 일 예시로 GPPS(general purpose poly styrene)가 있다.As a non-limiting example of the present specification, the first polymer may be a styrene-acrylonitrile copolymer in which the aromatic vinyl monomer is styrene and the unsaturated nitrile monomer is acrylonitrile. Additionally, the second polymer may be a styrene polymer in which the aromatic vinyl monomer is styrene. An example of such a styrene polymer is general purpose poly styrene (GPPS).

하이드로플루오로카본은 방향족 비닐계 중합체에 대한 용해도가 낮다. 따라서 종래 방향족 비닐계 중합체 압출 발포체의 제조방법에 하이드로플루오로카본을 발포제로 적용하면, 발포체의 제조과정에서 하이드로플루오로카본이 쉽게 일산함에 따라 발포체의 단열성이 저하되는 문제가 있었다.Hydrofluorocarbons have low solubility in aromatic vinyl polymers. Therefore, when hydrofluorocarbon is applied as a blowing agent in the conventional method of producing extruded aromatic vinyl polymer foam, there is a problem that the thermal insulation properties of the foam are deteriorated as the hydrofluorocarbon is easily dissipated during the foam manufacturing process.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 방향족 비닐계 중합체를 하이드로플루오로카본의 용해도가 높은 불포화 니트릴계 중합체와 블렌드하면 하이드로플루오로카본의 일산 속도를 감소시켜 단열성이 우수한 압출 발포체를 제조할 수 있다.In order to solve the above-mentioned problem, by blending an aromatic vinyl-based polymer with an unsaturated nitrile-based polymer with high hydrofluorocarbon solubility, the hydrofluorocarbon oxidation rate can be reduced to produce an extruded foam with excellent thermal insulation properties.

예를 들어, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 구성하는 아크릴로니트릴은 극성 관능기를 가지므로 극성 발포제, 예를 들면, HFC-134a와 친화성이 우수하다. 따라서 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 함량이 증가할수록 극성 발포제의 용해도가 증가할 수 있다. 발포체에 용해된 발포제의 양이 증가함에 따라 발포체의 경시변화속도가 감소하고, 발포체 밀도를 낮출 수 있다. 또한 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 고유의 기계적 물성으로 인하여 발포제의 함량을 높이더라도 우수한 압축강도를 가지는 압출 발포체를 제조할 수 있다.For example, acrylonitrile constituting the styrene-acrylonitrile copolymer has a polar functional group and therefore has excellent affinity with a polar blowing agent, such as HFC-134a. Therefore, as the content of styrene-acrylonitrile copolymer increases, the solubility of the polar blowing agent may increase. As the amount of blowing agent dissolved in the foam increases, the rate of change of the foam over time decreases and the foam density can be lowered. In addition, due to the inherent mechanical properties of the styrene-acrylonitrile copolymer, it is possible to produce an extruded foam with excellent compressive strength even if the content of the foaming agent is increased.

일 예시로, 제1 중합체의 중량평균분자량은 80,000~200,000 g/mol일 수 있다. 이 때 제1 중합체의 중량평균분자량은 80,000 g/mol 이상, 90,000 g/mol 이상 또는 100,000 g/mol이상이고, 200,000 g/mol 이하, 170,000 g/mol 이하 또는 150,000 g/mol이하일 수 있다.As an example, the weight average molecular weight of the first polymer may be 80,000 to 200,000 g/mol. At this time, the weight average molecular weight of the first polymer may be 80,000 g/mol or more, 90,000 g/mol or more, or 100,000 g/mol or more, and 200,000 g/mol or less, 170,000 g/mol or less, or 150,000 g/mol or less.

한편, 제2 중합체의 함량은 상기 제1 중합체 및 상기 제2 중합체를 포함하는 매트릭스의 중량을 기준으로 10~90중량%일 수 있다. 이 때 제2 중합체의 함량은 10중량% 이상, 20중량% 이상 또는 30중량% 이상이고, 90중량% 이하, 80중량% 이하 또는 70중량% 이하일 수 있다. 제2 중합체의 함량이 10중량% 미만이면 제1 중합체와 제2 중합체의 상용성이 감소하여 제품의 두께를 조절하는 데 어려움이 있고, 제품 표면에 무늬가 발생하여 제품의 불량률이 상승할 수 있다. 제2 중합체의 함량이 90중량% 초과이면 고분자 중합체에 대한 발포제의 용해도가 감소하여 발포체의 밀도 및 열전도율이 증가할 수 있다.Meanwhile, the content of the second polymer may be 10 to 90% by weight based on the weight of the matrix including the first polymer and the second polymer. At this time, the content of the second polymer may be 10% by weight or more, 20% by weight or more, or 30% by weight or less, and 90% by weight or less, 80% by weight or less, or 70% by weight or less. If the content of the second polymer is less than 10% by weight, the compatibility of the first polymer and the second polymer decreases, making it difficult to control the thickness of the product, and patterns may appear on the surface of the product, increasing the defect rate of the product. . If the content of the second polymer exceeds 90% by weight, the solubility of the foaming agent in the high molecular weight polymer may decrease, thereby increasing the density and thermal conductivity of the foam.

상기 제2 중합체의 중량평균분자량은 150,000~300,000 g/mol일 수 있다. 이 때 제2 중합체의 중량평균분자량은 150,000 g/mol 이상, 170,000 g/mol 이상 또는 210,000 g/mol 이상이고, 300,000 g/mol 이하, 290,000 g/mol 이하 또는 280,000 g/mol 이하일 수 있다.The weight average molecular weight of the second polymer may be 150,000 to 300,000 g/mol. At this time, the weight average molecular weight of the second polymer may be 150,000 g/mol or more, 170,000 g/mol or more, or 210,000 g/mol or more, and 300,000 g/mol or less, 290,000 g/mol or less, or 280,000 g/mol or less.

한편, 불포화 니트릴계 중합체를 블렌드하면 압출 발포체의 연소성 품질이 저하될 수 있다. 이는 불포화 니트릴계 중합체가 난연제의 성능을 저하시키기 때문이라 예상된다. 본 명세서의 일 예시에 따르면 큐멘계 화합물을 이용하여 불포화 니트릴계 중합체로 인한 난연제의 성능 저하를 억제할 수 있다.On the other hand, blending unsaturated nitrile-based polymers may reduce the combustibility quality of the extruded foam. This is expected to be because unsaturated nitrile-based polymers deteriorate the performance of flame retardants. According to an example of the present specification, degradation of the performance of a flame retardant due to an unsaturated nitrile-based polymer can be suppressed by using a cumene-based compound.

큐멘계 화합물은 하기 화학식으로 표시되는 큐멘계 구조를 포함하는 것일 수 있다.The cumene-based compound may contain a cumene-based structure represented by the following chemical formula.

[화학식][Chemical formula]

상기 화학식에서, R1 내지 R4는 각각 탄소 수 1 내지 10의 알킬기이고, 양 말단의 점선은 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식으로 표시되는 화합물이 하나의 단위구조를 가지고, R1 및 R2가 메틸기이면 큐멘일 수 있다.In the above formula, R 1 to R 4 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the dotted lines at both ends may be omitted. For example, if the compound represented by the above formula has one unit structure and R 1 and R 2 are methyl groups, it may be cumene.

일 예시로, 큐멘계 화합물은 1,4-디이소프로필벤젠, 폴리-1,4-디이소프로필벤젠 및 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As an example, the cumene-based compound may be at least one selected from the group consisting of 1,4-diisopropylbenzene, poly-1,4-diisopropylbenzene, and 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane. However, it is not limited to this.

큐멘계 화합물을 난연제와 혼합하여 사용하면, 불포화 니트릴계 중합체가 난연제의 성능을 저하시키는 전술한 문제점을 해소할 수 있다. 다만 큐멘계 화합물을 발포체의 압출 시 별도로 투입하면 전술한 문제점의 개선이 어려울 수 있다. 따라서 큐멘계 화합물은 난연제 마스터배치의 형태로 투입할 수 있다.When a cumene-based compound is mixed with a flame retardant and used, the above-mentioned problem of unsaturated nitrile-based polymer deteriorating the performance of the flame retardant can be solved. However, if the cumene-based compound is added separately during extrusion of the foam, it may be difficult to improve the above-mentioned problems. Therefore, cumene-based compounds can be added in the form of a flame retardant masterbatch.

여기서 난연제 마스터배치는, 큐멘계 화합물, 방향족 비닐계 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제3 중합체, 난연제 및 안정제를 포함할 수 있다. 큐멘계 화합물을 제3 중합체, 난연제와 마스터배치화하여 사용하면 불포화 니트릴계 중합체로 인한 난연제의 성능 저하를 억제하는 것 외에도, 보다 균일한 물성 품질의 압출 발포체를 제조할 수 있다. 그 작용기작이 명확히 알려진 것은 아니나, 제3 중합체, 난연제 및 큐멘계 화합물이 선 혼합 및 분산되어 불포화 니트릴계 중합체로 인한 성능 열화를 억제할 수 있는 것으로 예상된다.Here, the flame retardant masterbatch may include a cumene-based compound, a third polymer containing a unit structure derived from an aromatic vinyl-based monomer, a flame retardant, and a stabilizer. When a cumene-based compound is used in a masterbatch with a third polymer and a flame retardant, it is possible to manufacture an extruded foam with more uniform physical properties in addition to suppressing the performance degradation of the flame retardant due to the unsaturated nitrile-based polymer. Although the mechanism of action is not clearly known, it is expected that the third polymer, flame retardant, and cumene-based compound can be pre-mixed and dispersed to suppress performance degradation caused by the unsaturated nitrile-based polymer.

여기서 큐멘계 화합물, 제3 중합체, 난연제 및 안정제의 중량비는 각각 7.5~15 : 40~50 : 35~45 : 0.5~5일 수 있다. 난연제 마스터배치의 조성이 이러한 범위를 만족하면 큐멘계 화합물, 제3 중합체 및 난연제가 상호작용하여 전술한 난연제 성능 저하의 문제점을 해소할 수 있다.Here, the weight ratio of the cumene-based compound, the third polymer, the flame retardant, and the stabilizer may be 7.5 to 15:40 to 50:35 to 45:0.5 to 5, respectively. If the composition of the flame retardant masterbatch satisfies this range, the cumene-based compound, the third polymer, and the flame retardant interact to solve the problem of flame retardant performance degradation described above.

예를 들어, 난연제 마스터배치 100중량%를 기준으로 큐멘계 화합물의 함량은 7.5중량%, 8중량%, 8.5중량%, 9중량%, 9.5중량%, 10중량%, 10.5중량%, 11중량%, 11.5중량%, 12중량%, 12.5중량%, 13중량%, 13.5중량%, 14중량%, 14.5중량%, 15중량% 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다.For example, based on 100% by weight of the flame retardant masterbatch, the content of cumene-based compounds is 7.5% by weight, 8% by weight, 8.5% by weight, 9% by weight, 9.5% by weight, 10% by weight, 10.5% by weight, and 11% by weight. , 11.5% by weight, 12% by weight, 12.5% by weight, 13% by weight, 13.5% by weight, 14% by weight, 14.5% by weight, 15% by weight, or a range between these two values.

제3 중합체의 함량은 40중량%, 41중량%, 42중량%, 43중량%, 44중량%, 45중량%, 46중량%, 47중량%, 48중량%, 49중량%, 50중량% 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다.The content of the third polymer is 40% by weight, 41% by weight, 42% by weight, 43% by weight, 44% by weight, 45% by weight, 46% by weight, 47% by weight, 48% by weight, 49% by weight, 50% by weight, or It can be a range between two of these values.

난연제의 함량은 35중량%, 36중량%, 37중량%, 38중량%, 39중량%, 40중량%, 41중량%, 42중량%, 43중량%, 44중량%, 45중량% 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다.The content of the flame retardant is 35% by weight, 36% by weight, 37% by weight, 38% by weight, 39% by weight, 40% by weight, 41% by weight, 42% by weight, 43% by weight, 44% by weight, 45% by weight, or any of these. It can be a range between two values.

안정제의 함량은 0.5중량%, 1중량%, 1.5중량%, 2중량%, 2.5중량%, 3중량%, 3.5중량%, 4중량%, 4.5중량%, 5중량% 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다.The content of the stabilizer is 0.5% by weight, 1% by weight, 1.5% by weight, 2% by weight, 2.5% by weight, 3% by weight, 3.5% by weight, 4% by weight, 4.5% by weight, 5% by weight, or between the two values. It may be a range.

제3 중합체는 전술한 방향족 비닐계 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 것으로, 제1 중합체와 동일하거나, 제2 중합체와 동일하거나, 제1 중합체 및 제2 중합체 모두와 상이한 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The third polymer contains a unit structure derived from the aromatic vinyl monomer described above and may be the same as the first polymer, the same as the second polymer, or different from both the first polymer and the second polymer, but is not limited thereto. no.

난연제로는 브롬계 난연제, 인계 난연제, 무기계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되는 브롬계 난연제의 예시로는 헥사브로모사이클로도데칸(hexabromo cyclododecane), 테트라브로모비스페놀A-비스(2,3-디브로모프로필)에테르(tetrabromo bisphenol A-bis(2,3-dibromo propyl ether), 트리스(2,3-디브로모프로필)이소시아누레이트(tris(2,3-dibromopropyl) isocyanurate), 브롬화 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체(brominated styrene-butadiene copolymer, Br-SBS) 등이 있다. 이러한 난연제는 발포체의 단열성에 악영향을 미치지 않는 범위 내에서 첨가될 수 있다.The flame retardant may be at least one selected from the group consisting of brominated flame retardants, phosphorus-based flame retardants, and inorganic flame retardants. Examples of commonly used brominated flame retardants include hexabromo cyclododecane and tetrabromo bisphenol A-bis(2,3-dibromopropyl) ether. -dibromo propyl ether), tris(2,3-dibromopropyl) isocyanurate, brominated styrene-butadiene-styrene copolymer, Br- SBS), etc. These flame retardants can be added within the range that does not adversely affect the insulation properties of the foam.

안정제로는 당 업계에서 난연성 조성물에 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 에폭시 화합물, 페놀계 안정제, 포스파이트계 안정제, 알코올계 안정제, 에스테르계 안정제 및 힌더드아민계 안정제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 난연제의 종류에 따라 그에 적합한 안정제를 선택하여 사용할 수 있다.Stabilizers commonly used in flame retardant compositions in the art can be used. For example, it may be at least one selected from the group consisting of epoxy compounds, phenol-based stabilizers, phosphite-based stabilizers, alcohol-based stabilizers, ester-based stabilizers, and hindered amine-based stabilizers. Depending on the type of flame retardant, a suitable stabilizer can be selected and used.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 난연제 마스터배치는 인계 난연제를 난연보조제로 더 포함할 수 있다. 인계 난연제의 예시로는 트리페닐포스페이트(triphenyl phosphate), 트라이크레실포스페이트(tricresyl phosphate), 크레질디페닐포스페이트(cresyl diphenyl phosphate), 2-에틸헥실디페닐포스페이트(2-ethylhexyl diphenyl phosphate), 트리메틸포스페이트(trimethyl phosphate), 트리에틸포스페이트(triethyl phosphate), 트리스(2-에틸헥실)포스페이트(tris(2-ethylhexyl) phosphate), 트리스(부톡시에틸)포스페이트(tris(butoxyethyl) phosphate) 등이 있다. 이러한 난연보조제는 발포체의 단열성에 악영향을 미치지 않는 범위 내에서 첨가될 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, the flame retardant masterbatch may further include a phosphorus-based flame retardant as a flame retardant auxiliary. Examples of phosphorus-based flame retardants include triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, 2-ethylhexyl diphenyl phosphate, and trimethyl phosphate. (trimethyl phosphate), triethyl phosphate, tris(2-ethylhexyl) phosphate, tris(butoxyethyl) phosphate, etc. These flame retardant adjuvants can be added within the range that does not adversely affect the thermal insulation properties of the foam.

난연제 마스터배치의 함량은 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 1~5중량부, 예를 들어, 1중량부, 1.5중량부, 2중량부, 2.5중량부, 3중량부, 3.5중량부, 4중량부, 4.5중량부, 5중량부 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다. 난연제 마스터배치의 함량이 전술한 범위를 벗어나면 압출 발포체의 연소성 품질이 저하되거나, 외관 품질이 저하되거나 기계적 물성이 불충분할 수 있다.The content of the flame retardant masterbatch is 1 to 5 parts by weight, for example, 1 part by weight, 1.5 parts by weight, 2 parts by weight, 2.5 parts by weight, 3 parts by weight, 3.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the first polymer and the second polymer. It may be parts by weight, 4 parts by weight, 4.5 parts by weight, 5 parts by weight, or a range between these two values. If the content of the flame retardant masterbatch is outside the above-mentioned range, the combustibility quality of the extruded foam may deteriorate, the appearance quality may deteriorate, or the mechanical properties may be insufficient.

종래 제품에 하이드로플루오로카본만을 적용하여 제조한 압출 발포체는 업계에서 요구하는 밀도 기타 물성을 충족하지 못하는 문제가 있다. 이에 방향족 비닐계 중합체를 첨가하거나 이산화탄소, 에탄올, 물 등을 공발포제(co-blowing agent)로 사용함으로써 경시변화속도가 느리면서 균형적인 물성을 가지는 발포체를 제조할 수 있다.Extruded foams manufactured by applying only hydrofluorocarbons to conventional products have a problem in that they do not meet the density and other physical properties required by the industry. Accordingly, by adding an aromatic vinyl polymer or using carbon dioxide, ethanol, water, etc. as a co-blowing agent, a foam with a slow change rate over time and balanced physical properties can be manufactured.

하이드로플루오로카본은 방향족 비닐계 중합체 및 불포화 니트릴계 공중합체의 블렌드에 대한 용해도가 높고 투과성이 낮다. 따라서 이러한 블렌드에 하이드로플루오로카본을 적용하면 일산 속도를 늦추게 되어 열전도율의 경시변화율과 밀도가 낮은 압출 발포체를 제조할 수 있다.Hydrofluorocarbons have high solubility and low permeability in blends of aromatic vinyl-based polymers and unsaturated nitrile-based copolymers. Therefore, applying hydrofluorocarbon to these blends slows down the rate of acidification, making it possible to produce extruded foams with a low rate of change in thermal conductivity and low density.

상기 하이드로플루오로카본은 디플루오로메탄(difluoro methane, HFC-32), 1,1,1,2,2-펜타플루오로에탄(1,1,1,2,2-pentafluoro ethane, HFC-125), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(1,1,2,2-tetrafluoro ethane, HFC-134), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(1,1,1,2-tetrafluoro ethane, HFC-134a), 1,1-디플루오로에탄(1,1-difluoro ethane, HFC-152a), 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro propane, HFC-227ea), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판(1,1,1,3,3,3-hexafluoro propane, HFC-236fa), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(1,1,1,3,3-pentafluoro propane, HFC-245fa) 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(1,1,1,3,3-pentafluoro butane, HFC-365mfc)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 이러한 하이드로플루오로카본은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 병용될 수 있다.The hydrofluorocarbon is difluoromethane (difluoro methane, HFC-32), 1,1,1,2,2-pentafluoroethane (1,1,1,2,2-pentafluoro ethane, HFC-125) ), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (1,1,2,2-tetrafluoro ethane, HFC-134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (1,1,1, 2-tetrafluoro ethane, HFC-134a), 1,1-difluoro ethane (1,1-difluoro ethane, HFC-152a), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane ( 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro propane, HFC-227ea), 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (1,1,1,3,3,3 -hexafluoro propane, HFC-236fa), 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (1,1,1,3,3-pentafluoro propane, HFC-245fa) and 1,1,1,3, It may be at least one selected from the group consisting of 3-pentafluorobutane (1,1,1,3,3-pentafluoro butane, HFC-365mfc). These hydrofluorocarbons may be used individually or two or more types may be used in combination.

대다수의 종래 연구결과에 따르면 HFC-32, HFC-134a, HFC-152a는 다른 발포제에 비하여 방향족 비닐계 중합체에 대한 투과도가 낮은 반면, 그에 비례해 용해도가 낮은 특징이 있다. 따라서 고분자 중합체에 대한 HFC-32, HFC-134a, HFC-152a의 용해도를 증가시킬 수 있다면, 발포제의 일산 속도를 늦추어 발포체의 열전도율을 현저하게 낮출 수 있다. 예를 들어, 방향족 비닐계 중합체와 HFC-32, HFC-134a 및 HFC-152a의 용해도가 우수한 불포화 니트릴계 공중합체를 블렌드하면 고분자 중합체에 대한 발포제의 용해도가 증가함과 동시에 발포체의 열전도율이 현저하게 감소하여 발포체의 경시변화율로 인한 문제점을 개선할 수 있다.According to the majority of previous research results, HFC-32, HFC-134a, and HFC-152a have lower permeability to aromatic vinyl polymers compared to other blowing agents, but have proportionally low solubility. Therefore, if the solubility of HFC-32, HFC-134a, and HFC-152a in the high molecular weight polymer can be increased, the thermal conductivity of the foam can be significantly lowered by slowing down the dissolution rate of the blowing agent. For example, blending an aromatic vinyl polymer with an unsaturated nitrile copolymer with excellent solubility of HFC-32, HFC-134a, and HFC-152a not only increases the solubility of the blowing agent in the polymer, but also significantly improves the thermal conductivity of the foam. By reducing it, problems caused by the rate of change of the foam over time can be improved.

하이드로플루오로카본의 함량은 상기 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 1~50중량부일 수 있다. 이 때 하이드로플루오로카본의 함량은 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 1중량부 이상, 3중량부 이상 또는 5중량부 이상이고, 50중량부 이하, 30중량부 이하 또는 10중량부 이하일 수 있다. 하이드로플루오로카본의 함량이 1중량부 미만이면 발포체 내부에 잔류하는 기체량이 적으므로 발포체의 단열성이 저하될 수 있다. 하이드로플루오로카본의 함량이 50중량부 초과이면 고분자 중합체에 용해되지 않은 발포제가 증가하여 제품 표면에 수많은 기공이 발생할 수 있고 제품의 불량률이 상승할 수 있다.The content of hydrofluorocarbon may be 1 to 50 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the first polymer and the second polymer. At this time, the content of hydrofluorocarbon is 1 part by weight, 3 parts by weight, or 5 parts by weight, and 50 parts by weight or less, 30 parts by weight, or 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the first polymer and the second polymer. It may be less than 100%. If the hydrofluorocarbon content is less than 1 part by weight, the amount of gas remaining inside the foam is small, so the insulation properties of the foam may be reduced. If the hydrofluorocarbon content exceeds 50 parts by weight, the amount of foaming agent that is not dissolved in the high molecular weight polymer may increase, resulting in numerous pores occurring on the surface of the product and an increase in the defect rate of the product.

한편, 압출 발포체 조성물은 공발포제, 조핵제, 안료 및 적외선감쇠제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the extruded foam composition may further include at least one additive selected from the group consisting of a co-foaming agent, a nucleating agent, a pigment, and an infrared attenuator.

여기서, 공발포제는 이산화탄소, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 일 예시로는, 이산화탄소, 에탄올, 물의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the co-blowing agent may be at least one selected from the group consisting of carbon dioxide, methanol, ethanol, isopropanol, and water. As an example, it may be a combination of carbon dioxide, ethanol, and water, but is not limited to this.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 이산화탄소를 공발포제로 포함할 수 있다. 이산화탄소는 셀 크기를 감소시킴으로써 발포체의 압축강도를 향상시킬 수 있다. 아울러 다른 발포제에 비하여 저렴하기에 발포체의 제조비용을 경감할 수 있다. 다만, 과량으로 투입되는 경우 셀 크기 감소로 인하여 발포체의 밀도가 증가할 수 있으며, 이에 따라 발포체의 경제성이 감소할 수 있다. 따라서 이산화탄소의 함량은 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상, 0.2중량부 이상 또는 0.3중량부 이상이고, 5중량부 이하, 4중량부 이하 또는 3중량부 이하일 수 있다. 이산화탄소의 함량이 0.1중량부 미만이면 발포체 내부에 잔류하는 기체량이 적으므로 발포체의 단열성이 저하될 수 있다. 이산화탄소의 함량이 5중량부 초과이면 고분자 중합체에 용해되지 않은 발포제가 증가하여 제품 표면에 수많은 기공이 발생할 수 있고 제품의 불량률이 상승할 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, carbon dioxide may be included as a co-blowing agent. Carbon dioxide can improve the compressive strength of foam by reducing cell size. In addition, since it is cheaper than other foaming agents, the manufacturing cost of foam can be reduced. However, if added in excessive amounts, the density of the foam may increase due to a decrease in cell size, which may reduce the economic feasibility of the foam. Therefore, the content of carbon dioxide may be 0.1 parts by weight or more, 0.2 parts by weight or more, or 0.3 parts by weight or less, and 5 parts by weight or less, 4 parts by weight or less, or 3 parts by weight or less, based on a total of 100 parts by weight of the first polymer and the second polymer. . If the carbon dioxide content is less than 0.1 parts by weight, the amount of gas remaining inside the foam is small, so the insulation properties of the foam may be reduced. If the carbon dioxide content exceeds 5 parts by weight, the foaming agent that is not dissolved in the high molecular weight polymer may increase, resulting in numerous pores on the product surface and an increase in the defect rate of the product.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 에탄올을 공발포제로 포함할 수 있다. 이 때 에탄올의 함량은 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상, 0.2중량부 이상 또는 0.3중량부 이상이고, 6중량부 이하, 5중량부 이하 또는 4중량부 이하일 수 있다. 에탄올의 함량이 0.1중량부 미만이면 발포체 내부에 잔류하는 기체량이 적으므로 발포체의 단열성이 저하될 수 있다. 에탄올의 함량이 6중량부 초과이면 고분자 중합체에 용해되지 않은 발포제가 증가하여 제품 표면에 수많은 기공이 발생할 수 있고 제품의 불량률이 상승할 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, ethanol may be included as a co-blowing agent. At this time, the content of ethanol is 0.1 parts by weight or more, 0.2 parts by weight or more, or 0.3 parts by weight or more, and may be 6 parts by weight or less, 5 parts by weight or less, or 4 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total of the first polymer and the second polymer. there is. If the ethanol content is less than 0.1 parts by weight, the amount of gas remaining inside the foam is small, so the insulation properties of the foam may be reduced. If the ethanol content exceeds 6 parts by weight, the foaming agent that is not dissolved in the high molecular weight polymer may increase, resulting in numerous pores on the product surface and an increase in the defect rate of the product.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 물을 공발포제로 포함할 수 있다. 이 때 물의 함량은 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상, 0.3중량부 이상 또는 0.5중량부 이상이고, 3중량부 이하, 2.8중량부 이하 또는 2.6중량부 이하일 수 있다. 물은 셀 크기를 증대시킴으로써 발포체의 밀도를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 발포체의 경제성이 향상될 수 있다. 아울러 다른 발포제에 비하여 저렴하기에 발포체의 제조비용을 경감할 수 있다. 물의 함량이 0.1중량부 미만이면 발포체 내부에 잔류하는 기체량이 적으므로 발포체의 단열성이 저하될 수 있다. 물의 함량이 3중량부 초과이면 개방형 셀 구조가 형성되어 발포체의 단열성 및 압축강도가 저하될 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, water may be included as a co-foaming agent. At this time, the water content is 0.1 parts by weight or more, 0.3 parts by weight or more, or 0.5 parts by weight or less, and may be 3 parts by weight or less, 2.8 parts by weight or less, or 2.6 parts by weight or less, based on a total of 100 parts by weight of the first polymer and the second polymer. . Water can reduce the density of the foam by increasing the cell size, thereby improving the economics of the foam. In addition, since it is cheaper than other foaming agents, the manufacturing cost of foam can be reduced. If the water content is less than 0.1 parts by weight, the amount of gas remaining inside the foam is small, so the insulation properties of the foam may be reduced. If the water content exceeds 3 parts by weight, an open cell structure may be formed, which may reduce the thermal insulation and compressive strength of the foam.

이러한 발포제 내지 공발포제는 단독으로 사용되거나 2종 이상이 병용될 수 있다. 이 때, 발포제 및 공발포제의 함량은 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 10중량부를 초과하지 않을 수 있다. 발포제 및 공발포제의 함량이 10중량부 초과이면 고분자 중합체의 점도가 상승하여 제품의 가공성 내지 압출성이 저하될 수 있다.These foaming agents or co-foaming agents may be used alone or two or more types may be used in combination. At this time, the content of the blowing agent and co-blowing agent may not exceed 10 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the first polymer and the second polymer. If the content of the foaming agent and co-blowing agent exceeds 10 parts by weight, the viscosity of the polymer may increase and the processability and extrudability of the product may decrease.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 조핵제는 탈크(talc), 탄산칼슘(calcium carbonate), 실리카(silica) 중 하나일 수 있고, 바람직하게는, 탈크일 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, the nucleating agent may be one of talc, calcium carbonate, and silica, and preferably, talc.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 안료는 티타늄이산화물(titanium dioxide), 아연산화물(zinc oxide), 산화철(ferrous oxide), 안티몬산화물(antimony oxide), 크롬삼산화물(Chromium(III) oxide), 크롬산납(lead(II) chromate) 중 하나일 수 있고, 바람직하게는, 티타늄디옥사이드일 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, the pigment includes titanium dioxide, zinc oxide, ferrous oxide, antimony oxide, and chromium(III) oxide. , lead(II) chromate, and preferably titanium dioxide.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 적외선감쇠제는 흑연(graphite), 티타늄산화물(titanium oxide), 아연산화물(zinc oxide), 알루미늄산화물(aluminium oxide), 안티몬산화물(antimony oxide) 중 하나일 수 있고, 바람직하게는, 흑연일 수 있다. 여기서, 적외선감쇠제는 적외선 또는 근적외선 영역의 광을 반사시키거나 산란시킴으로써 발포체로 하여금 적외선 또는 근적외선 영역의 광을 흡수할 수 있도록 만드는 물질을 의미한다.As a non-limiting example of the present specification, the infrared attenuator may be one of graphite, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, and antimony oxide. and, preferably, it may be graphite. Here, the infrared attenuator refers to a material that allows the foam to absorb light in the infrared or near-infrared region by reflecting or scattering light in the infrared or near-infrared region.

이러한 공발포제, 조핵제, 안료, 적외선감쇠제는 단독으로 사용되거나 2종 이상이 병용될 수 있다.These co-foaming agents, nucleating agents, pigments, and infrared attenuators may be used alone or two or more types may be used in combination.

압출 발포체 및 그 제조방법Extruded foam and its manufacturing method

전술한 압출 발포체 조성물을 발포하여 형성된 압출 발포체는 KS M 3808에 의거하여 측정된 밀도가 31.0 kg/m3 이하일 수 있다. 이 때 발포체의 밀도는 31.0 kg/m3 이하, 30.0 kg/m3 이하 또는 29.0 kg/m3 이하일 수 있다.The extruded foam formed by foaming the above-described extruded foam composition may have a density of 31.0 kg/m 3 or less as measured according to KS M 3808. At this time, the density of the foam may be 31.0 kg/m 3 or less, 30.0 kg/m 3 or less, or 29.0 kg/m 3 or less.

다른 일 예시에서, 발포체는 전술한 밀도를 만족하면서 KS M 3808에 의거하여 측정된 연소길이가 60 mm 이하일 수 있다.In another example, the foam may have a combustion length measured according to KS M 3808 of 60 mm or less while satisfying the density described above.

이러한 압출 발포체의 제조방법은 (a) 큐멘계 화합물을 포함하는 난연제 마스터배치를 제조하는 단계; (b) 압출기를 180~240℃로 승온하여 제1 중합체, 제2 중합체, 난연제 마스터배치 및 하이드로플루오로카본를 포함하는 압출 발포체 조성물을 용융 혼련하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 생성물을 100~140℃에서 냉각하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계의 생성물을 3~10 MPa에서 압출 발포하는 단계;를 포함할 수 있다.The method for producing such extruded foam includes (a) preparing a flame retardant masterbatch containing a cumene-based compound; (b) heating the extruder to 180-240°C to melt and knead the extruded foam composition including the first polymer, the second polymer, the flame retardant masterbatch, and the hydrofluorocarbon; (c) cooling the product of step (b) at 100-140°C; and (d) extruding and foaming the product of step (c) at 3 to 10 MPa.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 상기 (b) 단계에서 용융 혼련은 180~240℃ 온도 조건에서 수행될 수 있다. 이 때 온도 조건은 180℃ 이상 또는 190℃ 이상이고 240℃ 이하 또는 230℃ 이하일 수 있다. 온도가 180℃ 미만이면 제1 중합체와 제2 중합체의 혼화성이 감소하여 발포체의 압출성 내지 가공성이 저하될 수 있다. 온도가 240℃ 초과이면 고분자 중합체에 대한 발포제의 용해도가 감소하여 발포체의 밀도 및 열전도율이 증가할 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, melt kneading in step (b) may be performed at a temperature of 180 to 240°C. At this time, the temperature condition may be 180°C or higher or 190°C or higher and 240°C or lower or 230°C or lower. If the temperature is less than 180°C, the miscibility of the first polymer and the second polymer may decrease and the extrudability and processability of the foam may decrease. If the temperature exceeds 240°C, the solubility of the foaming agent in the high molecular weight polymer may decrease, thereby increasing the density and thermal conductivity of the foam.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 상기 (c) 단계에서 냉각은 100~140℃ 온도 조건에서 수행될 수 있다. 일반적으로 냉각 온도가 상승할수록 발포체의 밀도가 감소할 수 있다. 이 때 온도 조건은 100℃ 이상 또는 110℃ 이상이고 140℃ 이하 또는 130℃ 이하일 수 있다. 온도가 100℃ 미만이면 급격한 냉각으로 인하여 발포체 내부에 형성된 셀의 균일성이 감소할 수 있으며, 발포체의 밀도가 증가함에 따라 경제성이 감소할 수 있다. 온도가 140℃ 초과이면 발포제 일산 속도의 증가로 제품 표면에 기공이 다수 발생할 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, cooling in step (c) may be performed at a temperature of 100 to 140°C. In general, as the cooling temperature increases, the density of the foam may decrease. At this time, the temperature condition may be 100℃ or higher or 110℃ or lower and 140℃ or lower or 130℃ or lower. If the temperature is less than 100°C, the uniformity of cells formed inside the foam may decrease due to rapid cooling, and as the density of the foam increases, economic efficiency may decrease. If the temperature exceeds 140°C, multiple pores may occur on the product surface due to an increase in the rate of foaming agent production.

상기 (b) 단계에서 난연제, 난연보조제, 조핵제, 안료 및 적외선감쇠제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 첨가제를 더 포함하여 용융 혼련할 수 있다.In step (b), at least one additive selected from the group consisting of flame retardants, flame retardant aids, nucleating agents, pigments, and infrared attenuators may be further included and melt-kneaded.

본 명세서의 비제한적인 일 예시로, 상기 (d) 단계에서 발포체는 3~10 MPa 압력에서 발포될 수 있다. 일반적으로 발포 압력이 증가할수록 발포체의 밀도가 증가하며 미려한 제품 외관을 구현할 수 있다. 이 때 압력 조건은 3 MPa 이상 또는 4 MPa 이상이고 10 MPa 이하 또는 8 MPa 이하일 수 있다. 압력이 3 MPa 미만이면 발포제의 일산 속도가 급격하게 증가하여 제품 표면에 수많은 기공이 발생할 수 있고 제품의 불량률이 상승할 수 있다. 압력이 10 MPa 초과이면 발포체의 밀도가 증가함에 따라 경제성이 감소할 수 있으며, 압출기에 작용하는 부하가 급격하게 증가하여 압출 속도가 현저하게 감소할 수 있다.As a non-limiting example of the present specification, in step (d), the foam may be foamed at a pressure of 3 to 10 MPa. In general, as the foaming pressure increases, the density of the foam increases and a beautiful product appearance can be achieved. At this time, the pressure condition may be 3 MPa or more or 4 MPa or more and 10 MPa or less or 8 MPa or less. If the pressure is less than 3 MPa, the rate of dispersion of the foaming agent increases rapidly, which can cause numerous pores to appear on the product surface and increase the defect rate of the product. If the pressure exceeds 10 MPa, economic feasibility may decrease as the density of the foam increases, and the load on the extruder may rapidly increase, causing a significant decrease in extrusion speed.

상기 (d) 단계 이후, (d) 단계의 생성물을 성형하는 단계;를 더 포함할 수 있다. (d) 단계의 생성물을 성형한 형태는 건축용 내장재, 바닥재, 천정재, 토목 건축용 방음재, 토목 건축용 차음재, 토목 건축용 흡음재, 토목 건축용 보온재, 열관류의 보온 피복제, 토목 건축용 방진재, 토목 건축용 보호 피복재, 완충재, 전기전자부품의 완충 포장재, 보호용 코팅재, 가구용 판재, 데코시트, 운송수단의 내장재, 방화복, 의류용 섬유; 펠트, 부직포, 의류, 문구, 완구 중 하나일 수 있다.After step (d), the method may further include molding the product of step (d). The molded form of the product in step (d) is architectural interior material, flooring material, ceiling material, soundproofing material for civil construction, sound insulating material for civil construction, sound absorbing material for civil construction, thermal insulation material for civil construction, thermal insulation coating material for heat pipe, dustproof material for civil construction, and protective covering material for civil construction. , cushioning materials, cushioning packaging materials for electrical and electronic components, protective coating materials, furniture boards, decorative sheets, interior materials for transportation vehicles, fire protection clothing, and clothing fibers; It can be one of felt, non-woven fabric, clothing, stationery, and toys.

이하, 본 명세서의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present specification will be described in detail.

제조예 및 비교제조예Manufacturing examples and comparative manufacturing examples

수지로 폴리스티렌(PS) 중합체, 난연제로 브롬화 스티렌-부타디엔-스티렌 수지, 난연보조제 1로 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄, 난연보조제 2로 폴리-1,4-디이소프로필벤젠 및 안정제를 아래 표1의 조성에 따라 혼합 후 펠렛화하여 난연제 마스터배치를 제조하였다.Polystyrene (PS) polymer as the resin, brominated styrene-butadiene-styrene resin as the flame retardant, 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane as the flame retardant auxiliary 1, and poly-1,4-diisopropylbenzene as the flame retardant auxiliary 2. A flame retardant masterbatch was prepared by mixing and pelletizing the stabilizer according to the composition in Table 1 below.

구분division PS 수지PS resin 난연제flame retardant 난연보조제 1Flame retardant supplement 1 난연보조제 2Flame retardant supplement 2 안정제stabilizator 비교제조예Comparative manufacturing example 4747 4646 55 00 22 제조예 1Manufacturing Example 1 4747 3838 1313 00 22 제조예 2Production example 2 4747 3838 6.56.5 6.56.5 22

(단위: 중량%)(Unit: weight%)

비교예 1~4Comparative Examples 1 to 4

폴리스티렌 중합체, HFC-134a, HFC-32, 이산화탄소 및 물을 하기 표 1과 같이 준비하였다.Polystyrene polymer, HFC-134a, HFC-32, carbon dioxide, and water were prepared as shown in Table 1 below.

트윈스크류 압출기에 폴리스티렌 중합체를 200~220℃에서 용융 혼련하였다. 이후 압출기에 HFC-134a, HFC-32, 이산화탄소 및 물을 펌프로 압력을 가하여 압출기에 압입하고 120℃에서 생성물을 냉각하여 8 MPa 압력으로 압출 발포함으로써, 발포체를 수득하였다.Polystyrene polymer was melt-kneaded at 200-220°C in a twin-screw extruder. Afterwards, HFC-134a, HFC-32, carbon dioxide, and water were pressurized into the extruder with a pump, cooled at 120°C, and extruded and foamed at a pressure of 8 MPa, thereby obtaining a foam.

실시예 1~4Examples 1 to 4

폴리스티렌 중합체, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 공중합체, 비교제조예 및 제조예의 난연제 마스터배치, HFC-134a, HFC-32, 이산화탄소 및 물을 하기 표 1과 같이 준비하였다. 여기서 아크릴로니트릴의 함량은 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 중량을 기준으로 20중량%이다. 또한 난연제 마스터배치는 폴리스티렌 중합체 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 총합을 기준으로 2.5중량%를 투입하였다.Polystyrene polymer, styrene-acrylonitrile (SAN) copolymer, flame retardant masterbatch of Comparative Preparation Examples and Preparation Examples, HFC-134a, HFC-32, carbon dioxide, and water were prepared as shown in Table 1 below. Here, the content of acrylonitrile is 20% by weight based on the weight of the styrene-acrylonitrile copolymer. In addition, 2.5% by weight of the flame retardant masterbatch was added based on the total of polystyrene polymer and styrene-acrylonitrile copolymer.

트윈스크류 압출기에 폴리스티렌 중합체 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 투입하고, 200~220℃에서 용융 혼련하였다. 이후 압출기에 HFC-134a, HFC-32, 이산화탄소, 에탄올 및 물을 펌프로 압력을 가하여 압출기에 압입하고 120℃에서 생성물을 냉각하여 8 MPa 압력으로 압출 발포함으로써, 발포체를 수득하였다.Polystyrene polymer and styrene-acrylonitrile copolymer were added to a twin screw extruder, and melt-kneaded at 200-220°C. Afterwards, HFC-134a, HFC-32, carbon dioxide, ethanol, and water were pressurized into the extruder with a pump, cooled at 120°C, and extruded and foamed at a pressure of 8 MPa, thereby obtaining a foam.

항목item 비교예Comparative example 실시예Example 1One 22 33 44 1One 22 33 44 PS 중합체
(중량%)
PS polymer
(weight%)
100100 8080 100100 100100 8080 7070 8080 7070
SAN 공중합체(중량%)SAN copolymer (% by weight) 00 2020 00 00 2020 3030 2020 3030 난연제 마스터배치Flame retardant masterbatch 비교제조예Comparative manufacturing example 비교제조예Comparative manufacturing example 제조예 1Manufacturing Example 1 제조예 2Production example 2 제조예 1Manufacturing Example 1 제조예 1Manufacturing Example 1 제조예 2Production example 2 제조예 2Production example 2 HFC-134a(중량부)HFC-134a (parts by weight) 44 3.53.5 44 44 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 HFC-152a(중량부)HFC-152a (parts by weight) -- 5.55.5 -- -- 5.55.5 5.55.5 5.55.5 5.55.5 HFC-32(중량부)HFC-32 (by weight) 44 -- 44 44 -- -- -- -- 이산화탄소(중량부)Carbon dioxide (parts by weight) 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 물(중량부)Water (parts by weight) 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5

비교예 5Comparative Example 5

제조예 1의 난연제 마스터배치 대신 그에 포함된 성분을 각각 분말상 내지 펠렛 형태 그대로 투입한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 발포체를 제조하였다.A foam was prepared in the same manner as in Example 1, except that instead of the flame retardant masterbatch of Preparation Example 1, the components contained therein were added in powder or pellet form.

실험예 1Experimental Example 1

스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 각각의 난연제 마스터배치를 도입함에 따른 효과를 확인하기 위하여, 상기 비교예 1~4 및 실시예 1~4에 따라 제조된 발포체의 물성을 측정하였다. 이 때 발포체의 물성은 한국산업규격 KS M 3808에 의거하여 측정하였다. 하기 표 3은 발포체의 밀도, 연소길이 및 제품외관 평가를 실시한 결과를 나타낸 것이다.In order to confirm the effect of introducing the styrene-acrylonitrile copolymer and each flame retardant masterbatch, the physical properties of the foams prepared according to Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 to 4 were measured. At this time, the physical properties of the foam were measured according to the Korean Industrial Standard KS M 3808. Table 3 below shows the results of evaluating the density, combustion length, and product appearance of the foam.

항목item 비교예Comparative example 실시예Example 1One 22 33 44 1One 22 33 44 밀도
(kg/m3)
density
(kg/ m3 )
32.032.0 29.529.5 32.232.2 31.531.5 29.529.5 29.029.0 29.429.4 29.229.2
연소길이
(mm)
combustion length
(mm)
5050 6565 4949 4949 5858 6060 5757 5858
제품외관Product appearance

비교예 1 및 비교예 2를 참고하면 발포체의 수지로 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 도입하여 밀도를 감소시킬 수 있다는 점을 확인할 수 있다.Referring to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that the density can be reduced by introducing styrene-acrylonitrile copolymer as the resin of the foam.

이를 통해 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 도입함에 따라 고분자 중합체에 대한 하이드로플루오로카본의 용해도가 증가하여 압출 이후 발포체 내부에 잔류하는 발포제의 양이 증가하고, 이에 따라 발포체의 밀도가 감소하는 것을 알 수 있다. 또한 이를 바탕으로 발포체의 열전도율과 그의 경시변화율도 감소할 것이 예측된다.Through this, it can be seen that as the styrene-acrylonitrile copolymer is introduced, the solubility of hydrofluorocarbon in the polymer increases, the amount of foaming agent remaining inside the foam after extrusion increases, and the density of the foam decreases accordingly. You can. Also, based on this, it is predicted that the thermal conductivity of the foam and its rate of change over time will decrease.

비교예 2의 발포체는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 혼합하여 사용함에 따라 비교예 1 대비 연소성 품질이 저하되는 문제점이 있다. 반면, 제조예 1, 제조예 2의 난연제 마스터배치를 사용한 실시예 1 내지 실시예 4의 발포체는 낮은 밀도를 가지면서도 우수한 연소성 품질을 가진다.The foam of Comparative Example 2 has a problem in that its combustibility quality is lowered compared to Comparative Example 1 as the styrene-acrylonitrile copolymer is mixed and used. On the other hand, the foams of Examples 1 to 4 using the flame retardant masterbatch of Preparation Example 1 and Preparation Example 2 had low density and excellent combustibility quality.

폴리스티렌 중합체에 제조예 1, 제조예 2의 난연제 마스터배치를 적용한 비교예 3과 비교예 4는 비교제조예의 난연제 마스터배치를 적용한 비교예 1과 연소성 품질, 밀도 등이 유사한 수준이다. 이를 실시예 1 내지 실시예 4와 대비하면, 제조예 1, 제조예 2의 난연제 마스터배치와 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 상승적 상호작용을 하는 것을 확인할 수 있다.Comparative Examples 3 and 4, in which the flame retardant masterbatch of Preparation Example 1 and Preparation Example 2 were applied to polystyrene polymer, were similar in combustibility quality, density, etc. to Comparative Example 1 in which the flame retardant masterbatch of Comparative Preparation Example was applied. Comparing this with Examples 1 to 4, it can be confirmed that the flame retardant masterbatch of Preparation Example 1 and Preparation Example 2 and the styrene-acrylonitrile copolymer have a synergistic interaction.

실험예 2Experimental Example 2

동일 성분이 투입된 실시예 1과 비교예 5의 발포체의 연소성 품질을 측정하여 아래 표 4에 나타내었다.The combustibility quality of the foams of Example 1 and Comparative Example 5 containing the same ingredients were measured and shown in Table 4 below.

구분division 1회차1st round 2회차2nd round 3회차3rd session 4회차4th session 5회차5th session 평균average 표준편차Standard Deviation 실시예 1Example 1 5353 5252 4848 4949 4747 5050 2.322.32 비교예 5Comparative Example 5 6060 4949 5555 5858 5252 5555 3.973.97

(단위: mm)(Unit: mm)

상기 표 4를 참고하면, 실시예 1의 발포체는 비교예 5 대비 우수한 연소성 품질을 가지며, 품질 편차 또한 작은 것을 확인할 수 있다. 이를 바탕으로 발포체의 기타 물성의 편차도 감소할 것을 예측할 수 있다.Referring to Table 4 above, it can be seen that the foam of Example 1 has excellent combustibility quality compared to Comparative Example 5, and the quality deviation is also small. Based on this, it can be predicted that the variation in other physical properties of the foam will also decrease.

전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 기재사항이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서 기재사항의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present specification described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art can easily transform the details of this specification into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the specification. You will be able to understand that Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 명세서 기재사항의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서 기재사항의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the matters described in this specification is indicated by the claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the matters described in this specification.

Claims (10)

방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제1 중합체;
방향족 비닐 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제2 중합체;
큐멘계 화합물을 포함하는 난연제 마스터배치; 및
하이드로플루오로카본;을 포함하는, 압출 발포체 조성물.
A first polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer and an unsaturated nitrile monomer;
A second polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer;
Flame retardant masterbatch containing a cumene-based compound; and
Extruded foam composition comprising a hydrofluorocarbon.
제1항에 있어서,
상기 방향족 비닐 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐 톨루엔, t-부틸스티렌, 1,3-디메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 및 에틸스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
The extruded foam composition wherein the aromatic vinyl monomer is at least one selected from the group consisting of styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, t-butylstyrene, 1,3-dimethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, and ethylstyrene.
제1항에 있어서,
상기 불포화 니트릴 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴 및 α-클로로아크릴로니트릴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
The extruded foam composition, wherein the unsaturated nitrile monomer is at least one selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile, and α-chloroacrylonitrile.
제1항에 있어서,
상기 제2 중합체의 함량은 상기 제1 중합체 및 상기 제2 중합체를 포함하는 매트릭스의 중량을 기준으로 10~90중량%인, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
The extruded foam composition wherein the content of the second polymer is 10 to 90% by weight based on the weight of the matrix comprising the first polymer and the second polymer.
제1항에 있어서,
상기 큐멘계 화합물은 1,4-디이소프로필벤젠, 폴리-1,4-디이소프로필벤젠 및 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
The extruded foam composition wherein the cumene-based compound is at least one selected from the group consisting of 1,4-diisopropylbenzene, poly-1,4-diisopropylbenzene, and 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane. .
제1항에 있어서,
상기 난연제 마스터배치는,
상기 큐멘계 화합물;
방향족 비닐계 단량체 유래의 단위구조를 포함하는 제3 중합체;
난연제; 및
안정제;를 포함하는, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
The flame retardant masterbatch is,
The cumene-based compound;
A third polymer comprising a unit structure derived from an aromatic vinyl monomer;
flame retardants; and
An extruded foam composition comprising a stabilizer.
제1항에 있어서,
상기 난연제 마스터배치의 함량은 상기 제1 중합체 및 제2 중합체 총합 100중량부에 대하여 1~5중량부인, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
The extruded foam composition wherein the content of the flame retardant masterbatch is 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the first polymer and the second polymer.
제1항에 있어서,
상기 하이드로플루오로카본은 디플루오로메탄, 1,1,1,2,2-펜타플루오로에탄, 1,1,2,2-테트라플루오로에탄, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄, 1,1-디플루오로에탄, 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
The hydrofluorocarbon is difluoromethane, 1,1,1,2,2-pentafluoroethane, 1,1,2,2-tetrafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoro Ethane, 1,1-difluoroethane, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,1 An extruded foam composition, which is at least one selected from the group consisting of 1,3,3-pentafluoropropane and 1,1,1,3,3-pentafluorobutane.
제1항에 있어서,
공발포제, 조핵제, 안료 및 적외선감쇠제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는, 압출 발포체 조성물.
According to paragraph 1,
An extruded foam composition further comprising at least one additive selected from the group consisting of a co-blowing agent, a nucleating agent, a pigment, and an infrared attenuator.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 압출 발포체 조성물을 발포하여 형성된 압출 발포체에 있어서,
KS M 3808에 의거하여 측정된 밀도가 31.0 kg/m3 이하인, 압출 발포체.
In the extruded foam formed by foaming the extruded foam composition according to any one of claims 1 to 9,
Extruded foam with a density measured in accordance with KS M 3808 of 31.0 kg/m 3 or less.
KR1020220157141A 2022-11-22 2022-11-22 An extruded foam composition using hydrofluorocarbon, and an extruded foam using them KR20240075299A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220157141A KR20240075299A (en) 2022-11-22 2022-11-22 An extruded foam composition using hydrofluorocarbon, and an extruded foam using them

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220157141A KR20240075299A (en) 2022-11-22 2022-11-22 An extruded foam composition using hydrofluorocarbon, and an extruded foam using them

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240075299A true KR20240075299A (en) 2024-05-29

Family

ID=91277989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220157141A KR20240075299A (en) 2022-11-22 2022-11-22 An extruded foam composition using hydrofluorocarbon, and an extruded foam using them

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240075299A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3083802B1 (en) Polymeric foam
US8754143B2 (en) Polystyrene/polyethylene oxide copolymer for enhancing water vapor permeability in thermoplastic foam
US20080242752A1 (en) Polystyrene foams incorporating nanographite and HFC-134
EP3161051B1 (en) Composition for preparing an amorphous polymeric foam using a benzylidene sorbitol nucleating agent
US8349909B2 (en) Polystyrene/polyethylene oxide copolymer cell size enlarger for foam
US20130245142A1 (en) Method for producing extruded polystyrene resin heat-insulating foam board
EP2291440A1 (en) Extruded polystyrene foam containing propylene carbonate, ethylene carbonate or butylene carbonate as a process aids
US20190077935A1 (en) Methods of manufacturing extruded polystyrene foams using carbon dioxide as a major blowing agent
JP5248041B2 (en) Thermoplastic resin foam
JP6491430B2 (en) Method for producing flame retardant-containing styrene resin composition
KR20240075299A (en) An extruded foam composition using hydrofluorocarbon, and an extruded foam using them
KR102274398B1 (en) An extruded foam composition using hydro fluoro carbon, an extruded foam using the same, and a method for manufacturing the same
KR102286792B1 (en) An extruded foam composition using hydro fluoro olefin, an extruded foam using the same, and a method for manufacturing the same
JP2009173771A (en) Method for producing styrenic resin extruded foam
KR102690101B1 (en) A composition, eco-friendly polystyrene foam having excellent thermal insulation property and method for manufactureing the same
US20230122141A1 (en) Tri-blend blowing agent composition for polymeric foam
KR20180076147A (en) Expandable resin composition, foam using the same and method of the foam