KR101550338B1 - 단량체 축출법을 통해 제조된 고분자 입자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

단량체 축출법을 통해 제조된 고분자 입자 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고분자가 용해된 단량체 액적에서 단량체만을 선택적으로 축출시키는 공정을 통해 제조된 고분자 입자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 고분자가 용해된 단량체 액적에서 단량체만을 선택적으로 분산 용매 상으로 수십에서 수백 나노 크기의 입자로 배출시키고 이를 분리하여 기존의 용해된 고분자만을 석출시켜 입자화 시킬 수 있다. 이러한 제조 방법으로 기존의 현탁 중합에 비해 입자 내에 높은 함량의 각종 기능성 첨가제의 투입이 가능하며, 고분자 입자 구조 및 분자량 등과 같은 기본 물성을 생산자가 원하는 대로 손쉽게 조절할 수 있다.

Description

단량체 축출법을 통해 제조된 고분자 입자 및 이의 제조 방법{POLYMER PARTICLES PREPARED BY MONOMER EXTRACTION METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 단량체 축출법을 통해 제조된 고분자 입자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 고분자/단량체 혼합물을 분산안정제 및 계면 활성제가 분산된 반응 용매에 분산 시켜 현탁시킨 뒤, 수용성 개시제를 가하여 유화중합하는 과정을 거친 고분자/단량체 혼합물에서 단량체만을 선택적으로 반응용매 상으로 축출 시킴으로써 고분자/단량체 액적을 고분자 입자화 시켜 제조하는 고분자 입자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재까지의 고분자 입자를 제조하는 단량체에 개시제를 용해시킨 후 분산 안정제가 용해된 반응 용매에 분산 현탁 시키고 중합시켜 구형의 고분자 입자를 제조 하는 현탁 중합 방법이 대표적으로 사용되고 있으나 이러한 방법은 단량체 내에서 중합반응이 일어나기 때문에 단량체 내의 첨가물의 유무와 종류에 따라 고분자 입자의 물성이 크게 변할 수 있다는 점과, 첨가제가 다량으로 존재하면 입자화 시키기어려우므로, 다량의 첨가물을 함유시키기 어렵다는 문제점이 있었다.
이러한 고분자 입자의 제조를 위해 그동안 여러 현탁중합 방법이 제시되어 왔는데 몇 가지를 살펴보면 예를 들어 (1) 단량체를 안정제가 녹아있는 반응 용매에 분산 후 교반을 통해 액적을 현탁시켜 중합하는 방법, (2) 고분자를 상용성 용매에 용해시키고 용해도를 변화시켜 고분자을 용매 내에서 입자화 시키는 방법, (3) 마이크로관을 통해 단량체를 일정한 속도로 반응 용매로 분산시키고 중합하여 입자화시키는 방법이 대표적으로 사용되는 현탁중합 방법이다.
그러나, 이러한 방법의 경우 중합 조건에 따라 고분자의 물성이 변화하기 때문에 물성이 제어된 고분자 입자를 제조하기 어려우며, 기능성 첨가제의 효과적인 투입이 어렵고 다량의 첨가제의 투입시 반응 용매 상으로 손쉽게 빠져나가는 문제점이 있다. 자세히 설명하면, (1)의 방법에서는 중합 과정에서 금속 등과 같은 기능성 첨가물의 함량이 증가하면 개시제의 개시반응 효율이 떨어져 반응 속도가 떨어지며 이로 인하여 원하는 고분자의 물성을 조절하기 어렵다는 문제점이 있으며, (2)의 방법에서는 제조 조건 및 사용 고분자 종류의 선택이 까다로워 입자 형성 중 응집이 자주 발생하며, (3)의 방법은 입자 제조 속도가 낮고, 마이크로 관의 설치 비용이 높다는 문제점이 있다. 현재까지 이미 제조된 고분자 레진을 다시 입자화 시킴으로써 고분자 입자의 물성 조절이 용이하고 다량의 기능성 물질의 첨가가 가능한 고분자 입자의 제조법은 알려지지 않았다. 따라서, 보다 손쉽고 단순한 방법으로 입자 내 다량의 첨가제가 투입되어도 반응속도에 영향이 없고 고분자의 물성이 변하지 않는 안정된 고분자 입자를 제조할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
한국 특허 등록 10-0572013 호
이에 본 발명에서는 기존 현탁중합 제조방법의 단점을 극복하고, 보다 용이한 방법으로 고분자 입자를 제조하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 고분자를 상용성이 있는 단량체에 용해시키고 반응용매에 수용성 개시제를 도입하여 단량체/고분자 혼합물 중에 단량체만을 선택적으로 유화 중합하여 나노 미립자로 배출시킴으로써 각 입도 분포가 상이한 입자를 형성시키고 유화중합으로 형성된 나노 미립자만을 원심분리를 통해 제거함으로써 기존에 단량체에 용해되어 있는 고분자만으로 형성된 고분자 입자를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 방법에서는 액적 내의 첨가물과 무기물 종류에 대해 입자 생성이 제한되지 않으며, 초기 단량체에 용해된 고분자만을 선택적으로 입자화시켜 제조 하기 때문에 온도, 개시제의 함량이나 종류 등의 각종 중합 조건이 사용된 고분자의 물성을 변화시키지 않고 고분자 입자의 제조가 가능해 사용자가 원하는 다양한 기능성 분야에 적용이 가능하다.
도 1은 실시예 1의 조건으로 제조된 폴리스티렌 입자의 현미경 사진
도 2는 실시예 4의 조건으로 제조된 복합입자(폴리스티렌/카본나노튜브)의 현미경 사진
본 발명에서는 통상적으로 실시했던 현탁중합 방법과는 다르게 단량체에 상용성인 고분자 레진을 용해시켜 이를 반응 용매에 분산 시켜 현탁함으로써 구형의 고분자/단량체 액적을 형성시키고, 수용성 개시제를 투입하여 반응 용매상에서 유화중합을 실시하여 구상으로 현탁된 고분자/단량체 혼합물에서 단량체만을 선택적으로 반응 용매 상의 마이셀로 배출시켜 나노 입자화시킴으로서 고분자/단량체 액적 내의 남은 고분자를 구형으로 입자화하고, 반응용매에서 형성된 나노 미립자를 질량 차이에 의한 원심분리법으로 제거하여 고분자 입자를 수득하는 방법을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고분자 입자를 제조하는 방법은 입자화를 원하는 고분자 레진을 중합성 단량체에 용해시킨 후, 수상 반응 매질상에 유화중합 발생시켜 고분자/단량체 혼합물에서 단량체만을 선택 축출시키는 방법을 사용하여 제조된다.
구체적으로, 본 발명의 고분자 입자의 제조 방법은, 이미 중합된 고분자 레진를 이에 상용성이 있는 단량체에 완전 용해시킨 후 각종 기능성 첨가제 및 무기 금속 등을 첨가하여 혼합물을 만들고 이를 계면활성제 및 분산 안정제가 용해된 반응 용매에 분산 현탁시켜 구상의 액적을 만드는 제 1단계, 상기 제 1단계에서 구형 액적화된 단량체/고분자 혼합물이 분산된 반응 용매 상에 수용성 개시제를 투입하고 중합시킴으로써 수상의 매질 내에서 유화중합을 시켜 단량체/고분자 혼합물 내에 단량체만을 나노 미립자 형태로 선택적으로 제거시키는 제 2단계, 상기 2단계의 유화중합을 통해 제조된 나노 미립자를 원심분리법을 이용하여 제거하는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 고분자 입자의 제조 방법이다.
상기 1단계는 고분자 레진을 상용성이 있는 단량체에 무기 금속 등과 같은 기능성 첨가제와 함께 혼합하여 반응 용매 상에 분산시켜 현탁시키는 단계로, 상기 1단계에서 사용되는 단량체는 고분자 레진을 용해시켜 구상의 액적 형태의 고분자/단량체 복합물을 만드는 역할을 하며, 종류는 제한되지 않으나 사용되는 고분자 레진과 상용성이 높아 완전히 용해시킬 수 있으며, 수상에서의 유화중합이 가능한 단량체로서 사용가능한 라디칼 중합성 단량체로는, 구체적으로는 스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-클로로스티렌, m-클로로스티렌, p-클로로메틸스티렌, m-클로로메틸스티렌, 스티렌설포닉에시드, p-t-부톡시스티렌, m-t-부톡시스티렌, 플로로스티렌, 알파메틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌의 방향족 비닐계 단량체; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 플루오르에틸아크릴레이트, 트리플루오르에틸메타크릴레이트, 펜타플루오르프로필메타크릴레이트, 플로로에틸메타크릴레이트, 헥사플루오르부틸(메타)아크릴레이트, 헥사플루오르이소프로필메타크릴레이트, 퍼플루오르알킬아크릴레이트, 옥타플루오르페닐메타크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트계 단량체; 및 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐부틸레이트, 비닐에테르, 알릴부틸에테르, 알릴글리시딜에테르, (메타)아크릴산, 말레산과 같은 불포화 카르복시산, 알킬(메타)아크릴아미드, (메타)아크릴로니트릴의 시안화 비닐계 단량체 등을 들 수 있다..
본 발명에서는 상기 단량체를 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 라디칼 중합성 단량체는 스티렌, (메타)아크릴레이트계 단량체 혹은 이와 공중합체를 형성할 수 있는 방향족 비닐계 단량체 등이 바람직하다.
단량체의 사용량은 고분자/단량체 총량 100 중량부에 대하여, 50~99 중량부를 사용하며, 바람직하게는 60~80 중량부를 사용하는 것이 좋다.
상기 1단계에서 사용되는 고분자 레진은 단량체에 용해된 상태에서 구상의 액적 형태를 갖으며, 액적 내 단량체가 반응 용매 상에서 유화중합 과정 중에 수상으로 배출되는 과정이 종료되면 구상의 입자 형태로 최종 수득되어 진다. 종류는 제한되지 않으나 사용되는 단량체와 상용성이 높아 완전히 용해될 수 있는 고체 형태의 고분자 물질인 폴리스티렌, 스티렌부타디엔 공중합체, 에틸비닐아세테이트 폴리메틸메타크릴레이트 등 1종 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 고분자 레진의 사용량은 고분자/단량체 총량 100 중량부에 대하여 1~50 중량부를 사용하며, 바람직하게는 20-40 중량부를 사용하는 것이 좋다.
상기 1단계에서 사용되는 기능성 첨가물은 고분자 입자에 열,전기 전도성 및 자성과 같은 기존의 고분자가 가지지 못하는 기능적 물성을 부여하는 역할을 하며 사용 유무 및 종류는 제한되지 않으나 은, 구리, CNT, 흑연 등 입자 및 로드 형태를 갖는 것이 바람직하다. 기능성 첨가물은 사용된 고분자 레진 100 중량부에 대하여 1~50 중량부를 사용하며 바람직하게는 10~30 중량부를 사용하는 것이 좋다. 상기 기능성 첨가물은 고분자 단량체 액적 내에 존재하기 때문에 반응 용매 상에서 발생하는 유화중합과정에 직접적으로 참여하지 않아 반응 속도에 영향을 미치지 않는다.
상기 제 1단계에서, 본 발명은 수상의 반응 용매 상에 마이셀을 형성시키고 유화중합을 통해 고분자/단량체 액적에서 단량체만을 선택적으로 제거하기 위해 사용되는 계면활성제를 혼합 사용한다. 상기 유화제는 그 종류는 제한되지 않으며, 수용성으로 유화제의 역할을 수행할 수 있는 것이면 모두 사용 가능하다. 구체적으로 음이온성 유화제로 설페이트 및 설포네이트, 예를 들면, 나트륨도데실설페이트(SDS),나트륨도데실벤젠설포네이트, 나트륨도데실나프탈렌설페이트, 디알킬벤젠알킬설페이트 및 설포네이트; 아비트산; 헥사데칸설포네이트 등을 들 수 있다. 양이온성 유화제의 예로는 암모늄, 예를 들면, 디알킬벤젠 알킬암모늄클로라이드, 라우릴트리메틸암모늄클로라이드, 알킬벤질메틸암모늄클로라이드, 알킬벤질디메틸암모늄 브로마이드, 벤즈알코늄클로라이드, 트리메틸암모늄브로마이드 등을 들 수 있다. 비이온성 유화제로는 알코올, 산, 셀룰로오스 및 에테르, 예를 들면, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 메탈로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 프로필셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르,디알킬페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 함께 사용할 수 있다.
바람직하기로는 나트륨도데실설페이트(SDS), 나트륨도데실벤젠설포네이트, 나트륨도데실나프탈렌설페이트, 디알킬벤젠알킬설페이트 및 설포네이트; 아비트산; 헥사데칸설포네이트 중에서 1 이상 선택될 수 있으며, 보다 바람직하기로는 나트륨도데실벤젠설포네이트, 디알킬벤젠알킬설포네이트; 헥사데칸설포네이트 중에서 1 이상 선택될 수 있다. 사용되는 계면활성제는 반응용매 100 중량부에 대하여 0.01-2 바람직하게는 0.1-0.5 중량부이다.
상기 제 1단계에서 분산안정제는 고분자/단량체 액적을 구상의 액적으로 반응용매 상에 현탁시키는 역할을 하며, 그 종류는 제한되지 않으며, 사용되는 분산안정제로서는 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스 등의 셀룰로스 유도체, 폴리비닐알콜, 폴리비닐메틸에테르, 폴리아크릴산, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈, 비닐피롤리돈과 비닐아세테이트의 공중합체 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈과 폴리비닐알콜 등이 있다. 사용되는 안정제는 상기 1단계에서 투입되는 반응용매 100 중량부에 대하여 0.05~10중량부가 사용되며, 바람직하게는 1 내지 3 중량부이다.
상기 제 2단계는, 수용성 개시제를 반응용매에 투입하여 수상에 유화중합을 실시하여 상기 제 1단계에서 반응 용매 상에 분산된 고분자/단량체 혼합물에서 단량체만을 수상으로 나노 크기의 입자로 배출시켜 고분자/단량체 혼합물을 각각의 입도 분포가 상이한 입자로 분리하는 단계이다. 유화중합이 종결되면 고분자/단량체 혼합물 액적 내의 단량체가 선택적으로 제거되어 제 1단계에서 사용된 고분자 레진이 구상의 입자형태로 수득된다.
상기 제 2단계에서 사용되는 수용성 개시제는, 자유 라디칼로 해리된 상태에서 이온성 작용기 내지 친수성 말단기를 포함하여 생성되는 고분자 입자 간의 엉김을 정전기적으로 방지하여 유화중합을 발생시킬 수 있는 것으로 알려진 중합 개시제는 모두 사용될 수 있다. 바람직하게는 소듐퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트, 포타슘퍼설페이트, 암모늄바이설페이트, 소듐바이설페이트; 1,1-아조비스(1-메틸부티로나이트릴-3-소듐설포네이트), 4,4-아조비스(4-시아노발레릭산) 등이 단독으로 또는 2종 이상 함께 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는 암모늄퍼설페이트 또는 소듐퍼설페이트가 사용될 수 있다. 수용성 중합 개시제는 바람직하게는 사용 단량체 100 중량부에 대하여 0.1~10 중량부 바람직하게는 1~3 중량부로 사용될 수 있다.
상기 고분자/단량체 액적 내의 단량체만을 선택적으로 제거하기 위해 실시되는 유화중합의 반응 온도는, 40 ~ 80℃에서 중합하는 것이 좋다. 반응속도는 개시제, 반응온도 및 단량체의 함량 등에 따라 변화하며, 통상 3~12시간이 소요된다. 최종 수득되는 고분자 입자의 크기는 상기 1단계에서 반응 용매 내에 현탁된 고분자/단량체의 액적 크기에 따라 보통 수십~ 수천 mm의 입자가 수득된다.
이외에도 본 발명은 통상의 중합반응에 사용되는 공지의 첨가제가 통상적인 용도와 방법으로 부가 사용될 수 있다. 구체적으로 pH 조절제, 스케일 방지제,염료 및 안료 등이 필요에 따라 부가될 수 있다.
이하, 본 발명에서 방법 및 예를 구체적으로 설명한다.
<실시예 1>
(a) 고분자/단량체 혼합물의 현탁
교반기가 설치된 2리터 4구 유리 자켓 반응기에 단량체로 스티렌 300g과 1mm크기의 펠렛 형태의 폴리스티렌 레진 200g을 투입하여 교반을 통해 1시간 동안 완전히 용해시켜 고분자/단량체 혼합물 제조하였다. 여기에 증류수 1000g에 분산안정제인 폴리비닐알콜과 계면활성제인 소듐도데실설페이트가 각각 5g, 2.5g 용해된 반응 용매를 투입하고 300rpm의 속도로 30분 상온에서 교반하여 고분자/단량체 혼합물을 반응용매 상에 구상의 액적 형태로 분산 현탁시켰다.
(b) 유화중합을 통한 단량체의 선택적 배출
고분자/단량체 액적을 충분한 교반을 통해 안정된 구상의 액적으로 현탁 시킨 후 반응기 내부의 온도를 80도로 상승시킨다. 반응기 내부의 온도가 80도가 되면 증류수 100g에 수용성인 암모늄퍼설페이트 개시제 4.5g을 용해시켜 반응기 내부에 투입하고, 수상에서 12시간동안 유화중합을 실시하였다.
유화중합이 시작되면 고분자/단량체 혼합물 액적 내에 존재하는 단량체가 반응 용매 상에 형성된 마이셀로 이동하고 수상에 존재하는 개시제와 만나 중합되어 수십~수백나노 크기의 미세한 나노 입자를 형성시키는데, 이러한 과정이 유화중합 중에 계속적으로 발생하여 고분자/단량체 액적 내에서 단량체만이 선택적으로 제거되게 되어 반응용매 상으로 수십~수백 나노 크기로 입자화하여 배출된다.
(C) 원심분리를 통한 입자의 선별
현탁된 고분자/단량체 액적은 상기 유화중합 과정을 통한 단량체의 배출로 남은 고분자 레진은 구상의 입자 형태로 수득된다. 반응 용매 내에는 이러한 고분자 입자와 유화중합으로 생성된 나노 입자가 분산되어 있는데, 이를 원심분리기를 통해 3000rpm 1분간 원심분리하여 유화중합으로 생성된 나노 입자를 제거한다. 이를 3회 실시하여 최종 고분자 입자 샘플을 수득한 후 광학 현미경을 이용하여 입도 분포를 확인하였다
실험 종료 후 제조된 고분자 입자는 300~500 마이크론 크기 범위를 갖는 입자가 제조되었다. 입자의 사진을 도 1에 도시하였다.
<실시예 2>
고분자/단량체 혼합물의 현탁 단계에서 사용된 단량체를 스티렌 대신 메틸메타크릴레이트를 투입한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<실시예 3>
고분자/단량체 혼합물의 현탁 단계에서 사용된 폴리머 레진을 폴리스티렌 대신 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA)를 투입한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<실시예 4>
고분자/단량체 혼합물의 현탁 단계에서 흑연 40g을 기능성 첨가제로 고분자/단량체 혼합물에 첨가한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 제조된 고분자 입자의 사진을 도 2에 게시하였다.
<실시예5>
고분자/단량체 혼합물의 현탁 단계에서 산화철 40g을 기능성 첨가제로 고분자/단량체 혼합물에 첨가한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<실시예 6>
고분자/단량체 혼합물의 현탁 단계에서 교반 속도를 300rpm에서 500rpm 으로 변화시킨 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<실시예 7>
고분자/단량체 혼합물의 현탁 단계에서 300g의 스티렌에 200g의 폴리스티렌을 용해시킨 조건에서 350g의 스티렌에 150g의 폴리스티렌을 용해시킨 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<비교예 1>
고분자/단량체 혼합물의 현탁 단계에서 스티렌 단량체에 폴리스티렌을 용해시키지 않고 500g의 스티렌만을 현탁시킨 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<비교예 2>
유화중합을 통한 단량체의 선택적 배출 단계에서 수용성 개시제로 사용된 암모늄퍼설페이트 4.5g 대신 지용성 개시제인 벤조퍼옥사이드 4.5g을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
실험결과는 표 1에 나타내었다. 표 1은 첨가제 함량에 따른 공극부여에 대한 비교를 보여준다.
단량체 고분자 레진 개시제 교반
속도
(rpm)		 기능성 첨가제
고분자/스티렌 비율		 Size(mm)
실시예1 스티렌 폴리스티렌 암모늄
퍼설페이트		 300 - 3;2 300~500
실시예2 메틸메타
크릴레이트		 폴리스티렌 암모늄
퍼설페이트		 300 - 3:2 200-300
실시예3 스티렌 EVA 암모늄
퍼설페이트		 300 - 3:2 300~500
실시예4 스티렌 폴리스티렌 암모늄
퍼설페이트		 300 흑연 3;2 500-800
실시예5 스티렌 폴리스티렌 암모늄
퍼설페이트		 300 산화철 3:2 500~1000
실시예 6 스티렌 폴리스티렌 암모늄
퍼설페이트		 500 - 3:2 100~300
실시예 7 스티렌 폴리스티렌 암모늄
퍼설페이트		 300 - 3.5:1.5 100~200
비교예1 스티렌 - 암모늄
퍼설페이트		 300 - 5:0 0.2
비교예 2 스티렌 폴리스티렌 벤조옥사이드 300 - 3:2 500-1000
본 발명에서는 사전에 제조된 고분자 레진을 단량체에 완전 용해시키고 반응 용매상에 분산 현탁시켜 구상의 고분자/단량체 혼합물 액적을 형성시키고 수용성 개시제를 사용해 형성된 액적 외부에서 유화중합을 시켜 고분자/단량체 액적 내의 단량체만을 마이셀로 이동시켜 중합하여 나노 크기의 미립자를 형성시킨 후 제거하는 것을 통해 초기 단량체에 용해된 고분자 레진으로 구성된 입자를 제조하는 것이 가능하다. 본 발명에서 얻어진 고분자 입자는 중합과정 중에 직접적으로 참여하지 않고 단량체의 배출로 형성되었기 때문에 초기 물성을 유지가 가능하며 사용되는 단량체에 상용성이 있는 고분자 물질은 모두 적용가능 하다. 또한 금속 및 무기물을 고분자/단량체 혼합물에 첨가하여 액적화시키면 최대 50%까지 기능성 첨가물을 입자 내에 도입하는 것이 가능하다.
본 발명의 제조방법에 의해 초기 물성을 유지하면서 고분자를 입자화하는 것이 가능하고, 기능성 첨가물을 다량 입자 내에 도입할 수 있어 우수한 기능을 갖는 기능성 고분자 입자의 제조가 가능하다.

Claims (5)

  1. 아크릴 중합체, 스티렌 중합체, 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체로 이루어어진 그룹에서 선택된 중합체를 스티렌계 단량체, (메타)아크릴레이트계, 비닐아세테이트계 단량체로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 단량체에 용해시킨 후, 분산 용매에 분산 현탁하여 구상의 액적을 형성시키는 제1단계;
    수용성 개시제를 첨가하여 유화 중합시키는 것에 의해 상기 제1단계에서 형성된 고분자/단량체 액적 내의 단량체만을 선택적으로 나노 입자 형태로 반응용매 상으로 배출시키는 제 2단계;
    상기 제 2단계에서 형성된 나노 입자를 제거하고 고분자로만 구성된 입자를 수득하는 제 3단계를 포함하는 고분자 입자의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1단계에서 단량체에 용해된 고분자의 함량이 고분자/단량체 혼합물의 총량 100중량부에 대해 1~45 중량부인 것을 특징으로 하는 고분자 입자의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제2단계에서 사용되는 개시제는 단량체에 용해되지 않고 반응 용매에 용해되어 유화중합을 개시하는 것을 특징으로 하는 고분자 입자의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제3단계에서 수득된 고분자 입자는 초기 사용된 고분자만으로 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 입자의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 제 1단계에서 산화철, 은, 구리, CNT 및 흑연으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 기능성 첨가제가 고분자 100중량부에 대해 10~30중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 고분자 입자의 제조 방법.

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