KR20150100309A - Microcapsules comprising phase change material enclosed by conductive polymers and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상변이 물질이 전도성 고분자로 둘러싸여 있는 마이크로 캡슐 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a microcapsule in which a phase change material is surrounded by a conductive polymer, and a method for producing the same.
파우더 형태의 입자들은 근래 사업에서 촉매 또는 물성강화, 기능성 부여 등의 목적을 가지고 많이 활용되고 있다. 특히 기능성 입자의 경우, 부가가치의 향상을 위해 많이 제조되고 있으며 입자 크기의 균일화는 동일한 물성의 제공이라는 측면에서 중요시 되고 있다. Powder type particles have been widely used in recent years with the purpose of strengthening the catalyst or physical properties and imparting functionality. Particularly, in the case of functional particles, much is being made to improve the added value, and uniformization of the particle size is important in terms of providing the same properties.
한편, 최근 소형기기와 배터리 수요가 폭발적으로 증가하면서 발열 문제가 대두되었다. 이를 해결하고자 소재 자체의 열 제어 기능이 부각되고 있는 실정이며 이에 따라, 상변이 물질에 대한 관심도 증가하고 있다.On the other hand, heat demand has increased recently due to explosive increase in demand for small appliances and batteries. In order to solve this problem, the heat control function of the material itself has been emphasized, and accordingly, the interest in the phase change material is increasing.
상변이 물질(Phase change material, PCM)은 주위의 온도를 각 각의 어는점과(Tc)과 녹는점(Tm)에 따라 흡수·방출하면서 특정구간의 온도를 유지시켜 주는 물질을 말한다. 하지만, 열의 흡수·방출 시에 상이 변화하기 때문에 누출(leakage)을 방지하고, 기존 제품과의 응용성을 높이기 위해서는 상변이 물질의 캡슐화가 필요하다. 기존 상기 상변이 물질을 캡슐화한 제품들은 쉘(shell)이 주로 멜라민-포름알데하이드 또는 우레아-포름알데하이드 같은 발암물질을 이용하므로, 인체에 해로울 뿐 아니라 단순히 상변이 물질의 누출(leakage)을 방지하는 수준에만 머물러 있다.
Phase change material (PCM) refers to a substance that maintains the temperature of a specific section while absorbing and releasing the ambient temperature according to freezing point (Tc) and melting point (Tm) of each angle. However, because phase changes during the absorption and release of heat, it is necessary to encapsulate the material in the upper part in order to prevent leakage and increase the applicability with existing products. The products encapsulated with the above-mentioned phase change materials are not only harmful to the human body but also simply prevent the leakage of the material through the shell since the shell mainly uses carcinogenic substances such as melamine-formaldehyde or urea-formaldehyde. Only.
본 발명에서는 상변이 물질과 전도성 고분자의 단량체를 포함하는 고분자 용액(비연속상 용액 또는 분산상 용액)을 다공성막을 이용하여 연속상 용액에 분산시켜 마이크로 캡슐을 제조하는 방법을 제공하고, 이를 통해 열제어 기능과 전기전도도가 우수한 마이크로 캡슐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention provides a method for producing a microcapsule by dispersing a solution of a polymer (a non-smectic solution or a dispersed phase solution) containing a phase change material and a monomer of a conductive polymer in a continuous phase solution using a porous membrane, And a microcapsule excellent in electrical conductivity.
본 발명은 전도성 단량체 및 상변이 물질을 포함하는 분산상 용액을 다공성막에 통과시켜, 상기 분산상 용액이 연속상 용액 내에 분산된 에멀젼을 제조하는 단계; 및 The present invention is directed to a method for preparing an emulsion comprising passing a dispersed phase solution comprising a conductive monomer and a phase change material through a porous membrane to produce an emulsion in which the dispersed phase solution is dispersed in a continuous phase solution; And
상기 에멀젼 중의 전도성 단량체를 중합시키는 단계를 포함하는 막유화 에멀젼법을 이용한 마이크로 캡슐의 제조 방법을 제공한다. And a step of polymerizing the conductive monomer in the emulsion. The present invention also provides a method for producing microcapsules using the membrane emulsion emulsion method.
또한, 본 발명의 전술한 제조 방법에 의해 제조되고, 입경이 2 내지 20 ㎛이며, 전도성 고분자가 상변이 물질을 둘러싸고 있는 마이크로 캡슐을 제공한다.
Also provided is a microcapsule produced by the above-described production method of the present invention and having a particle diameter of 2 to 20 탆 and a conductive polymer surrounding a phase change material.
본 발명에서는 막유화 에멀젼법을 사용하여 마이크로 캡슐을 제조함으로써, 적은 제조비용으로 균일한 크기의 입자(마이크로 캡슐)를 제조할 수 있고, 이 입자를 통해 우수한 열제어 기능과 전기전도도를 제공할 수 있다. In the present invention, by producing microcapsules using the membrane emulsion emulsion method, it is possible to produce particles (microcapsules) of uniform size at a low production cost and to provide excellent heat control function and electrical conductivity through these particles have.
또한, 상기 제조된 입자는 대전방지제(ESD:Electro Static Discharge)나 배터리의 분리막 등에 적용 가능하다.
In addition, the particles can be applied to electrostatic discharge (ESD), battery separator, and the like.
도 1은 본 발명에서 사용되는 내압식 막유화 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 분산상으로 사용된 상변이 물질과 전도성 고분자의 혼합상 이미지이다.
도 3은 본 발명의 막유화 에멀전법으로 형성된 분산상 용액의 액적이다.
도 4는 본 발명의 막유화 에멀젼법으로 합성된 마이크로 캡슐의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 막유화 에멀젼법으로 합성된 마이크로 캡슐의 면저항(sheet resistance) 값 데이타이다.1 is a schematic view of a pressure-resistant membrane emulsification apparatus used in the present invention.
2 is a mixed-phase image of a phase change material and a conductive polymer used as a dispersed phase of the present invention.
3 is a droplet of a disperse phase solution formed by the membrane emulsion emulsion method of the present invention.
4 is an SEM image of microcapsules synthesized by the membrane emulsion emulsion method of the present invention.
5 is sheet resistance value data of microcapsules synthesized by the membrane emulsion emulsion method of the present invention.
본 발명은 전도성 단량체 및 상변이 물질을 포함하는 분산상 용액을 다공성막에 통과시켜, 상기 분산상 용액이 연속상 용액 내에 분산된 에멀젼을 제조하는 단계; 및 The present invention is directed to a method for preparing an emulsion comprising passing a dispersed phase solution comprising a conductive monomer and a phase change material through a porous membrane to produce an emulsion in which the dispersed phase solution is dispersed in a continuous phase solution; And
상기 에멀젼 중의 전도성 단량체를 중합시키는 단계를 포함하는 막유화 에멀젼법을 이용한 마이크로 캡슐의 제조 방법에 관한 것이다.
And polymerizing the conductive monomer in the emulsion. The present invention also relates to a method for producing microcapsules using the membrane emulsion emulsion method.
이하, 본 발명에 따른 마이크로 캡슐의 제조 방법을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method for producing a microcapsule according to the present invention will be described in detail.
본 발명에서 용어 '막유화 에멀젼법'은 다공성막을 사용하여 일정 압력 하에서 분산상을 막의 세공을 통해 연속상 내로 투과시켜 에멀젼을 제조하는 기술이다. The term 'membrane emulsion emulsion method' in the present invention is a technique for producing an emulsion by passing a dispersed phase through a pore of a membrane into a continuous phase under a certain pressure using a porous membrane.
이러한, 막유화 에멀젼법의 원리는 분산상의 용액을 질소가스로 압력을 가하여 맴브레인(다공성막)을 통과시키게 된다. 연속상은 스터러가 회전하면서 일정한 세기의 흐름을 만들어 주면, 다공성막을 통과한 분산용액은 연속상의 흐름에 의해서 일정한 크기의 작은 액체방울(액적, Droplet)로 이탈하게 된다. 이렇게 제조된 일정한 크기의 분산상은 연속상의 유화제로 인해서 구의 형태를 유지하며, 중합과정, 건조과정 등을 통해 고체상의 입자로 만들 수 있다.The principle of the membrane emulsion emulsion method is that the solution of the dispersed phase is passed through the membrane (porous membrane) under a pressure of nitrogen gas. When the stator rotates and the stator rotates to produce a flow of constant intensity, the dispersion solution passing through the porous membrane is separated into a small droplet (droplet) of a certain size by the flow of the continuous phase. The thus prepared dispersed phase having a uniform size maintains the spherical shape due to the emulsifier of the continuous phase and can be made into solid particles through polymerization process and drying process.
따라서, 본 발명에서는 상기 막유화 에멀젼 법을 이용하여, 상변이 물질과 고분자 단량체를 포함하는 분산상 용액을 다공성막을 통과시켜 연속상 용액에 분산시키는 방법으로 마이크로 캡슐을 제조하는 것을 특징으로 한다. Accordingly, in the present invention, microcapsules are prepared by dispersing a dispersed phase solution containing a phase-change material and a polymer monomer in a continuous phase solution through a porous membrane using the membrane emulsion emulsion method.
상기 막유화 에멀젼법을 이용하여, 적은 제조비용으로 균일한 크기의 기능성 입자(마이크로 캡슐)를 제조할 수 있고, 기능성 입자 내의 상변이 물질과 전도성 고분자의 비율을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이를 통해, 높은 기능성을 발휘할 수 있다. 상기 마이크로 캡슐은 대전방지제(ESD: Electro Static Discharge)나 배터리의 분리막 등에 적용이 가능한다.
By using the membrane emulsion emulsion method, functional particles (microcapsules) of uniform size can be produced with a small production cost, and the ratio of the phase change material in the functional particles to the conductive polymer can be kept constant. , High functionality can be exhibited. The microcapsule can be applied to an electrostatic discharge (ESD) or a battery separator.
본 발명에 따른 마이크로 캡슐의 제조 방법은 전도성 단량체 및 상변이 물질을 포함하는 분산상 용액을 다공성막을 통과시켜, 상기 분산상 용액이 산화제 및 유화제를 포함하는 연속상 용액 내에 분산된 에멀젼을 제조하는 단계; 및 The method for producing a microcapsule according to the present invention comprises the steps of passing a dispersed phase solution containing a conductive monomer and a phase change material through a porous membrane to prepare an emulsion in which the dispersed phase solution is dispersed in a continuous phase solution containing an oxidizing agent and an emulsifying agent; And
상기 에멀젼 중의 전도성 단량체를 중합시키는 단계를 포함한다. And polymerizing the conductive monomer in the emulsion.
본 발명에서 분산상 용액은 분산상의 역할을 수행하며, 전도성 단량체 및 상변이 물질을 포함한다. In the present invention, the dispersed phase solution serves as a dispersed phase, and includes conductive monomers and phase change materials.
상기 전도성 단량체는, 중합 후에 전도성을 가지거나, 후 도핑을 통해 전기전도도를 가지게 되는 모든 고분자의 단량체를 뜻하는 것으로, 그 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 알킬(Alkyl), 알콕시(Alkoxy), 카르복실(Carboxyl), 술폰기(Sulfone), 또는 알킬렌옥시기(Alkylenoxy)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피롤(pyrrole), 아세틸렌(acetylene), 아닐린(aniline), 티오펜(thiophene) 및 설퍼니트리드(sulfurnitride)로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체를 하나 이상 사용할 수 있다. 이러한, 전도성 단량체의 함량을 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 분산상 용액 100 중량부에 대하여, 51 내지 95 중량부, 60 내지 90 중량부로 사용될 수 있다. 상기 함량 범위에서 제조되는 마이크로 캡슐의 입자 크기의 균일성을 확보할 수 있다.The conductive monomer refers to a monomer of all polymers having conductivity after polymerization or having electrical conductivity through postdoping. The type of the conductive monomer is not particularly limited and includes, for example, alkyl (Alkyl), alkoxy Acetylene, aniline or the like substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, and an alkyleneoxy group, , Thiophene, and sulfurnitride may be used as the monomer. The content of the conductive monomer is not particularly limited and may be, for example, 51 to 95 parts by weight and 60 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the dispersed phase solution. The uniformity of the particle size of the microcapsules produced in the above content range can be ensured.
본 발명에서 사용되는 중량 단위, '중량부'는 특별히 규정하지 않는 한, 각 성분 간의 상대적인 중량 비율(Vol%)을 의미한다.Unless otherwise specified, the weight unit used in the present invention means the relative weight ratio (Vol%) between the respective components.
상기 상변이 물질은, 입자 내의 코어(core)에 포함되어 열제어 기능을 갖는 물질로, 특정 녹는점에서 액상으로 형성되어 각종 재료에 혼련하거나, 혼합시킴으로써 열제어 기능을 향상시킬 수 있다. 이러한 상변이 물질로, 예를들어, 유기물인 테트라데칸(Tetradecane), 펜트라데칸(Pentadecane), 헥사데칸(Hexadecane), 헵타데칸(Heptadecane), 옥타데칸(Octadecane) 등의 파라핀(N-Paraffin)계열; 펜타에리스리톨(Pentaerythritol), 폴리에틸렌(Polyethylene), 아세트아마이드(Acetamide), 프로필아마이드(Propylamide), 나프탈렌(Naphthalene), 스테아르산(Stearic acid), 폴리글라이콜 E6000(PolyglycolE6000), 폴리글라이콜 E400(Polyglycol E400), 왁스(Wax), 3-헵타데카논(3-Heptadecanone), 시안아미드(cyanamide), d-유산(d-lactic acid), 글리세롤(Glycerol), 아세트산(Acetic acid), 에틸렌디아민(ethylene diamine) 등의 불포화 지방산 계열(Fatty Acids); 무기물인 염화나트륨수화물(Salt Hydrate); 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 펜타놀(Pentanol), 세틸 알코올(cetyl alcohol), 에틸렌 글라이콜(Ethylene glycol) 등의 폴리하이드릭알코올 계열; 에리트리톨(Erythritol), 자일리톨(Xylitol), 솔비톨(Sorbitol), 볼레미톨(Volemitol) 등의 모노하이드릭 알코올 계열; 앨릴 알코올(Allyl alcohol) 게라니올(Geraniol), 프로파길 알코올(Propargyl alcohol) 등의 불포화 지방족 알코올계열(Unsaturated aliphatic alcohols); 이노시톨(Inositol), 멘톨(Menthol) 등의 지환족 알코올 계열(Alicyclic alcohols)을 포함한 알코올 계열 페놀(Phenol); 크레졸(Cresol), 부틸레이티드하이드록시톨루엔(Butylatedhydroxytoluene), 캡사이신(Capsaicin), 갈릭산(Gallic acid), 피크리산(Picric acid), 프로포폴(Propofol), 자일레놀(Xylenol) 등을 포함한 페놀계열(phenols); 알켄(Alkene),에스테르(Ester), 피리딘(Pyridines), 나이트릴(Nitriles) 등을 포함한 알데하이드 계열(aldehydes); 디케톤(Diketones), 불포화 케톤(Unsaturated ketones), 싸이클릭케톤(Cyclic ketones) 등을 포함한 케톤계열(ketons); 앨릴헥사노에이트(Allylhexanoate), 벤질 아세테이트(Benzyl acetate), 보르닐 아세테이트(Bornylacetate) 등을 포함한 에테르 계열(ethers);의 부산물 또는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 구체적으로, 옥타코산, 헵타코산, 헥사코산, 테트라코산, 트리코산, 도코산, 헤네이코산, 아이코산, 노나데칸, 옥타데칸, 헵타데칸, 헥사데칸, 펜타데칸, 테트라데칸으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. The phase change material is contained in a core in a particle and has a heat control function. The phase change material can be formed into a liquid phase at a specific melting point and can be kneaded or mixed with various materials to improve the heat control function. As such a phase change material, for example, paraffin (N-Paraffin) such as organic materials such as Tetradecane, Pentadecane, Hexadecane, Heptadecane and Octadecane, line; Pentaerythritol, Polyethylene, Acetamide, Propylamide, Naphthalene, Stearic acid, Polyglycol E6000, Polyglycol E400, Polyglycol E400), wax, 3-heptadecanone, cyanamide, d-lactic acid, glycerol, acetic acid, ethylenediamine ethylene diamine); unsaturated fatty acids (Fatty Acids); Salt Hydrate, an inorganic salt; Polyhydric alcohol series such as methanol, ethanol, pentanol, cetyl alcohol, and ethylene glycol; Monohydric alcohol series such as Erythritol, Xylitol, Sorbitol, and Volemitol; Unsaturated aliphatic alcohols such as allyl alcohol geraniol and propargyl alcohol; Alcohol-based phenols including alicyclic alcohols such as inositol and menthol; Phenol series including cresol, butylated hydroxytoluene, capsaicin, gallic acid, picric acid, propofol, xylenol and the like (phenols); Aldehydes including Alkene, Ester, Pyridines, Nitriles and the like; Ketones, including Diketones, Unsaturated ketones, Cyclic ketones and the like; By-products or compounds of ether ethers including allylhexanoate, benzyl acetate, boric acid acetate, etc., and more particularly, octa At least one member selected from the group consisting of acetic acid, acetic acid, heptacic acid, hexachoic acid, tetracosanic acid, tricoic acid, docosane, heneic acid, icosaic acid, nonadecane, octadecane, heptadecane, hexadecane, pentadecane, Can be used.
상기 상변이 물질의 함량은 분산상 용액 100 중량부에 대하여 5 내지 49 중량부, 10 내지 40 중량부로 사용될 수 있다. 상기 함량 범위에서 마이크로 캡슐의 제조가 용이하며, 면저항 값이 우수한 마이크로 캡슐을 제조할 수 있다.The content of the phase-change material may be 5 to 49 parts by weight and 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the dispersed phase solution. Microcapsules can be easily produced within the above-mentioned content range, and microcapsules excellent in sheet resistance value can be produced.
바람직하게, 상기 전도성 단량체 및 상변이 물질의 함량 비율은 9.5:0.5 내지 5.1:4.9일 수 있고, 구체적으로 9:1 내지 6:4일 수 있다. Preferably, the content ratio of the conductive monomer and the phase change material may be 9.5: 0.5 to 5.1: 4.9, and more specifically 9: 1 to 6: 4.
상기 분산상 용액은 전술한 전도성 단량체와 상변이 물질 사이의 계면활성 에너지 혹은 HBL(hydrophilic hydrophobic balance)의 차이를 줄여주어 하나의 상으로 혼합되게 하는 용도로 보조 유화제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한, 보조 유화제로는 탄소수가 7 내지 10인 fatty alcohol로써, 카프릴 알코올(Capryl alcohol), 에틸헥사놀(n-ethyl hexanol), 데카놀(Decanol) 및 페니고닐 알코올(Pelargonic alcohol)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 보조 유화제의 함량은 분산상 전도성 단량체 및 상변이 물질 100 중량부에 대하여 20 중량부 이상, 구체적으로 25 중량부 이상으로 포함될 수 있다.The dispersed phase solution may further include an auxiliary emulsifier for reducing the difference in surfactant energy or HBL (hydrophilic hydrophobic balance) between the conductive monomer and the phase-change material to be mixed into one phase. These auxiliary emulsifiers are fatty alcohols having 7 to 10 carbon atoms and include capryl alcohol, n-ethyl hexanol, decanol, and pelargonic alcohol. May be used. The content of the auxiliary emulsifier may be 20 parts by weight or more, specifically 25 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the dispersed phase-transferable monomer and the phase-change material.
또한, 본 발명에서 연속상 용액은 산화제 및 유화제를 포함할 수 있다.Further, in the present invention, the continuous phase solution may contain an oxidizing agent and an emulsifying agent.
상기 산화제는 후술하는 중합개시제가 전도성 단량체를 산화시켜 환원될 경우, 환원된 중합개시제를 다시 산화시켜 중합개시제가 산화력을 갖게 하는 작용을 한다. 이러한, 산화제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, H2O2, (NH4)2S2O8, 또는 O2등의 과산화류; HMnO4, HNO3, 또는 HClO4등의 산소산류; F2, Cl2, 또는 Br2등의 할로겐류; 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. When the polymerization initiator described later is oxidized and reduced by oxidizing the conductive monomer, the oxidizing agent acts to reoxidize the reduced polymerization initiator to make the polymerization initiator oxidative. The kind of the oxidizing agent is not particularly limited and includes, for example, peroxides such as H 2 O 2 , (NH 4 ) 2 S 2 O 8 , or O 2 ; Oxygenates such as HMnO 4 , HNO 3 , or HClO 4 ; Halogen such as F 2 , Cl 2 , or Br 2 ; Or a mixture thereof.
상기 산화제의 함량은 전도성 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.01 중량부 미만이면 중합개시제를 환원시키는 반응이 잘 일어나지 못해 마이크로 캡슐의 중합도가 낮아질 우려가 있고, 2 중량부를 초과하면 오히려 중합도가 떨어지는 현상이 일어날 수 있어 물성특성의 저하가 일어날 수 있다. The content of the oxidizing agent may be 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive monomer. If the content is less than 0.01 part by weight, the reaction for reducing the polymerization initiator does not occur well, and the degree of polymerization of the microcapsule may be lowered. If the content exceeds 2 parts by weight, the polymerization degree may be lowered and the physical properties may be deteriorated .
상기 유화제는 분산상(비연속상 용액)의 상변이 물질 또는 전도성 단량체가 연속상 내에서 액적을 유지하게 하는 역할을 수행 한다. 이러한, 유화제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 라우릴 황산 나트륨(Sodium lauryl sulfate), 에틸렌 글라이콜 도데실 에테르(Ethylene glycol dodecyl ether), 폴리비닐알콜(Polyvinylalcohol), 리비닐피롤리딘(polyvinylpyrrolidone), 소르비탄모노라우래이트 (sorbitanmonolaurate) 및 옥틸 페놀 에톡실레이트(octyl phenol ethoxylate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 유화제의 함량은 전도성 단량체 100 중량부에 대해 1 내지 50 중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면 입자형성 농도가 충분히 되지 못해 마이크로 캡슐의 중합을 유도할 수 없고 입자들이 뭉치는 현상이 일어나며, 50 중량부를 초과하면 유화제의 양이 너무 과량이 되어 상기 마이크로 캡슐 형성이 어려울 수 있다. The emulsifier serves to keep droplets in the continuous phase of the phase-change material or conductive monomer of the dispersed phase (non-precipitated phase solution). The type of the emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include sodium lauryl sulfate, ethylene glycol dodecyl ether, polyvinyl alcohol, At least one selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, sorbitan monolaurate and octyl phenol ethoxylate can be used. The emulsifier may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive monomer, and may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight. If the content is less than 1 part by weight, the concentration of the particles may not be sufficient to induce polymerization of the microcapsules, and aggregation of the particles may occur. If the amount exceeds 50 parts by weight, the amount of the emulsifier may be excessively large, It can be difficult.
상기 연속상 용액에서 용매로는 수성 용매를 사용하는데, 상기 수성 용매는 물 또는 탈이온수(Deionized water, DI Water), 산성용액, 또는 알코올 등을 사용할 수 있다. 상기 산성용액은 물 또는 탈이온수에 산을 첨가하여 pH를 1 내지 5로 제조한 것을 사용할 수 있으며, 탈이온수는 양이온 및 음이온 교환수지를 순차적으로 통과시켜 제조할 수 있다.As the solvent in the continuous phase solution, an aqueous solvent may be used. The aqueous solvent may be water or deionized water (DI Water), an acidic solution, alcohol, or the like. The acid solution may be prepared by adding an acid to water or deionized water to adjust the pH to 1 to 5, and deionized water may be prepared by sequentially passing a cation and anion exchange resin.
또한, 연속상 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한, 분산제로는 폴리비닐알코올(PVA) 등의 수산기 함유 폴리머; 폴리 초산 비닐 등의 폴리비닐 에스테르; 폴리 에틸렌 옥시드(poly ethylene oxide)등의 폴리에테르; 폴리 아크릴 아미드 등의 아미드기 함유 폴리머; 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone, PVP); 제 3인산칼슘(TCP); 및 셀룰로오스 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 분산제의 함량은 수성 용매 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부, 0.4 내지 6 중량부, 2 내지 7 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 범위일 때, 생성되는 액적의 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, the continuous phase solution may further comprise a dispersant. Examples of the dispersing agent include a hydroxyl group-containing polymer such as polyvinyl alcohol (PVA); Polyvinyl esters such as polyvinyl acetate; Polyethers such as poly ethylene oxide; Amide group-containing polymers such as polyacrylamide; Poly vinyl pyrrolidone (PVP); Calcium tertiary phosphate (TCP); Cellulose, and the like may be used. The content of the dispersant may be in the range of 1 to 10 parts by weight, 0.4 to 6 parts by weight, and 2 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the aqueous solvent. In the range, stability of the resulting droplets can be improved.
본 발명에서는 전술한 분산상 용액을 다공성막에 통과시켜 연속상 용액에 분산시킴으로써, 분산상 용액이 연속상 용액 내에서 액적으로 분산된 에멀젼이 형성된다. In the present invention, the above-mentioned dispersed phase solution is dispersed in the continuous phase solution by passing through the porous film to form an emulsion in which the dispersed phase solution is dispersed droplets in the continuous phase solution.
이때, 분산상 및 연속상의 비율은 특별히 제한되지 않으며, 연속상 대비 분산상의 비율이 3 내지 40 vol%일 수 있다. Here, the ratio of the dispersed phase and the continuous phase is not particularly limited, and the ratio of the continuous phase to the dispersed phase may be 3 to 40 vol%.
상기 에멀젼의 형성은 내압식 막유화 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명에서 도 1은 내압식 막유화 장치의 모식도이다. 분산상 용액은 상기 내압식 막유화 장치의 모듈에 설치된 다공성막, 구체적으로 무기 다공성막을 통과하여 연속상 용액 내로 분산됨으로써, 연속상 용액 내에 분산상 용액의 액적을 형성시킨다. The formation of the emulsion can be carried out using a pressure-sensitive membrane emulsification apparatus. In the present invention, Fig. 1 is a schematic view of a pressure-resistant membrane emulsification apparatus. The dispersed phase solution is dispersed in the continuous phase solution through the porous film provided on the module of the pressure-sensitive membrane emulsification apparatus, specifically, the inorganic porous film, thereby forming droplets of the dispersed phase solution in the continuous phase solution.
상기 내압식 막유화 장치를 이용할 때, 막유화 장치의 다공성막에 가해지는 압력, 다공성막의 세공 크기, 연속상과 분산상의 비율 등을 조절하여 연속상 용액 내에 안정한 액적이 제조되도록 할 수 있다. When the pressure-resistant membrane emulsification apparatus is used, stable droplets can be produced in the continuous phase solution by adjusting the pressure applied to the porous membrane of the membrane emulsification apparatus, the pore size of the porous membrane, and the ratio of the continuous phase to the dispersed phase.
다공성막은 막유화 에멀젼법에서 사용가능한 막을 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 막의 재질로는 알루미나, 이산화티타늄(TiO2), 실리카 또는 글라스 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로, 시라스 다공성 유리(SPG, Shirasu porousglass) 막을 사용할 수 있다. 이때, 액적을 형성하는 막의 기공 크기는 제조하고자 하는 입자의 크기에 따라 다르다. 연속상 용액의 유화제가 1 내지 10 중량부 일 경우에는 2 내지 5㎛의 기공 크기와 1 내지 2 kPa의 범위에서 균일한 크기의 분산상 용액의 액적이 형성될 수 있으며, 상기 조건 범위를 벗어날 경우에는 불균일한 액적이 형성될 우려가 있다. 추가적으로, 기공 크기가 5 ㎛ 이상일 경우 유화제가 10 중량부 이상, 압력은 1 내지 2 kPa를 유지하는 것이 좋다. For example, alumina, titanium dioxide (TiO 2 ), silica or glass can be used as the material of the membrane. Specific examples of the porous membrane include a porous glass such as SPG , Shirasu porousglass) membrane can be used. At this time, the pore size of the film forming the droplet depends on the size of the particles to be manufactured. When the emulsifier of the continuous phase solution is 1 to 10 parts by weight, a droplet of a dispersed phase solution having a pore size of 2 to 5 탆 and a uniform size in the range of 1 to 2 kPa can be formed. There is a possibility that an uneven droplet is formed. In addition, when the pore size is 5 mu m or more, it is preferable that the emulsifier is 10 parts by weight or more and the pressure is 1 to 2 kPa.
전술한 단계에 의해 분산상 용액의 액적이 연속상 용액에 분산된 에멀젼이 형성되면, 상기 에멀젼 중의 전도성 단량체를 중합시켜 마이크로 캡슐을 제조할 수 있다. When the emulsion in which the droplets of the dispersed phase solution are dispersed in the continuous phase solution is formed by the above step, the microcapsules can be prepared by polymerizing the conductive monomers in the emulsion.
구체적으로, 상기 마이크로 캡슐은 전도성 단량체의 산화-환원 반응을 유도하여 산화 중합에 의해 제조된다. Specifically, the microcapsule is produced by oxidative polymerization by inducing oxidation-reduction reaction of a conductive monomer.
상기 산화 중합은 에멀젼을 교반하고, 중합개시제를 첨가하여 45 내지 80℃에서 10 내지 30시간 동안 교반하여 산환-환원 반응을 유도함으로써 실시할 수 있다.The oxidation polymerization can be carried out by stirring the emulsion, adding a polymerization initiator, and stirring at 45 to 80 ° C for 10 to 30 hours to induce an oxidation-reduction reaction.
상기 에멀젼은 그 내부에 균질기로 인하여 입자가 존재하는 형태를 의미하는 것으로서, 전도성 고분자를 임계사슬길이(critical chain length)로 성장시켜 상기 에멀젼 내부에 상변이 물질을 시드로 하여 코어-쉘을 형성시킬 수 있다.The emulsion refers to a form in which particles are present due to a homogenizer in the emulsion. That is, a conductive polymer is grown to a critical chain length, and a phase-change material is used as a seed in the emulsion to form a core- .
상기 중합개시제는 전도성 단량체를 산화시키는 작용을 하며, 중합반응을 위한 에멀젼에 직접 혼입되거나, pH 1 내지 6의 산성용액, 바람직하게는 탈이온수(Deionized water, DI Water) 및/또는 클로로포름, 에틸아세테이트, 헥산, 사이클로헥산, 페트롤륨 에테르(petroleum ether) 또는 메틸렌클로라이드 등의 유기용매에 용해된 상태로 에멀젼에 혼입될 수 있다. The polymerization initiator acts to oxidize the conductive monomer and can be incorporated directly into the emulsion for the polymerization reaction or can be mixed with an acidic solution of pH 1 to 6, preferably deionized water (DI Water) and / or chloroform, ethyl acetate , Hexane, cyclohexane, petroleum ether, or methylene chloride, in an emulsion.
상기 중합개시제를 유기용매에 용해된 상태로 혼입할 경우, 용해력을 증가시키기 위해 초음파 배스(sonication bath)에서 중합개시제를 10 내지 20분 동안 유기용매에 용해시키는 것이 바람직하다.When the polymerization initiator is incorporated in an organic solvent, it is preferable to dissolve the polymerization initiator in an organic solvent for 10 to 20 minutes in a sonication bath to increase the solubility.
상기 중합개시제로는 금속산화물을 사용할 수 있다.As the polymerization initiator, a metal oxide may be used.
상기 금속산화물은 H4Fe(Ⅲ)NO8S2/H2O2, H4Fe(Ⅲ)NO8S2/O2, H4Fe(Ⅲ)NO8S2/HMnO4, H4Fe(Ⅲ)NO8S2/ F2, H4Fe(Ⅱ)NO8S2/H2O2, H4Fe(Ⅱ)NO8S2/O2, H4Fe(Ⅱ)NO8S2/HMnO4, H4Fe(Ⅱ)NO8S2/ F2, FeCl3/H2O2, FeCl3/O2, FeCl3/HMnO4, FeCl3/F2, FeCl2/H2O2, FeCl2/O2, FeCl2/HMnO4, FeCl2/F2, CuCl2/H2O2, CuCl2/HMnO4 등의 철착화물(Ⅲ), 철착화물(Ⅱ), 철염(Ⅲ), 철염(Ⅱ), 염화구리(Ⅱ), 또는 이들의 혼합물 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.The metal oxide H 4 Fe (Ⅲ) NO 8 S 2 / H 2 O 2, H 4 Fe (Ⅲ) NO 8 S 2 / O 2, H 4 Fe (Ⅲ) NO 8 S 2 / HMnO 4, H 4 Fe (ⅲ) NO 8 S 2 / F 2, H 4 Fe (ⅱ) NO 8 S 2 / H 2 O 2, H 4 Fe (ⅱ) NO 8 S 2 / O 2, H 4 Fe (ⅱ) NO 8 S 2 / HMnO 4, H 4 Fe (ⅱ) NO 8 S 2 / F 2, FeCl 3 / H 2 O 2, FeCl 3 / O 2, FeCl 3 / HMnO 4, FeCl 3 / F 2, FeCl 2 / H 2 O 2, FeCl 2 / O 2, FeCl 2 / HMnO 4, FeCl 2 / F 2, CuCl 2 / H 2 O 2, CuCl 2 / HMnO 4 , etc. of the iron complex of (ⅲ), iron complex of (ⅱ) , Iron (III) chloride, iron (II) chloride, copper (II) chloride or mixtures thereof.
상기 개시제의 함량은 전도성 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.01 중량부 미만이면, 중합반응 속도가 매우 느려질 우려가 있고, 2 중량부를 초과하면, 중합반응속도와 전기 전도도는 증가하지만 제조되는 전도성 고분자의 물성 예를 들면, 광도 및 전기 발광 세기가 감소할 수 있다.The content of the initiator may be 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive monomer. If the content is less than 0.01 part by weight, the polymerization reaction rate may be very slow. When the content is more than 2 parts by weight, the polymerization reaction rate and electrical conductivity increase, but the physical properties of the produced conductive polymer, .
상기 산화 중합 단계를 거친 마이크로 캡슐은 실온에서 2 내지 24 시간 동안 건조하는 단계를 추가로 수행할 수 있으며, 또한, 코어 또는 쉘과 반응하지 않는 용매, 예를 들어 헥산(n-Hexane) 또는 페트롤륨 에테르(petroleum ether)로 세척하여 수득하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
The microcapsules that have undergone the oxidative polymerization step may be further dried at room temperature for 2 to 24 hours and may further be dried in a solvent which does not react with the core or shell such as n-hexane or petroleum Followed by washing with petroleum ether.
또한, 본 발명은 전술한 제조 방법에 의해 제조된 마이크로 캡슐에 관한 것이다. 본 발명에서는 막유화 에멀젼법을 이용함으로써, 기존의 유화법으로 마이크로 캡슐을 제조할 경우 300 nm 이상의 균일한 입자의 제조가 불가능하여 응용분야에서 한계를 지니던 문제를 해결하여, 막의 기공 크기를 조절하여 원하는 크기의 입자를 제조할 수 있다. 또한, 막유화 에멀젼법에 의해 균일한 크기의 입자가 제조되어 일관성 있는 특성을 나타낼 수 있으며, 충전밀도(packing density)가 우수한 입자를 제조할 수 있다. The present invention also relates to microcapsules prepared by the above-mentioned production method. In the present invention, by using the membrane emulsion emulsion method, it is impossible to produce uniform particles of 300 nm or more when the microcapsules are prepared by the conventional emulsification method, thereby solving the problem of limitations in the application field and controlling the pore size of the membrane To produce particles of desired size. In addition, particles of uniform size can be produced by membrane emulsion emulsion method, and particles having excellent packing density can be produced.
본 발명에 따라 제조된 마이크로 캡슐은 그 내부에는 상변이 물질로 이루어진 코어(core)가 존재하며, 상기 코어의 외벽면은 전도성 고분자 물질로 덮여(코팅된) 있는 구조를 가질 수 있다.The microcapsule manufactured according to the present invention may have a structure in which a core made of a phase-change material is present in the microcapsule and an outer wall surface of the core is covered (coated) with a conductive polymer material.
본 발명에 따른 마이크로 캡슐은 상기 코어의 외벽면이 전도성 고분자 물질로 덮인 형태로 구성되므로, 상기 코어의 외벽면을 덮고 있는 부분을 통칭하여 코팅층이라 지칭할 수 있으며, 상기 코팅층을 형성하기 위하여 전도성 고분자로 코어를 덮는 것을 코팅이라 지칭할 수 있다.Since the outer surface of the core of the microcapsule according to the present invention is covered with the conductive polymer material, the portion covering the outer wall surface of the core may be collectively referred to as a coating layer. In order to form the coating layer, Covering the core with a coating can be referred to as coating.
상기 마이크로 캡슐의 입경은 2 내지 20 ㎛일 수 있으며, 구체적으로 2 내지 5 ㎛일 수 있다.The particle diameter of the microcapsule may be 2 to 20 탆, specifically 2 to 5 탆.
본 발명의 마이크로 캡슐은 전도성 고분자가 상변이 물질을 보호함은 물론 상변이 물질에 전기적 신호를 전달해 열적 특성을 조절하는 역할을 하고, 상변이 물질은 특정 온도에서 상변이 됨으로써 열적 성능을 발현할 수 있고, 과냉각 현상이 방지되는 효과가 있다. 따라서, 일반적으로 필름을 형성할 수 없는 다른 전도성 고분자와는 달리, 열처리 후에도 고분자 매트릭스에 전도성 고분자의 마이크로 입자가 박혀있는 전도성을 띠는 필름 형성이 가능하여 휴대폰용 EL(Electro-Luminescene) sheet 전극, 터치스크린용 전극, 유기EL 장치 등에 적용할 수 있으며, 다른 전도성 고분자들과는 달리 우수한 열적 내구성 장점을 갖는다. 또한 갑작스런 온도 변화에 유리하여 기존에 일반적인 전도성 고분자들로는 적용하지 못한 다양한 분야에 이용이 가능하다.In the microcapsule of the present invention, the conductive polymer not only protects the phase change material, but also controls the thermal property by transferring an electrical signal to the phase change material, and the phase change material is phase-changed at a specific temperature, There is an effect that the supercooling phenomenon is prevented. Therefore, unlike other conductive polymers which can not generally form a film, it is possible to form a film having conductivity, in which the microparticles of the conductive polymer are embedded in the polymer matrix even after the heat treatment, so that EL (Electro-Luminescene) An electrode for a touch screen, an organic EL device, and the like, and has an advantage of excellent thermal durability unlike other conductive polymers. Also, it is advantageous in sudden temperature change and can be used in various fields which are not applicable to conventional conductive polymers.
예를 들어, 본 발명의 마이크로 캡슐은 전자재료, 광학재료, 토너, 잉크, 유기발광 소재, 에너지변환 및 에너지저장 소재, 대전방지 소재, 전하조절 소재, 전기전도성층 소재, 패턴제조 소재 또는 프린팅 잉크 소재 등에 제한 없이 사용될 수 있다.For example, the microcapsules of the present invention can be used as electronic materials, optical materials, toners, inks, organic light emitting materials, energy conversion and energy storage materials, antistatic materials, charge control materials, electrically conductive layer materials, Materials and the like.
또한, 상기 전자재료, 광학재료, 토너 및/또는 잉크 등은 전도성 고분자를 포함하는 전자재료, 광학재료, 토너 및/또는 잉크를 의미하는 것으로서, 이러한 구성을 포함하는 당업계의 통상적인 제품이라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는, 전자재료로 광전압 전지, 콘덴서(전해질 대용으로 사용함)와 PCB(printed circuit board)기판 코팅제(기존의 금속 도금 대체로 환경오염을 최소화할 수 있음) 및/또는 대전방지제(코팅 등을 통해서 플라스틱, 고분자 등의 표면에서 발생되는 정전기 발생을 방지함)가 있고, 광학재료로 전기발광 장치, 예를 들면 유기 광발산다이오드 및 디스플레이가 있고, 특히 바람직한 광학재료로는 LCD와 같은 평면 패널 디스플레이와 유기 EL(electro-luminescence) 장치, ITO(indium tin oxide) 기판의 구멍분사층(hole injecting layer) 또는 발광층(emitting layer) 등이 있다. The above electronic materials, optical materials, toners and / or inks mean electronic materials, optical materials, toners, and / or inks containing conductive polymers. (Which can minimize environmental pollution on the basis of conventional metal plating) and / or an antistatic agent (for example, a photocatalyst), a condenser (used as an electrolyte substitute) and a printed circuit board (Preventing the generation of static electricity generated on the surface of plastic, polymer, etc. through coating or the like), and an optical material is an electroluminescent device such as an organic light-emitting diodes and a display. Particularly preferable optical materials include LCD The same flat panel display and an organic EL (electro-luminescence) device, a hole injecting layer of an ITO (indium tin oxide) substrate, or a light emitting layer ting layer).
또한, 열적 내구성이 우수하여 섬유제품, 열적 내구성이 요구되는 특수 가공 장비의 코팅 및 내부 전자 재료 등으로 이용될 수 있다.
In addition, it has excellent thermal durability and can be used for textile products, coatings for special processing equipment requiring thermal durability, and internal electronic materials.
실시예Example
이하, 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예의 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples of the present invention and Comparative Examples which are not based on the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the following embodiments.
실시예 1. Example 1.
증류수를 양이온 및 음이온 교환수지에 순차적으로 통과시켜 제조한 25℃의 탈이온수 50g에, 유화제인 라울릴황산나트륨(SLS) [(주)덕산, 대한민국] 0.1g을 혼입시킨 뒤 교반하여 유화제를 완전히 용해시켰다. 이후 산화제인 과산화수소[30% 수용액, Junsei, 일본] 32g을 넣은 후 혼합시켜 연속상을 제조하였다.0.1 g of sodium laulyl sulfate (SLS) (Duksan, Korea) was added to 50 g of deionized water at 25 ° C prepared by sequentially passing distilled water through a cation and anion exchange resin, followed by stirring to completely dissolve the emulsifier . Then, 32 g of hydrogen peroxide (30% aqueous solution, Junsei, Japan) as an oxidizing agent was added and mixed to prepare a continuous phase.
분산상으로 고분자 단량체인 피롤[시그마-알드리치, 미국] 9g에 상변이 물질인 n-옥타데칸(n-Octadecane) 1g과 1-Decanol 2.5g을 혼합하여 하나의 상(phase)으로 제조하였다. 상기 분산상을 5 ㎛ SPG 멤브레인에 넣은 후, 압력을 1~2 kPa 가하여 연속상에 분산상 입자가 분산된 에멀젼을 제조하였다.(N-octadecane) and 2.5 g of 1-decanol were mixed into 9 g of a polymeric monomer, pyrrole (Sigma-Aldrich, USA) as a dispersed phase, to prepare one phase. The dispersed phase was placed in a 5 탆 SPG membrane, and the pressure was 1 to 2 kPa to prepare an emulsion in which dispersed phase particles were dispersed in a continuous phase.
개시제로서 철염(FeCl3)[시그마-알드리치, 미국] 15mg을 탈이온수 5g에 혼합하여 개시제를 포함하는 혼합용액을 제조한 뒤, 이를 상기 제조된 에멀젼에 혼합하고 60℃의 온도에서 20시간 동안 교반하여, 상변이 물질을 코어로 피롤 전도성 고분자를 쉘로하는 코어쉘 타입의 입자(마이크로 캡슐)를 합성 하였다. 15 mg of iron salt (FeCl 3 ) (Sigma-Aldrich, USA) as an initiator was mixed with 5 g of deionized water to prepare a mixed solution containing an initiator, which was then mixed with the prepared emulsion and stirred at a temperature of 60 ° C for 20 hours Core shell type particles (microcapsules) were synthesized by using a phase-change material as a core and a pyrrole conductive polymer as a shell.
결과적으로, 마이크로 캡슐의 전환율은 96%였다.
As a result, the conversion rate of the microcapsules was 96%.
실시예 2.Example 2.
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 피롤 모노머 8g 및 n-옥타데칸(n-Octadecane) 2g을 사용하였다. The procedure of Example 1 was repeated except that 8 g of the pyrrole monomer and 2 g of n-octadecane were used.
제조되는 마이크로 캡슐의 전환율은 97%였다.
The conversion of the prepared microcapsules was 97%.
실시예 3.Example 3.
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 피롤 모노머 7g 및 n-옥타데칸(n-Octadecane) 3g을 사용하였다. The procedure of Example 1 was repeated except that 7 g of the pyrrole monomer and 3 g of n-octadecane were used.
제조되는 마이크로 캡슐의 전환율은 97%였다.
The conversion of the prepared microcapsules was 97%.
실시예 4Example 4
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 피롤 모노머 6g 및 n-옥타데칸(n-Octadecane) 4g을 사용하였다. The procedure of Example 1 was repeated except that 6 g of the pyrrole monomer and 4 g of n-octadecane were used.
제조되는 마이크로 캡슐의 전환율은 97%였다.
The conversion of the prepared microcapsules was 97%.
비교예 1 내지 5Comparative Examples 1 to 5
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 피롤 모노머 및 n-옥타데칸(n-Octadecane)을 각각 5g 및 5g(비교예 1), 4g 및 6g(비교예 2), 3g 및 7g(비교예 3), 2g 및 8g(비교예 4), 및 1g 및 9g(비교예 5)을 사용하였다. 5g and 5g (Comparative Example 1), 4g and 6g (Comparative Example 2), 3g and 7g (Comparative Example 3), respectively, of the pyrrole monomer and n-octadecane were carried out in the same manner as in Example 1, , 2g and 8g (Comparative Example 4), and 1g and 9g (Comparative Example 5) were used.
상기 비교예 1 내지 비교예 5에 의해 제조되는 마이크로 캡슐의 전환율은 각각 94%, 83%, 72%, 64% 및 40%으로, 비교예는 실시예에 비해 마이크로 캡슐로의 전환율이 저하됨을 확인할 수 있다.
The conversion rates of the microcapsules prepared in Comparative Examples 1 to 5 were 94%, 83%, 72%, 64%, and 40%, respectively. .
본 발명에서 도 2는 상변이 물질과 전도성 단량체의 비율을 달리한 후, 보조 유화제를 혼합하여 하나의 상으로 제조한 분산상의 사진이다. In the present invention, FIG. 2 is a photograph of a dispersion phase prepared by mixing a phase-change material and a conductive monomer in different ratios, followed by mixing an auxiliary emulsifier to form a single phase.
상기 도 2에서 (a)는 비교예 5, (b)는 비교예 4, (c)는 비교예 3, (d)는 비교예 2, (e)는 비교예 1, (f)는 실시예 4, (g)는 실시예 3, (h)는 실시예 2 및 (i)는 실시예 1의 분산상을 나타낸다. . 2 (a), 2 (e), and 2 (e) show the results of Comparative Example 5, Comparative Example 4, Comparative Example 3, 4, (g) shows the dispersed phase of Example 3, (h) shows the dispersed phase of Example 2 and (i) shows the dispersed phase of Example 1. .
상기 도 2를 통해 상변이 물질 및 전도성 단량체의 비율에 따른 분산성을 확인할 수 있으며, 실시예의 분산상의 분산성이 우수함을 확인할 수 있다.
2, the dispersibility of the phase-change material and the conductive monomer according to the ratio can be confirmed, and it can be confirmed that the dispersibility of the dispersed phase of the examples is excellent.
또한, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 분산상 용액의 액적이다. 3 is a droplet of the dispersed phase solution prepared in Example 1 of the present invention.
또한, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 마이크로 캡슐의 SEM 이미지이다. 4 is an SEM image of the microcapsule prepared in Example 1 of the present invention.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 마이크로 캡슐의 상변이 물질의 함량에 따른 면저항 값의 데이터이다. 5 is data of sheet resistance values according to the content of the phase-change material of the microcapsule manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
상기 도 5에 나타난 바와 같이, 상변이 물질의 함량이 증가할수록 면저항 값이 상승하는 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 5, it can be seen that the sheet resistance value increases as the content of the phase-change material increases.
또한, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 마이크로 캡슐의 입경 및 열저장능을 비교하여 하기 표 1에 나타내었다. The microcapsules prepared by the method of the present invention were compared with each other in particle size and heat storage ability, and the results are shown in Table 1 below.
이때, 열저장능은 DSC를 이용하여 측정하였으며, 평균입자크기는 현미경으로 입자 300 개를 카운트하여 평균을 낸 값을 이용하였다.
At this time, the heat storage capacity was measured using DSC, and the average particle size was averaged by counting 300 particles by a microscope.
Octadecane사용 (열저장능198.1 J/g)Octadecane (heat storage capacity 198.1 J / g)
상기 표 1에 나타나듯이, 막유화 에멀젼법을 이용시 막의 기공 크기를 조절하여 원하는 크기의 마이크로 캡슐을 제조할 수 있다.
As shown in Table 1, when the membrane emulsion emulsion method is used, the pore size of the membrane can be controlled to produce microcapsules of desired size.
Claims (14)
상기 에멀젼 중의 전도성 단량체를 중합시키는 단계를 포함하는 막유화 에멀젼법을 이용한 마이크로 캡슐의 제조 방법.
Passing a dispersed phase solution comprising a conductive monomer and a phase change material through a porous membrane to produce an emulsion in which the dispersed phase solution is dispersed in a continuous phase solution; And
And polymerizing the conductive monomer in the emulsion to prepare a microcapsule.
The conductive monomer as claimed in claim 1, wherein the conductive monomer is at least one selected from the group consisting of pyrrole, acetylene, aniline (which is substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of alkyl, alkoxy, carboxyl, aniline, thiophene, and sulfurnitride. < RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
The method of producing a microcapsule according to claim 1, wherein the conductive monomer is contained in an amount of 51 to 95 parts by weight based on 100 parts by weight of the dispersed phase solution.
The method of claim 1 wherein the phase change material is selected from the group consisting of octanoic acid, heptanoic acid, hexanoic acid, tetracosanic acid, tricoic acid, docosanoic acid, heneic acid, icosanic acid, nonadecane, octadecane, heptadecane, hexadecane, And tetradecane. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
The method of producing a microcapsule according to claim 1, wherein the phase change material is contained in an amount of 5 to 49 parts by weight based on 100 parts by weight of the dispersed phase solution.
The method of claim 1, wherein the dispersed phase solution further comprises at least one secondary emulsifier selected from the group consisting of capryl alcohol, ethylhexanol, decanol, and pennylic alcohol.
The method of producing a microcapsule according to claim 1, wherein the continuous phase solution comprises an oxidizing agent and an emulsifying agent.
The method of producing a microcapsule according to claim 7, wherein the oxidizing agent is contained in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive monomer.
The method for producing microcapsules according to claim 7, wherein the emulsifier is contained in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive monomer.
The method of producing a microcapsule according to claim 1, wherein the porous film is made of alumina, titanium dioxide, silica, or glass.
The process according to claim 1, wherein the passage of the porous membrane of the dispersed phase solution is carried out at a pressure of 1 to 2 kPa.
The method of producing a microcapsule according to claim 1, wherein the polymerization is carried out using 0.01 to 2 parts by weight of a polymerization initiator per 100 parts by weight of the conductive monomer.
The method for producing microcapsules according to claim 1, wherein the polymerization is carried out by stirring the emulsion at 45 to 80 캜 for 10 to 30 hours.
A microcapsule prepared by the method according to claim 1, wherein the conductive polymer has a size of 2 to 20 μm and the phase change surrounds the substance.
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