KR100927086B1 - Method of preparing hybrid nano particle through seeded emulsion polymerization - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 고분자 매트릭스(matrix)에 분산되어 있거나 고분자 쉘 안에 코어를 형성하여 상 분리되어 있는 복합 나노 입자의 제조방법에 있어서, (a) 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물; 강소수제; 유화제 및 유기 용매를 함유하는 종자 미립자 미니이멀젼(miniemulsion)을 준비하는 단계; 및 (b) 상기 종자 미립자 미니이멀젼에 고분자 형성용 단량체를 첨가하고, 상기 종자 미립자 미니이멀젼을 시드로 하여 상기 단량체를 유화 중합시키는 단계를 포함하는 복합 나노 입자의 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 복합 나노 입자를 제공한다.The present invention relates to a method for producing a composite nanoparticle in which a compound that is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is dispersed in a polymer matrix or phase-separated by forming a core in the polymer shell. Compounds that decompose to generate gases and / or free radicals; Hard water preparation; Preparing a seed particulate miniemulsion containing an emulsifier and an organic solvent; And (b) adding a monomer for forming a polymer to the seed particulate miniemulsion and emulsion-polymerizing the monomer using the seed particulate miniemulsion as a seed. The present invention also provides a composite nanoparticle produced by the above method.

Description

시드 유화 중합에 의한 복합 나노 입자의 제조방법{METHOD OF PREPARING HYBRID NANO PARTICLE THROUGH SEEDED EMULSION POLYMERIZATION}Method for producing composite nanoparticles by seed emulsion polymerization {METHOD OF PREPARING HYBRID NANO PARTICLE THROUGH SEEDED EMULSION POLYMERIZATION}

도 1은 실시예 1에서 제조된 복합 나노 입자의 온도에 따른 무게 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the change in weight according to the temperature of the composite nanoparticles prepared in Example 1.

도 2는 실시예 2에서 제조된 복합 나노 입자의 온도에 따른 무게 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the weight change with temperature of the composite nanoparticles prepared in Example 2.

본 발명은 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 고분자 매트릭스(matrix)에 분산되어 있거나 고분자 쉘 안에 코어를 형성하여 상 분리되어 있는 복합 나노 입자를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing composite nanoparticles in which compounds which thermally decompose to generate gas and / or free radicals are dispersed in a polymer matrix or in which a core is formed in a polymer shell to be phase separated.

일반적으로, 고분자 발포체를 만들 때 화학 발포제를 사용하는 경우에는 필요한 발포제를 보통 분말 상태로 보관하다가 필요한 용도에 맞춰 계량하여 화학 반응 공정에 투입하여 사용한다. 예를 들면, 화학발포제를 PVC 발포용으로 사용할 경우에는 각 성분을 건조 혼합하는 단계에서 첨가하여 기계적인 방법으로 혼합한 후에, 압출이나 카렌다 공정에서 PVC 용융체 상에 분산시키고, 이 용융체는 가열오븐 을 통과하면서 열에 의해 발포제가 분해되어 기체가 발생되어 발포체(foam)가 된다. In general, when a chemical blowing agent is used to make a polymer foam, the necessary blowing agent is usually stored in a powder state, and then used in a chemical reaction process by weighing it according to the required use. For example, when a chemical foaming agent is used for the foaming of PVC, each component is added in the dry mixing step, mixed by mechanical method, and then dispersed on the PVC melt in the extrusion or calender process, and the melt is used for heating the oven. As it passes, the blowing agent decomposes due to heat, and gas is generated to form a foam.

이와 같이 발포제를 이용하여 고분자 물질을 발포시키는 경우에 발포제는 화학적, 물리적인 특성에 따라 분산의 균일도가 정해지며, 따라서 얼마나 작은 입자의 발포제를 사용하느냐가 발포 셀(cell)의 특징을 결정 짓는 중요한 요소이다. 또한, 발포제도 화합물이기 때문에 다른 성분 화합물에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에 함께 사용할 수 있는 성분이 제한되어왔으며 용도 또한 제한되었다.In the case of foaming a polymeric material using a blowing agent, the blowing agent is determined to have uniformity of dispersion according to chemical and physical properties. Therefore, how small particles of blowing agent are used is an important factor in determining the characteristics of the foaming cell. Element. In addition, since the blowing agent is a compound, the components that can be used together have been limited because the compound may be affected by other component compounds, and the use thereof is also limited.

WO 제99/002589호에서는 유기 불화 탄화수소 화합물을 고분자 입자 내부의 공동(空洞)에 가두는 방법을 제시하였다. 이 방법으로 얻어진 발포제 함유 입자는 가열되면 내부의 불화 탄화수소가 팽창되어 부피가 증가되므로 단열재, 포장재 등에 사용할 수 있다. 그러나 이 방법은 기화하는 물질이 유기 불화 탄화수소이기 때문에 완벽한 불활성 기체라고 할 수 없고, 입자의 크기가 수 내지 수십 미크로미터(㎛) 이상의 크기로 제한되는 문제점이 있다.WO 99/002589 discloses a method of confining an organic fluorinated hydrocarbon compound in a cavity inside a polymer particle. The foaming agent-containing particles obtained by this method can be used for heat insulating materials, packaging materials, etc. since the fluorinated hydrocarbons inside them are expanded to increase their volume when heated. However, this method is not a perfect inert gas because the material to be vaporized is an organic fluorinated hydrocarbon, there is a problem that the particle size is limited to a size of several to several tens of micrometers (μm) or more.

WO 제02/096984호 및 WO 제02/096635호에서는 상기와 유사한 방법으로 원하는 온도 범위에서 가열하면 기화하는 탄화수소를 고분자 입자 내부에 포집한 마이크로 입자를 제조하여 활용하는 예를 제시하였으나, 발생하는 기체가 가연성인 물질이며, 입자의 크기 역시 수십 ㎛의 입자이므로 균일 분산에 한계가 있다.In WO 02/096984 and WO 02/096635, an example of preparing and using microparticles in which a hydrocarbon vaporized when heated in a desired temperature range in a polymer particle is collected in a polymer particle in a manner similar to the above is used, but the generated gas It is a combustible material, and the particle size is also several tens of micrometers, so there is a limit to uniform dispersion.

본 발명은 상기한 기존 제품이나 공정의 한계를 극복하고자, 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 고분자 매트릭스에 분산되어 있거 나 고분자로 감싸여 보호된 복합 나노 입자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to overcome the limitations of the existing products or processes described above, to provide a method for producing a composite nanoparticle protected by thermal decomposition of a compound generating gas and / or free radicals in a polymer matrix or wrapped with a polymer It aims to do it.

또한, 본 발명은 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 용해된 액체 미립자를 종자로 사용하는 시드 유화 중합(seeded emulsion polymerization) 방법을 이용한 상기 복합 나노 입자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is to provide a method for producing the composite nanoparticles using a seed emulsion polymerization method using as a seed the liquid fine particles are dissolved thermally decomposed compound generating gas and / or free radicals The purpose.

본 발명은 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 고분자 매트릭스(matrix)에 분산되어 있거나 고분자 쉘 안에 코어를 형성하여 상 분리되어 있는 복합 나노 입자의 제조방법에 있어서,The present invention provides a method for producing composite nanoparticles in which a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals is dispersed in a polymer matrix or phase separated by forming a core in the polymer shell.

(a) 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물; 강소수제; 유화제 및 유기 용매를 함유하는 종자 미립자 미니이멀젼(miniemulsion)을 준비하는 단계; 및(a) a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals; Hard water preparation; Preparing a seed particulate miniemulsion containing an emulsifier and an organic solvent; And

(b) 상기 종자 미립자 미니이멀젼에 고분자 형성용 단량체를 첨가하고, 상기 종자 미립자 미니이멀젼을 시드로 하여 상기 단량체를 유화 중합시키는 단계를 포함하는 복합 나노 입자의 제조방법을 제공한다.(b) adding a monomer for forming a polymer to the seed particulate miniemulsion and emulsifying the monomer using the seed particulate miniemulsion as a seed.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 복합 나노 입자를 제공한다.The present invention also provides a composite nanoparticle produced by the above method.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 복합 나노 입자는 열에 의해 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물과 고분자를 함유한다.The composite nanoparticles according to the present invention contain a compound and a polymer which are decomposed by heat to generate gas and / or free radicals.

이때, 상기 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이란, 기체를 발생시키는 화합물, 또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물, 또는 기체와 자유 라디칼 모두를 발생시키는 화합물을 의미한다.In this case, the compound generating gas and / or free radicals means a compound generating gas, a compound generating free radical, or a compound generating both gas and free radical.

또한, 본 발명에 따른 복합 나노 입자는 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 고분자 매트릭스에 규칙 또는 불규칙하게 분산되어 있거나 고분자 쉘 안에 코어를 형성하여 상 분리되어 있는 것이 특징이다. 즉, 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 고분자의 표면이나 내부에 존재하는 나노 입자이다. 따라서, 본 발명의 복합 나노 입자는 외부의 환경 인자, 예를 들면 다른 화합물, 외부 온도, 물리적, 전기적 자극 등에 상대적으로 안정하다. In addition, the composite nanoparticles according to the present invention are characterized in that the compound which is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is regularly or irregularly dispersed in the polymer matrix or phase separated by forming a core in the polymer shell. That is, the compound that is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is nanoparticles present on the surface or inside of the polymer. Thus, the composite nanoparticles of the present invention are relatively stable with external environmental factors such as other compounds, external temperatures, physical and electrical stimuli, and the like.

본 발명에 따른 복합 나노 입자의 제조방법은, 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 용해된 액체 미립자를 종자로 사용하는 시드 유화 중합 방법을 이용한 것이 특징이다.The method for producing the composite nanoparticles according to the present invention is characterized by using a seed emulsion polymerization method using, as seeds, liquid fine particles in which a compound which is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is dissolved.

이와 같이 액체상 물질을 미니이멀젼 상태로 만들어 이를 종자 미립자로 사용하면, 미니이멀젼화 된 액체 미립자가 중합과정 중에 종자로서 안정하게 기능을 할 수 있어 균일하면서도 안정한 입자를 제조할 수 있고, 종자 입자를 제조하는 시간 및 에너지를 최소화할 수 있다. In this way, when the liquid phase material is made into a miniemulsion state and used as seed fine particles, the microemulsified liquid fine particles can function stably as seeds during the polymerization process, thereby producing uniform and stable particles, and producing seed particles. Time and energy can be minimized.

구체적으로, 본 발명에 따른 복합 나노 입자의 제조방법은, Specifically, the manufacturing method of the composite nanoparticles according to the present invention,

(a) 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물; 강소수제; 유화제 및 유기 용매를 함유하는 종자 미립자 미니이멀젼(miniemulsion)을 준비하 는 단계; 및(a) a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals; Hard water preparation; Preparing a seed particulate miniemulsion containing an emulsifier and an organic solvent; And

(b) 상기 종자 미립자 미니이멀젼에 고분자 형성용 단량체를 첨가하고, 상기 종자 미립자 미니이멀젼을 시드로 하여 상기 단량체를 유화 중합시키는 단계를 포함하여 이루어진다.(b) adding a monomer for forming a polymer to the seed particulate miniemulsion, and emulsion-polymerizing the monomer using the seed particulate miniemulsion as a seed.

본 발명에 따른 제조방법에서, 상기 (a) 단계의 미니이멀젼은, In the production method according to the invention, the mini-emulsion of step (a),

(ⅰ) 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물; 강소수제; 및 유화제를 유기 용매에 용해시켜 유기 혼합 용액을 준비하는 단계;(Iii) a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals; Hard water preparation; And dissolving an emulsifier in an organic solvent to prepare an organic mixed solution.

(ⅱ) 상기 유기 혼합 용액을 물에 분산시켜 조(粗)유화액(preemulsion)을 형성하는 단계; 및(Ii) dispersing the organic mixed solution in water to form a preemulsion; And

(ⅲ) 상기 조유화액을 균질화기로 균질화시켜 미니이멀젼을 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제공할 수 있다.(Iii) homogenizing the crude oil with a homogenizer to form a mini emulsion.

또한, 상기 (a) 단계의 미니이멀젼은 중합용 개시제 및 pH 조절용 완충제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 더 함유할 수 있다. 또한, 상기 (b) 단계의 고분자 형성용 단량체는 유화제, 물 및 중합용 개시제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상과 함께 첨가할 수 있다.In addition, the mini-emulsion of step (a) may further contain one or more selected from the group consisting of an initiator for polymerization and a buffer for pH adjustment. In addition, the monomer for forming the polymer of step (b) may be added together with at least one selected from the group consisting of an emulsifier, water and an initiator for polymerization.

상기 (b) 단계의 중합은 상기 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 중합하는 것이 바람직하다. 높은 온도에서 중합을 진행할 경우에는, 중합 반응과 동시에 열 분해에 의한 기체 및/또는 자유 라디칼이 발생할 수 있고, 결과적으로 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 양이 감소하여 원하는 함량을 가진 복합 나노 입자를 제조 할 수 없으므로 바람직하지 않다.The polymerization in the step (b) is preferably polymerized at a temperature lower than the temperature at which the compound generating the gas and / or free radicals is decomposed. When the polymerization is carried out at a high temperature, gas and / or free radicals may be generated by thermal decomposition at the same time as the polymerization reaction, and as a result, the amount of the compound which is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is reduced to a desired amount. It is undesirable because it is not possible to produce composite nanoparticles with a content.

상기 (b) 단계 이후에, (c) 상기 중합 생성물에 함유된 유기 용매를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 제거 방법으로는 스트리핑, 증발 등이 있으나, 이에 한정하지는 않는다.After the step (b), (c) may further comprise the step of removing the organic solvent contained in the polymerization product. The organic solvent may be stripped or evaporated, but is not limited thereto.

본 발명의 제조방법에서 유기 혼합 용액을 구성하는 물질들 중 액체 상태의 물질들은, 물을 매트릭스로 하는 유화액인 미니이멀젼을 전 과정 중에 안정하게 유지하기 위하여 미니이멀젼의 형성이 가능한 유기 물질 만을 이용하는 것이 바람직하다. Among the materials constituting the organic mixed solution in the manufacturing method of the present invention, the liquid state is to use only the organic material capable of forming a mini emulsion in order to keep the mini emulsion, which is an emulsion using water as a matrix, throughout the whole process. desirable.

따라서, 상기 유기 혼합 용액을 구성하는 물질들 중 액체 상태의 물질들은 미니이멀젼을 형성하기 위해 어느 정도의 소수성을 가져야 하므로, 25 ℃에서 물에 대한 용해도가 75g/kg 이하인 물질을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 만일 이들이 물에 대한 용해도가 너무 높으면 안정한 미니이멀젼을 형성하지 못하여 제조 과정 중에 입자의 크기가 목표하는 범위를 벗어나 커지거나, 응고물이 형성되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.Therefore, the liquid state of the materials constituting the organic mixed solution should have a certain degree of hydrophobicity to form a mini-emulsion, so that at 25 ℃ water solubility of 75g / kg or less used alone or mixed It is desirable to. If they have too high solubility in water, they may fail to form stable mini-emulsions, which may cause problems such as the size of the particles growing out of a target range or a coagulum formed during the manufacturing process.

또한, 복합 나노 입자의 제조방법에서, 상기 (a) 단계의 미니이멀젼은 물에 용해되지 않고 분산되는 기름상으로서, 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 분자 수준으로 용해되는 유기 용매와 강소수제 및 유화제의 혼합물로 구성된다. In addition, in the method for producing composite nanoparticles, the mini-emulsion of step (a) is an oil phase dispersed without dissolving in water, in which the compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals is dissolved at the molecular level. It is composed of a mixture of an organic solvent, a hydrophobic agent and an emulsifier.

이때, 상기 유기 용매는 중합이 완료된 후에 쉽게 제거될 수 있도록, 끓는점이 60~150℃, 바람직하게는 60~120℃, 보다 바람직하게는 60~100℃인 물질이 바람 직하다. 유기 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔, 헥산, 이소옥탄, 벤젠, 클로로포름, 메틸이소부티레이트 등이 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. At this time, the organic solvent is preferably a boiling point of 60 ~ 150 ℃, preferably 60 ~ 120 ℃, more preferably 60 ~ 100 ℃ so that it can be easily removed after the polymerization is completed. Non-limiting examples of organic solvents include, but are not limited to, toluene, hexane, isooctane, benzene, chloroform, methylisobutyrate, and the like.

또한, 유기 용매의 양은 용해되는 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물과 고분자 형성용 단량체의 종류에 따라 변하지만, 일반적으로 고분자 형성용 단량체 100 중량부에 대하여 0.01~200 중량부, 바람직하게는 0.01~150 중량부, 보다 바람직하게는 0.01~100 중량부가 되도록 사용할 수 있으며, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the amount of the organic solvent varies depending on the type of the compound for forming the polymer and the monomer for forming the polymer and the thermal decomposition by dissolving gas and / or free radicals. It is preferably 0.01 to 150 parts by weight, more preferably 0.01 to 100 parts by weight, and may be used alone or in combination of two or more thereof.

본 발명의 제조방법에서, 열 분해되어 기체를 발생시키는 화합물의 비제한적인 예로는 아조(azo) 화합물, 유기 과산화물, 하이드라자이드(hydrazide) 화합물, 카바자이드(carbazide) 화합물 등이 있으며, 이들 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In the production method of the present invention, non-limiting examples of compounds that thermally decompose to generate gas include azo compounds, organic peroxides, hydrazide compounds, carbazide compounds, and the like. Silver can be used individually or in mixture of 2 or more types.

구체적으로, 상기 아조(azo) 화합물의 비제한적인 예로는 아조비스이소부티로니트릴(2,2'-Azobis(isobutyronitrile)), 아조비스(2-메틸부티로니트릴) (2,2'-Azobis(2-methylbutyronitrile)), 아조비스(2-메틸발레로니트릴) (2,2'-azobis(2-methylvaleronitrile)), 아조비스(2,3-디메틸부티로니트릴) (2,2'-azobis(2,3-dimethylbutyronitrile), 아조비스(2-메틸카프로니트릴) (2,2'-azobis(2-methylcapronitrile)), 아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)), 아조비스(1-시클로헥실사아니드)(1,1'-Azobis(1-cyclohexylcyanide), 디메톡시아조프로판(2,2'-dimethoxy-2,2'-azopropane), 디에톡시아조프로판(2,2'-diethoxy-2,2'-azopropane), 디프로폭시아조프로판(2,2'- dipropoxy-2,2'-azopropane), 디이소프로폭시아조프로판(2,2'-diisopropoxy-2,2'-azopropane), 디부톡시아조프로판(2,2'-dibutoxy-2,2'-azopropane), 디이소부톡시아조프로판(2,2'-diisobutoxy-2,2'-azopropane), 디네오부톡시아조프로판(2,2'-dineobutoxy-2,2'-azopropane), 아조디카본아미드(azodicarbondmide), 아조비스(N-부틸-2-메틸프로피온아미드)(2,2'-azobis(N-butyl-2-methylpropionamide)) 등이 있으나, 이에 한정하지는 않는다.Specifically, non-limiting examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (2,2'-Azobis (isobutyronitrile)), azobis (2-methylbutyronitrile) (2,2'-Azobis (2-methylbutyronitrile)), azobis (2-methylvaleronitrile) (2,2'-azobis (2-methylvaleronitrile)), azobis (2,3-dimethylbutyronitrile) (2,2'-azobis (2,3-dimethylbutyronitrile), azobis (2-methylcapronitrile) (2,2'-azobis (2-methylcapronitrile)), azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)), azobis (1-cyclohexylsaanide) (1,1'-Azobis (1-cyclohexylcyanide), dimethoxyazopropane (2,2'-dimethoxy-2,2'- azopropane), diethoxy azopropane (2,2'-diethoxy-2,2'-azopropane), dipropoxyzopropane (2,2'- dipropoxy-2,2'-azopropane), diisopropoxyzopropane (2,2'-diisopropoxy-2,2'-azopropane), dibutoxy azopropane (2,2'-dibutoxy-2,2'-azopropane), diisobutoxy azopropane (2,2'-diisobuto xy-2,2'-azopropane), dineobutoxy azopropane (2,2'-dineobutoxy-2,2'-azopropane), azodicarbondmide, azobis (N-butyl-2-methyl Propionamide) (2,2'-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide)), but is not limited thereto.

상기 유기 과산화물의 비제한적인 예로는 비스(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시디카보네이트(bis(3-methyl-3-methoxybutyl)peroxy dicarbonate), t-부틸 퍼옥시네오데카노에이트(t-butyl peroxyneodecanoate), t-부틸 퍼옥시피발레이트(t-butyl peroxy pivalate), 라우릴퍼옥사이드(dilauroyl peroxide), 스테아릴 퍼옥사이드(distearyl peroxide), t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate), 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide), t-부틸 퍼옥시라우레이트(t-butyl peroxylaurate), t-부틸퍼옥시 2-에틸헥실 카보네이트(t-butylperoxy 2-ethylhexylcarbonate), t-부틸 퍼옥시벤조에이트(t-butylperoxybenzoate) t-헥실 퍼옥시벤조에이트(t-hexyl peroxybenzoate), 디쿠밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide), t-부틸 쿠밀 퍼옥사이드(t-butyl cumylperoxide), 디-t-부틸 퍼옥사이드(di-t-butyl peroxide), 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸 퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butyl peroxy)hexane 등이 있으나, 이에 한정하지는 않는다.Non-limiting examples of the organic peroxides include bis (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, t-butyl peroxy neodecanoate (t -butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxy pivalate, lauryl peroxide, stearyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate), benzoyl peroxide, t-butyl peroxylaurate, t-butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate ), t-butylperoxybenzoate t-hexyl peroxybenzoate (t-hexyl peroxybenzoate), dicumyl peroxide, t-butyl cumylperoxide, di- di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butyl peroxy) hexane (2,5-dimethyl-2,5-b is (t-butyl peroxy) hexane, but is not limited thereto.

상기 하이드라자이드(hydrazide) 화합물의 비제한적인 예로는 벤조술포닐하이드라자이드(benzosulfonylhydrazide), 4,4'-옥시비스(벤젠술포닐하이드라자이 드(4,4'-oxybis(benzenesulfonylhydrazide), 파라-톨루엔술포닐하이드라자이드(p-toluenesulfonylhydrazide), 폴리벤젠술포닐하이드라자이드(polybenzenesulfonylhydrazide), 비스(하이드라조술포닐벤젠)(bis(hydrazosulfonyl)benzene), 4,4'-비스(하이드라조술포닐)비페닐 (4,4'-bis(hydrazosulfonyl)biphenyl), 디페닐디술포닐하이드라자이드(diphenyldisulfonylhydrazide), 디페닐술폰-3,3-디술포닐하이드라자이드(diphenylsulfone-3,3-disulfonylhydrazide)등이 있으나, 이에 한정하지는 않는다.Non-limiting examples of the hydrazide compound is benzosulfonylhydrazide, 4,4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide), para P-toluenesulfonylhydrazide, polybenzenesulfonylhydrazide, bis (hydrazosulfonylbenzene), 4,4'-bis (hydrazol) Diphenylsulfone-3,3-disulfonylhydrazide (4,4'-bis (hydrazosulfonyl) biphenyl), diphenyldisulfonylhydrazide, diphenylsulfon-3,3-disulfonylhydrazide Etc., but is not limited thereto.

또한, 상기 카바자이드(carbazide) 화합물의 비제한적인 예로는 테레프탈자이드(terephthalzide)와 기타 지방산 아자이드와 방향족산 아자이드 등이 있으나, 이에 한정하지는 않는다.In addition, non-limiting examples of the carbazide compound include terephthalzide, other fatty acid azide and aromatic acid azide, but are not limited thereto.

본 발명의 제조방법에서, 열 분해되어 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 비제한적인 예로는 아조(azo) 화합물, 유기과산화물 등이 있으며, 이들 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In the production method of the present invention, non-limiting examples of a compound that is thermally decomposed to generate free radicals include azo compounds, organic peroxides, and the like, and these compounds may be used alone or in combination of two or more thereof.

열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 사용량은 고분자 형성용 단량체 100 중량부에 대하여 5~200 중량부, 바람직하게는 5~150 중량부, 보다 바람직하게는 5~100 중량부가 되도록 사용할 수 있다. 상기 화합물의 사용량이 200 중량부를 초과하면 상기 화합물이 중합 이후에 분산된 고분자에서 침출(bleeding) 및 석출되므로 고분자로 보호하는 효율이 축소되고, 따라서 복합 나노 입자를 형성하기 어렵다. 반면, 사용량이 5 중량부 미만이면 열 분해되어 발생 하는 기체 및/또는 자유 라디칼이 적어서 발생하는 기체 및/또는 자유 라디칼의 작용 효과가 미미하므로 바람직하지 않다.The amount of the compound that is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is 5 to 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 5 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer forming monomer. Can be used. When the amount of the compound used exceeds 200 parts by weight, the compound is bleeded and precipitated in the polymer dispersed after polymerization, thereby reducing the efficiency of protecting the polymer, thus making it difficult to form composite nanoparticles. On the other hand, if the amount is less than 5 parts by weight of the gas and / or free radicals generated by the thermal decomposition is not preferable because the action effect of the generated gas and / or free radicals is small.

본 발명에 따른 제조방법에서, 강소수제(强疏水劑, ultrahydrophobe)는 다른 소수성 물질 군(oil phase-기체 및/또는 자유라디칼을 발생시키는 화합물, 그리고 유기 용매)과 혼합하여 균일한 용액으로 만든 후에 유화제가 용해되어 있는 물에 혼합하고 이어서 균질화기를 통해 oil phase가 수십 내지 수백 nm의 입자로 물에 분산되었을 때, 분산된 oil 유적(油滴)을 구성하는 유기물들이 Ostwald ripening 원리에 의해서 작은 입자에서 큰 입자로 이동하는 현상을 차단하는 힘인 삼투압을 발휘하는 물질이다. 이러한 특성을 만족시키기 위해서 강소수제는 25 ℃ 물에 대한 용해도가 5×10-6 g/kg 이하인 것이 바람직하다. In the preparation method according to the invention, the ultrahydrophobe is mixed with other groups of hydrophobic substances (oil phase gas and / or free radicals, and organic solvents) to form a uniform solution. When the emulsifier is mixed into the dissolved water and then the oil phase is dispersed in the water through a homogenizer with tens to hundreds of nm of particles, the organic matter constituting the dispersed oil remains are separated into small particles by the Ostwald ripening principle. It is a material that exerts osmotic pressure, a force that blocks the movement of large particles. In order to satisfy these characteristics, the hydrophobic agent preferably has a solubility in water of 25 ° C. of 5 × 10 −6 g / kg or less.

강소수제의 비제한적인 예로는, 탄소수 12 내지 20 개의 탄화수소, 탄소수 12 내지 20 개의 지방족 알코올, 탄소수 12 내지 20 개의 알킬기로 구성된 아크릴레이트, 탄소수 12 내지 20개의 알킬 메르캅탄, 유기물질, 불소화 알칸, 실리콘 오일 화합물, 천연 오일 또는 합성오일 등이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. Non-limiting examples of preparative agents include hydrocarbons having 12 to 20 carbon atoms, aliphatic alcohols having 12 to 20 carbon atoms, acrylates having alkyl groups having 12 to 20 carbon atoms, alkyl mercaptans having 12 to 20 carbon atoms, organic materials, fluorinated alkanes, Silicone oil compounds, natural oils or synthetic oils, and the like, these may be used alone or in combination of two or more.

상기 강소수제의 사용량은, 유기 용매 100 중량부에 대하여 0.1~10 중량부, 바람직하게는 0.5~8 중량부, 보다 바람직하게는 1.5~5 중량부로 사용할 수 있다.The amount of the hydrophobic agent used may be 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 8 parts by weight, and more preferably 1.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent.

본 발명에 따른 제조방법에서, 상기 유화제로는 통상의 유화중합에 사용되는 음이온계 유화제, 양이온계 유화제, 비이온계 유화제, 또는 고분자 형성용 단량체와 공중합이 가능한 반응형 유화제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. In the production method according to the present invention, the emulsifiers alone or two kinds of anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, nonionic emulsifiers, or reactive emulsifiers copolymerizable with monomers for forming polymers, etc. used in conventional emulsion polymerization. It can mix and use the above.

유화제의 사용량은 목적하는 최종적으로 얻어지는 유화액의 입자 크기에 따라 결정되며, 유기 용매 100 중량부에 대하여 0.05~20 중량부로 사용할 수 있다.The amount of the emulsifier to be used is determined according to the particle size of the desired finally obtained emulsion, and may be used at 0.05 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent.

본 발명의 제조방법에서, 상기 고분자 형성용 단량체는 상기 미니이멀젼 시드에서 자유 라디칼로 중합이 되며; 물에는 불용이나 친수성이 있어야 하며; 또한 함께 혼합되는 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 반감기가 10시간일 때의 분해 온도보다 10℃ 이하에서, 바람직하게는 15℃ 이하에서, 보다 바람직하게는 20℃ 이하에서도 중합이 되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지는 않는다.In the production method of the present invention, the polymer forming monomer is polymerized with free radicals in the mini-emulsion seed; Water must be insoluble or hydrophilic; Furthermore, even when the half-life of the compound which is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals to be mixed together is 10 ° C. or less, preferably 15 ° C. or less, and more preferably 20 ° C. or less, than the decomposition temperature when 10 hours is used. It is preferred to be polymerized, but is not limited thereto.

이러한 조건을 만족하는 고분자 형성용 단량체는, 자유 라디칼에 의한 중합 반응이 진행되는, 불포화 이중결합을 갖는 화합물들을 사용할 수 있다. As the monomer for forming a polymer satisfying these conditions, compounds having an unsaturated double bond, in which a polymerization reaction by free radicals proceed, may be used.

상기 불포화 이중결합을 갖는 화합물의 비제한적인 예로는 (메타)아크릴레이트계 화합물, (메타)아크릴로니트릴계 화합물, (메타)아크릴산계 화합물, (메타)아크릴아미드계 화합물, 스티렌계 화합물, 비닐리덴클로라이드, 할로겐화비닐계 화합물, 부타디엔계 화합물 등이 있다. 또한, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Non-limiting examples of the compound having an unsaturated double bond include (meth) acrylate compounds, (meth) acrylonitrile compounds, (meth) acrylic acid compounds, (meth) acrylamide compounds, styrene compounds, vinyl And a compound such as a lidene chloride, a vinyl halide compound and a butadiene compound. In addition, these can be used individually or in mixture of 2 or more types.

상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트로, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, n-헥실 (메타)아크릴레이트, 에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크 릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 부틸시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 페닐프로필 (메타)아크릴레이트, 부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 등이 있고; Examples of the (meth) acrylate-based compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and isobutyl (Meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (Meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, butylcyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, phenylpropyl (meth) acrylate, butanediol di (meth) ) Acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and the like;

(메타)아크릴로니트릴계 화합물의 예로는, (메타)아크릴로니트릴이 있고; Examples of the (meth) acrylonitrile-based compound include (meth) acrylonitrile;

(메타)아크릴산계 화합물의 예로는, (메타)아크릴산, 이타콘산(itaconic acid), 크로톤산(crotonic acid), 말레인산, 푸마르산 등이 있고; Examples of the (meth) acrylic acid compound include (meth) acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, and the like;

(메타)아크릴아미드계 화합물의 예로는 (메타)아크릴아미드가 있고; Examples of the (meth) acrylamide compound include (meth) acrylamide;

스티렌계 화합물의 예로는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-니트로스티렌, 에틸비닐벤젠, 디비닐 벤젠 등이 있으며; Examples of styrene compounds include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, p-nitrostyrene, ethylvinylbenzene, divinyl benzene and the like;

부타디엔계 화합물의 예로는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등이 있으나, 이에 한정하지는 않는다.Examples of butadiene compounds include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, but are not limited thereto.

본 발명에 따른 제조방법에서, 중합용 개시제로는 아조계 개시제, 과산화물 개시제, 산화 환원계 화합물의 조합으로 이루어지는 산화-환원계 개시제 등이 있으나, 저온 중합을 할수록 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 손실을 줄일 수 있기 때문에 산화-환원계 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 이외의 방법으로는 UV 중합, 방사선 중합 법 등을 활용할 수도 있다. In the production method according to the present invention, the polymerization initiator includes an azo initiator, a peroxide initiator, an oxidation-reduction initiator composed of a combination of redox compounds, and the like. It is preferable to use an oxidation-reduction initiator since the loss of the compound that generates radicals can be reduced. As another method, UV polymerization, a radiation polymerization method, etc. can also be utilized.

상기 중합용 개시제의 사용량은 원하는 고분자의 분자량에 따라 변하지만, 유기 용매 100 중량부에 대하여 0.01~1.0 중량부로 사용할 수 있다.The amount of the polymerization initiator used varies depending on the molecular weight of the desired polymer, but may be used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent.

본 발명의 제조방법 중 유기 혼합 용액을 물에 분산시켜 조(粗)유화액(preemulsion)을 형성하는 단계에서 사용하는 물의 비제한적인 예로는 탈이온수가 있다. 상기 탈 이온수의 사용량은, 유기 용매 100 중량부에 대하여 100~800 중량부로 사용할 수 있다. Non-limiting examples of water used in the step of dispersing the organic mixed solution in water to form a crude emulsion in the production method of the present invention is deionized water. The deionized water may be used in an amount of 100 to 800 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent.

또한, pH 조절용 완충제는 인산염계, 탄산염계 등 당 업계에서 일반적으로 사용하고 있는 통상의 완충제를 사용할 수 있으며, 그 사용량은 물 또는 탈 이온수 100 중량부에 대하여 0.01~1 중량부로 사용할 수 있다.In addition, the buffer for pH adjustment may be used a conventional buffer commonly used in the art, such as phosphate-based, carbonate-based, the amount may be used in 0.01 to 1 parts by weight based on 100 parts by weight of water or deionized water.

상기와 같은 성분들은 서로 섞은 후에 기계적 혼합기로 균일하게 혼합하여 조(粗)유화액을 만든 다음에, 마이크로 플루다이져(microfludizer), Gaulin 균질화기(homogenizer), 초음파 균질화기 등의 균질화기를 이용하여 미니이멀젼으로 균질화시켜 입자 크기가 50~1000nm인 안정한 유화액을 형성할 수 있다. 단, 산화 환원계 개시제를 사용할 때에는, 상기 미니이멀젼을 만들어 반응기에 넣고 그 내용물이 반응 온도에 도달한 이후에, 그 성분 중에 산화제나 환원제 중의 한가지를 일시에 또는 연속하여 투입하는 것도 가능하다.These ingredients are mixed with each other and then uniformly mixed with a mechanical mixer to form a crude emulsion, and then a minie is made using a homogenizer such as a microfludizer, Gaulin homogenizer, or ultrasonic homogenizer. Homogenization with a mullion can form a stable emulsion having a particle size of 50-1000 nm. However, when using a redox initiator, it is also possible to make the said mini-emulsion, put it in a reactor, and after the content reaches reaction temperature, one of the oxidizing agent and a reducing agent in the component may be added at once or continuously.

본 발명의 제조방법에서, 상기 (b) 단계는 상기 (a)단계에서 형성된 종자 미립자 미니이멀젼에 고분자 형성용 단량체 1종 이상을 투입하여 중합 공정을 진행하는데, 유기 혼합 용액과 고분자 형성용 단량체의 중량비가 1: 99 내지 90: 10이 되도록 단량체를 투여한다. 이 중합 반응 단계에서 단량체 1종 이상은 일시, 분할 또는 연속식 (powder feed 식 포함)으로 투입할 수 있으며, 필요하다면 유화제 및 물(탈이온수)과 섞어 유화액 상태로 제조하여 일시, 분할 또는 연속식 (powder feed 식 포함)으로 투입할 수 있다. 투입 방법은 조건에 따라 선택하되, 종자 미립자의 단량체의 확산이나 중합으로 인해 종자가 성장하면서 입자 크기의 증가에 따른 입자 표면적의 증대로 인한 불안정성을 억제하기 위하여 단량체(들)을 추가의 유화제 및 물(탈이온수)과 혼합하여 투여하는 것이 가능하다. In the production method of the present invention, the step (b) is a step of adding at least one polymer forming monomer to the seed fine particles formed in the step (a) proceeds the polymerization process, the organic mixed solution and the polymer forming monomer The monomer is administered so that the weight ratio is 1:99 to 90:10. In this polymerization step, one or more monomers may be added in a temporary, split or continuous mode (including feeder feed formula) .If necessary, the monomers may be mixed with an emulsifier and water (deionized water) and prepared in an emulsion state. (including the feeder feed formula). The method of dosing is selected according to the conditions, but in order to suppress instability due to the increase of the particle surface area with the increase of the particle size as the seed grows due to the diffusion or polymerization of the monomers of the seed fine particles, additional emulsifiers and water It is possible to mix and administer (deionized water).

이때 유화제는 CMC(critical micelle concentration) 이하의 농도로 투입하여 종자 미립자 이외의 새로운 입자가 형성되는 것을 억제하여야 한다. 단, 상기 중합 반응 단계에서 단량체와 함께 투여하기 위해 사용하는 유화제는 미니이멀젼 형성 단계의 액체 미립자 미니이멀젼을 제조할 때 사용하는 유화제와 동일하거나 상이하여도 된다. At this time, the emulsifier should be added to a concentration below the critical micelle concentration (CMC) to suppress the formation of new particles other than seed particles. However, the emulsifier used for administration with the monomer in the polymerization reaction step may be the same as or different from the emulsifier used when preparing the liquid fine particle miniemulsion of the miniemulsion forming step.

또한, 단량체를 물(탈이온수) 및 유화제와 혼합하여 유화액 상태로 투입하면 후 투입되는 단량체의 표면적을 넓혀 종자 미립자로의 확산을 도울 수 있는 장점도 있다. 추가로 상기 중합 반응 도중에 중합용 개시제가 일시, 분할 또는 연속식으로 더 투입될 수 있으며, 상기 개시제는 단량체 1종 이상과 함께 또는 별도로 투입된다. 상기 단계에서 사용할 수 있는 개시제는 미니이멀젼 형성 단계의 개시제와 독립적으로 과산화물, 아조화합물 및 이들과 이들의 산화-환원 반응을 유발하는 화합물(들)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 본 발명의 방법에서 개시제는 미니이멀젼 생성 단계나 중합 반응 단계의 어느 한 단계 이상에서는 반드시 첨가되어야 한다. In addition, when the monomer is mixed with water (deionized water) and an emulsifier and added to the emulsion state, there is an advantage that can help to diffuse into the seed fine particles by increasing the surface area of the monomer to be added later. In addition, the polymerization initiator may be further added temporarily, separately or continuously during the polymerization reaction, and the initiator may be added together with one or more monomers or separately. The initiator that can be used in the above step may use one or more selected from the group consisting of peroxides, azo compounds and mixtures of these and compound (s) causing their redox reaction, independently of the initiator of the minimization formation step. have. In the process of the present invention, the initiator must be added in at least one step of the miniemulsion production step or the polymerization reaction step.

상기 중합 단계에서의 중합 반응 온도 및 조건은 일반적인 유화 중합 방법이나 미니이멀젼 중합 방법과 동일하게, 반응기에 상기 미니이멀젼을 넣고 단량체를 투여하고 (연속, 분할 투입 가능) 원하는 속도로 저어주면서 내부 반응 온도를 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 반감기가 10시간일 때의 분해 온도보다 10℃ 이하로, 바람직하게는 15℃ 이하로, 보다 바람직하게는 20℃ 이하로 낮게 유지하면서 중합을 진행시킬 수 있다. 상기 중합 반응 중에 물의 수소 이온 농도가 변하면 입자의 안정성이 깨질 수 있기 때문에 이러한 현상을 방지하기 위해서 완충제를 추가로 넣을 수도 있다. The polymerization reaction temperature and conditions in the polymerization step are the same as in the general emulsion polymerization method or the miniemulsion polymerization method, and the internal reaction temperature is added to the reactor in the reactor, and the monomer is injected (continuous and divided doses) and stirred at a desired rate. While the half-life of the compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals is 10 ° C. or less, preferably 15 ° C. or less, and more preferably 20 ° C. or less, than the decomposition temperature at 10 hours. The polymerization can be advanced. If the hydrogen ion concentration of the water is changed during the polymerization reaction, the stability of the particles may be broken, and a buffer may be further added to prevent such a phenomenon.

상기 중합이 완료된 후에는 복합 나노 입자 유화액(latex)에 포함되어 있는 유기 용매를 제거하는 것이 바람직하다. 상기 유기 용매는 중합 전에 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 용해도를 높이며 중합 과정 중에 원하는 복합 나노 입자의 형태(Morphology)를 유도하기 위해서 사용한 것으로서, 중합이 완료된 이후에 남이 있으면 다음 활용 단계에서 문제를 야기시킬 수가 있기 때문에 제거하는 것이 바람직하다. 상기 제거 방법의 예로는 증기 스트리핑, 감압 가열 증류 방법이 사용될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 이 분야에 널리 알려진 공정 기술을 활용할 수 있다. After the polymerization is completed, it is preferable to remove the organic solvent contained in the composite nanoparticle emulsion (latex). The organic solvent is used to induce the solubility of a compound that thermally decomposes before polymerization to generate gas and / or free radicals and to induce the desired morphology of the composite nanoparticles during the polymerization process. It is desirable to eliminate it because it can cause problems in the utilization phase. Examples of the removal method may include, but are not limited to, steam stripping and vacuum distillation, and may use process techniques well known in the art.

상기 유기 용매가 제거된 후에는 용도에 따라 유화액(latex)을 그대로 사용할 수 있으며, 물을 제거하여 분말로 만들어 사용할 수도 있다.After the organic solvent is removed, an emulsion (latex) may be used as it is, depending on the application, and may be used as a powder by removing water.

본 발명에 따라 제조된 복합 나노 입자는 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물을 함유하게 되는데, 상기 화합물이 열 분해될 수 있는 온도 이상으로 온도가 상승할 경우, 상기 화합물은 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시킬 수 있다. 상기 열 분해되어 발생하는 기체에 의해 본 발명의 복 합 나노 입자는 부피 팽창을 하거나, 상기 열 분해되어 발생하는 기체 및/또는 자유 라디칼은 복합 나노 입자 외부로 방출될 수 있다. 이때, 상기 열 분해되어 발생하는 기체의 예로는 질소, 이산화탄소 등이 있다. 또한, 제조되는 복합 나노 입자는 크기가 20~1000 nm로 나노 입자화되어 있으므로, 다른 물질과 혼합될 때 분산성이 우수하다.The composite nanoparticles prepared according to the present invention contain a compound that is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals. When the temperature rises above a temperature at which the compound can be thermally decomposed, the compound is thermally decomposed. To generate gas and / or free radicals. The composite nanoparticles of the present invention may be expanded by the gas generated by the thermal decomposition, or the gas and / or free radicals generated by the thermal decomposition may be released outside the composite nanoparticle. At this time, examples of the gas generated by thermal decomposition include nitrogen, carbon dioxide, and the like. In addition, since the composite nanoparticles are nanoparticles having a size of 20 to 1000 nm, they are excellent in dispersibility when mixed with other materials.

따라서, 이와 같은 성질을 이용하여, 본 발명의 복합 나노 입자는 연소 억제제, 발포제, 라디칼 생성제, 전기화학소자의 첨가제, 화학반응용 물질, 또는 기타 다양한 용도로 활용할 수 있다. Therefore, by using such a property, the composite nanoparticles of the present invention can be utilized as a combustion inhibitor, a blowing agent, a radical generating agent, an additive of an electrochemical device, a chemical reaction material, or various other uses.

상기 제시한 용도는 본 발명에 따른 복합 나노 입자의 활용에 대한 비제한적인 예시이며, 따라서 본 발명은 각종 화학반응이나 각종 소자, 각종 구조체, 각종 조성물 등의 다양한 분야에 반응용 물질, 구성물, 첨가제, 조성물 등의 다양한 용도로 사용하는 것도 포함한다. 이때, 본 발명에 따른 복합 나노 입자의 사용량은 용도에 따라 적절히 사용할 수 있다.The above-mentioned use is a non-limiting example of the utilization of the composite nanoparticles according to the present invention, and thus the present invention is suitable for various chemical reactions, various devices, structures, compositions, etc. It also includes using for various uses, such as a composition. In this case, the amount of the composite nanoparticles according to the present invention may be appropriately used depending on the intended use.

[실시예]EXAMPLE

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples. However, the following examples are merely to illustrate the present invention and the present invention is not limited by the following examples.

(실시예 1)(Example 1)

톨루엔(toluene)과 이소옥탄(isooctane)을 2:1(중량비)로 혼합한 유기 용매 100 중량부에, 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물로 일본 Wako 사의 VAm 110 (2,2'-Azobis (N-butyl-2-methylpropionamide)) 15 중량부와 헥사데칸(Hexadecane) 10 중량부를 넣고, 기계적 교반기를 사용하여 균일한 용액으로 용해 시킨 다음, 이 용액에 나트륨 라우릴설페이트 (Sodium Lauryl Sulfate) 0.5 중량부와 탈 이온수 300 중량부를 첨가하였다. To 100 parts by weight of an organic solvent mixed with toluene and isooctane in a 2: 1 (weight ratio), a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals, VAm 110 (2,2 ') of Wako, Japan. 15 parts by weight of -Azobis (N-butyl-2-methylpropionamide) and 10 parts by weight of hexadecane were dissolved in a homogeneous solution using a mechanical stirrer, and then sodium lauryl sulfate was added to the solution. 0.5 parts by weight and 300 parts by weight of deionized water were added.

이 혼합 용액을 Ika Lab.사의 Ultra Turrax T50을 이용하여 13000 rpm에서 1분간 혼합하여 조 유화액을 만들고, 다음 단계로 Microfluidics사의 마이클로플루다이져 120E를 이용하여 3,000 psi 에서 3회 반복하여 균질화시켜서 미니이멀젼을 제조하였다. The mixed solution was mixed for 1 minute at 13000 rpm using Ika Lab.'S Ultra Turrax T50 to make a crude emulsion. The next step was to homogenize three times at 3,000 psi using the Microfluidics' Michaelrofluidizer 120E. The mullion was prepared.

이 미니이멀젼을 안정화 시키기 위하여 나트륨 라우릴설페이트 0.5 중량부를 추가로 투입하여 종자 미립자 미니이멀젼을 만들었다. In order to stabilize this miniemulsion, 0.5 parts by weight of sodium lauryl sulfate was further added to form a seed particulate miniemulsion.

질소 치환된 중합 반응기에 이 미니이멀젼을 넣고 미니이멀젼100 중랑부 대비 150 중량부의 탈 이온수에 산화-환원 개시제의 일부인 0.1 중량부의 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)와 0.01 중량부의 황산철 (Ferrous sulfate), 그리고 0.2 중량부의 하이드록시 메탄 설폰산 나트륨 이수화물 (Sodium Formaldehydesulfoxylate dihydrate 또는 Rongalite)를 용해시킨 수용액을 첨가하였다. This mini-emulsion was placed in a nitrogen-substituted polymerization reactor and 0.1 parts by weight of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and 0.01 parts by weight of ferrous sulfate, which were part of the oxidation-reduction initiator, in 150 parts by weight of deionized water compared to the central part of the mini-emulsion 100 And an aqueous solution in which 0.2 parts by weight of hydroxy methane sulfonic acid sodium dihydrate (Sodium Formaldehydesulfoxylate dihydrate or Rongalite) was dissolved was added.

그리고 고분자 형성용 단량체인 스티렌(Styrene) 92 중량부와 아크릴로니트릴(Acrylonitrile) 3 중량부와 가교제인 디비닐벤젠(Divinyl benzene) 5 중량부를 산화-환원 개시제 중 산화제인 큐민 하이드로퍼옥사이드(Cumene hydroperoxide) 0.5 중량부와 함께 섞은 용액(전체 용액이 미니이멀젼 대비 28 중량부)을 반응기 온도를 60℃로 유지하면서 2시간 동안 펌프를 통하여 나누어 투입하여 반응시켰다. And 92 parts by weight of styrene, a polymer forming monomer, 3 parts by weight of acrylonitrile, and 5 parts by weight of divinyl benzene, a crosslinking agent, cumene hydroperoxide as an oxidizing agent in an oxidation-reduction initiator. ) Was mixed with 0.5 parts by weight of the solution (28 parts by weight of the total solution compared to the mini-emulsion) while reacting by dividing through the pump for 2 hours while maintaining the reactor temperature at 60 ℃.

그리고 나서 산화-환원 개시제 중 산화제인 큐민 하이드로퍼옥사이드 0.5 중량부를 추가로 투입하면서 전환률을 확인하면서 12시간이 지난 후 반응을 종결시켰다. 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다. Then, the reaction was terminated after 12 hours while checking the conversion rate by additionally adding 0.5 parts by weight of cumin hydroperoxide, which is an oxidizing agent, in the redox initiator. The experimental results are shown in Table 1 below.

(실시예 2) (Example 2)

열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물로 일본 Wako 사의 VAm 110대신에 미국 듀폰 사의 Vazo-67(2,2'-Azobis(2-methylbutanenitrile)) 20 중량부를 사용한 것과 반응 온도를 40℃로 유지한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였다. 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 20 parts by weight of Vazo-67 (2,2'-Azobis (2-methylbutanenitrile)) manufactured by DuPont, USA instead of VAm 110 of Wako, Japan as a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals. The same procedure as in Example 1 was carried out except that it was maintained as. The experimental results are shown in Table 1 below.

(실시예 3) (Example 3)

고분자 형성용 단량체인 스티렌 92 중량부와 아크릴로니트릴 3 중량부와 가교제인 디비닐벤젠5 중량부 대신에 비닐리덴 클로라이드 (Vinylidene Chloride) 99 중량부와 가교제인 부탄디올 디메타아크릴레이트 (Butanediol dimethacrylate) 1 중량부를 사용하고, 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물로 일본 Wako 사의 VAm 110 대신 미국 듀폰 사의 Vazo-67 20 중량부를 사용한 것과 반응 온도를 25℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였다. 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 99 parts by weight of vinylidene chloride and 5 parts by weight of vinylene monomer and 3 parts by weight of acrylonitrile and 5 parts by weight of crosslinking agent, butanediol dimethacrylate as a crosslinking agent. Except for the use of parts by weight and thermal decomposition to generate gas and / or free radicals, 20 parts by weight of Vazo-67 from DuPont, USA instead of VAm 110 from Wako, Japan, and the reaction temperature of 25 ° C. were maintained. It proceeded in the same manner as 1. The experimental results are shown in Table 1 below.

(실시예 4) (Example 4)

고분자 형성용 단량체인 스티렌 92 중량부와 아크릴로니트릴 3 중량부와 가교제인 디비닐벤젠 5 중량부 대신에 비닐리덴 클로라이드 89 중량부와 아크릴로니 트릴 9 중량부와 가교제인 부탄디올 디메타아크릴 레이트 2 중량부를 사용하고, 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물로 일본 Wako 사의 VAm 110 대신 미국 듀폰 사의 Vazo-67 20 중량부를 사용한 것과 반응 온도를 25℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 진행하였다. 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다. Instead of 92 parts by weight of styrene as a polymer forming monomer, 3 parts by weight of acrylonitrile, and 5 parts by weight of divinylbenzene as a crosslinking agent, 89 parts by weight of vinylidene chloride, 9 parts by weight of acrylonitrile and 2 parts of butanediol dimethacrylate as a crosslinking agent Example 1 except that 20 parts by weight of Vazo-67 from Dupont, USA was used instead of VAm 110 from Wako, Japan, and thermally decomposed to generate gas and / or free radicals, and the reaction temperature was maintained at 25 ° C. Proceed in the same way as. The experimental results are shown in Table 1 below.

(실시예 5) (Example 5)

고분자 형성용 단량체인 스티렌 92 중량부와 아크릴로니트릴 3 중량부와 가교제인 디비닐벤젠 5 중량부 대신에 스티렌 75 중량부와 아크릴로니트릴 25 중량부를 사용하고, 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물로 일본 Wako 사의 VAm 110 대신 미국 듀폰 사의 Vazo-67 20 중량부를 사용한 것과 반응 온도를 40℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 진행하였다. 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다. Instead of 92 parts by weight of styrene as a polymer-forming monomer, 3 parts by weight of acrylonitrile and 5 parts by weight of divinylbenzene as a crosslinking agent, 75 parts by weight of styrene and 25 parts by weight of acrylonitrile were used, and thermally decomposed to provide gas and / or free radicals. As a compound to generate the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of Vazo-67 of DuPont, USA instead of VAm 110 of Wako, Japan, and the reaction temperature was maintained at 40 ℃. The experimental results are shown in Table 1 below.

(실시예 6) (Example 6)

고분자 형성용 단량체인 스티렌 92 중량부와 아크릴로니트릴 3 중량부와 가교제인 디비닐벤젠 5 중량부 대신에 메틸 메타아크릴레이트 (Methyl Methacrylate)를 사용하고, 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물로 일본 Wako 사의 VAm 110 대신 미국 듀폰 사의 Vazo-67 20 중량부를 사용한 것과 반응 온도를 40℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 진행하였다. 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Instead of 92 parts by weight of styrene as a polymer forming monomer, 3 parts by weight of acrylonitrile and 5 parts by weight of divinylbenzene as a crosslinking agent, methyl methacrylate was used and thermally decomposed to generate gas and / or free radicals. The same procedure was followed as in Example 1 except that 20 parts by weight of Vazo-67 from DuPont, USA was used instead of VAm 110 from Wako, Japan, and the reaction temperature was maintained at 40 ° C. The experimental results are shown in Table 1 below.

원료명Raw material name 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 시드 (seed)Seed 발포제blowing agent VAm110 (15)VAm110 (15) Vazo-67 (20)Vazo-67 (20) Vazo-67 (20)Vazo-67 (20) Vazo-67 (20)Vazo-67 (20) Vazo-67 (20)Vazo-67 (20) Vazo-67 (20)Vazo-67 (20) 유기 용매Organic solvent toluene/isooctane= 2/1 (100)toluene / isooctane = 2/1 (100) 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 유화제Emulsifier 나트륨 라우릴설페이트 (1)Sodium Laurylsulfate (1) 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 실시예 1과 동일Same as Example 1 강소수제Jiangsu Handmade 헥사데칸 (10)Hexadecane (10) 헥사데칸 (10)Hexadecane (10) 헥사데칸 (10)Hexadecane (10) 헥사데칸 (10)Hexadecane (10) 헥사데칸 (10)Hexadecane (10) 헥사데칸 (10)Hexadecane (10) 탈이온수Deionized water (300)(300) (300)(300) (300)(300) (300)(300) (300)(300) (300)(300) 단량체Monomer 스티렌Styrene (92)(92) (92)(92) -- -- (75)(75) -- 아크릴로니트릴Acrylonitrile (3)(3) (3)(3) -- (9)(9) (25)(25) -- 비닐리덴클로라이드Vinylidene chloride -- -- (99)(99) (89)(89) -- -- 메틸 메타크릴레이트Methyl methacrylate -- -- -- -- -- (100)(100) 가교제Crosslinking agent 디비닐벤젠 (5)Divinylbenzene (5) 디비닐벤젠 (5)Divinylbenzene (5) 부탄디올디메타크릴레이트 (1)Butanedioldimethacrylate (1) 부탄디올디메타크릴레이트 (1)Butanedioldimethacrylate (1) -- -- 반응 온도Reaction temperature 60 ℃60 ℃ 40 ℃40 ℃ 25 ℃25 ℃ 25 ℃25 ℃ 40 ℃40 ℃ 40 ℃40 ℃ 미립자 크기Particulate size 200 nm200 nm 400 nm400 nm 567 nm567 nm 150 nm150 nm 340 nm340 nm 160 nm160 nm * () 단위는 중량부를 나타냄. * The unit () represents parts by weight.

(비교예 1) (Comparative Example 1)

액체 미립자를 종자로 하지 않고 바로 메틸 메타크릴레이트 120 중량부에 Vazo-67 20 중량부를 용해시킨 다음에, 나트륨 라우릴설페이트가 0.5 중량부 용해된 이온교환수 315 중량부에 혼합하여 패들형태의 교반기가 부착된 레진 케틀에 넣고 질소로 30분간 공기를 치환하면서 40℃로 가열하였다. 내부 온도가 40℃에 도달한 후에 과황산암모늄 0.5 중량부를 넣고 중합 반응을 2시간 동안 진행시켰다. 20 parts by weight of Vazo-67 was dissolved in 120 parts by weight of methyl methacrylate immediately without seeding the liquid fine particles, and then mixed with 315 parts by weight of ion-exchanged water in which 0.5 parts by weight of sodium lauryl sulfate was dissolved. It was put in a resin kettle attached to the heated to 40 ℃ while replacing the air with nitrogen for 30 minutes. After the internal temperature reached 40 ° C., 0.5 part by weight of ammonium persulfate was added and the polymerization reaction proceeded for 2 hours.

중합이 완료된 후에 레진 케틀을 분해하여 검토한 결과, 축 주위에 약 20 중량부의 고분자가 덩어리로 뭉쳐져 있었으며 벽에도 스케일이 생성되었다. 이는 정상적인 유화중합이 진행되는 것과 동시에 단량체상(相)에 용해되어 있는 과량의 Vazo-67 중 일부가 분해되어 자유 라디칼에 의한 중합(괴상 중합) 반응이 동시에 진행되었기 때문에 나타난 현상이었고, 이로 인해 양산화의 가능성이 없었다. 또한, 첨가된 Vazo-67 중에서 중합에 참여하지 않고 잔류한 Vazo-67의 대부분이 덩어리 부분에 남아있는 문제점도 있었다. After the polymerization was completed, the resin kettle was decomposed and examined, and as a result, about 20 parts by weight of polymer was agglomerated around the axis, and scale was formed on the wall. This phenomenon was caused by the fact that at the same time as the normal emulsion polymerization proceeded, some of the excess Vazo-67 dissolved in the monomer phase was decomposed and the polymerization by the free radicals (mass polymerization) proceeded simultaneously. There was no possibility. In addition, there was a problem that most of the remaining Vazo-67 remained in the lump part in the added Vazo-67 without participating in the polymerization.

(실험 1: 복합 나노 입자의 온도에 따른 무게 변화 측정)Experiment 1 Measurement of Weight Change with Temperature of Composite Nanoparticles

실시예에서 제조된 복합 나노 입자에, 열분해 되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물(VAm 110, 또는 Vazo-67)이 존재함을 확인하기 위하여, 다음과 같이 온도에 따른 무게 변화를 관찰하는 열중량 분석법(TGA, Thermo-Gravimetric Analysis)을 이용하였다.In order to confirm the presence of a compound (VAm 110, or Vazo-67) that is pyrolyzed to generate gas and / or free radicals in the composite nanoparticles prepared in the example, the weight change with temperature is observed as follows. Thermogravimetric Analysis (TGA, Thermo-Gravimetric Analysis) was used.

즉, 열분해 되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물(VAm 110, 또는 Vazo-67)이 특정 온도에서 열 분해된다면, 제조된 복합 나노 입자의 무게 감소가 현저히 나타나므로, 이를 통해 Vazo-67이나 VAm 110이 복합 나노 입자에 존재함을 증명할 수 있었다.That is, if a compound (VAm 110, or Vazo-67) that is pyrolyzed to generate gas and / or free radicals is thermally decomposed at a specific temperature, the weight loss of the produced composite nanoparticles is remarkable. It was proved that VAm 110 is present in the composite nanoparticles.

(실험 1-1)(Experiment 1-1)

실시예 1에서 제조된 복합 나노 입자에 대해 열중량 분석(TGA)을 실시하였다. 분석 조건은 10℃/분으로 실온 (23℃)에서 200℃까지 온도를 변화시키면서 무게 변화를 측정하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.Thermogravimetric Analysis (TGA) was performed on the composite nanoparticles prepared in Example 1. Analytical conditions were measured by changing the weight while changing the temperature from room temperature (23 ℃) to 200 ℃ at 10 ℃ / min, the results are shown in FIG.

도 1의 분석 결과를 보면, 100℃ 근처에서 무게 감소가 일어나기 시작하여 200℃까지 약 15%의 무게 감소(VAm 110의 반감기가 110℃)가 있었는데, 이에 의해 실시예 1에서 제조된 복합 나노 입자에 VAm 110이 존재함을 간접적으로 알 수 있었다. 또한, 열 분해되어 발생한 기체 및/또는 자유 라디칼은 실시예 1에서 제조된 복합 나노 입자의 외부로 방출됨을 알 수 있었다.In the analysis results of FIG. 1, the weight loss began to occur around 100 ° C., and there was about 15% weight loss (half life of VAm 110 to 110 ° C.) up to 200 ° C., thereby producing the composite nanoparticles prepared in Example 1 It was indirectly known that VAm 110 exists in the. In addition, it can be seen that the gas and / or free radicals generated by thermal decomposition are released to the outside of the composite nanoparticles prepared in Example 1.

(실험 1-2)(Experiment 1-2)

실시예 2에서 제조된 복합 나노 입자에 대해 열중량 분석(TGA)을 실시하였다. 분석 조건은 10℃/분으로 실온 (23℃)에서 300℃까지 온도를 변화시키면서 무게 변화를 측정하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.Thermogravimetric Analysis (TGA) was performed on the composite nanoparticles prepared in Example 2. Analytical conditions were measured for weight change while changing the temperature from room temperature (23 ° C.) to 300 ° C. at 10 ° C./min, and the results are shown in FIG. 2.

도 2의 분석 결과를 보면, 약 70℃ 근처에서 무게 감소가 일어나기 시작하여 75℃에서 급격한 무게 감소(Vazo-67의 반감기는 67℃)가 나타났으므로, 실시예 2에서 제조된 복합 나노 입자는 Vazo-67이 존재함을 간접적으로 알 수 있었다. 또한, 실시예 3~6에서 제조된 복합 나노 입자들도 실험 1-2와 동일한 방법으로 열중량 분석(TGA)을 실시한 결과 거의 동일한 그래프를 얻을 수 있었다.In the analysis results of FIG. 2, since the weight loss began to occur at about 70 ° C. and the rapid weight loss (half life of Vazo-67 was 67 ° C.) at 75 ° C., the composite nanoparticles prepared in Example 2 was Indirectly, Vazo-67 was present. In addition, the composite nanoparticles prepared in Examples 3 to 6 were subjected to thermogravimetric analysis (TGA) in the same manner as in Experiment 1-2 to obtain almost the same graphs.

따라서, 실시예 2에서 제조된 복합 나노 입자에는 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 포함되어 있고, 열 분해되어 발생한 기체 및/또는 자유 라디칼은 복합 나노 입자의 외부로 방출됨을 알 수 있었다.Therefore, it was found that the composite nanoparticles prepared in Example 2 include a compound generating gas and / or free radicals, and the gas and / or free radicals generated by thermal decomposition are released to the outside of the composite nanoparticles.

본 발명의 제조방법에 따르면, 열분해 되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 용해된 액체상 물질을 미니이멀젼 상태로 만들어 이를 종자 미립자로 사용하는데, 이와 같이 미니이멀젼화 된 액체 미립자가 중합과정 중에 종자로서 안정하게 기능할 수 있어 균일하면서도 안정한 입자를 제조할 수 있고, 종자 입자를 제조하는 시간 및 에너지를 최소화할 수 있다.According to the preparation method of the present invention, a liquid phase material in which a compound which is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is dissolved into a miniemulsion state and used as seed fine particles. Thus, the microemulsified liquid fine particles are used during the polymerization process. It can function stably as a seed to produce uniform and stable particles, minimizing the time and energy to produce seed particles.

Claims (18)

열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 고분자 매트릭스(matrix)에 분산되어 있거나 고분자 쉘 안에 코어를 형성하여 상 분리되어 있는 복합 나노 입자의 제조방법에 있어서,In the method for producing a composite nanoparticles that are thermally decomposed to generate gas and / or free radicals are dispersed in a polymer matrix or phase separated by forming a core in the polymer shell, (a) 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물; 강소수제; 유화제 및 유기 용매를 함유하는 종자 미립자 미니이멀젼(miniemulsion)을 준비하는 단계; 및(a) a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals; Hard water preparation; Preparing a seed particulate miniemulsion containing an emulsifier and an organic solvent; And (b) 상기 종자 미립자 미니이멀젼에 고분자 형성용 단량체를 첨가하고, 상기 종자 미립자 미니이멀젼을 시드로 하여 상기 단량체를 유화 중합시키는 단계를 포함하는 복합 나노 입자의 제조방법.(b) adding a monomer for forming a polymer to the seed fine particle miniemulsion, and emulsion-polymerizing the monomer using the seed fine particle miniemulsion as a seed. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계의 미니이멀젼은, The method of claim 1, wherein the mini-emulsion of step (a), (ⅰ) 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물; 강소수제; 및 유화제를 유기 용매에 용해시켜 유기 혼합 용액을 준비하는 단계;(Iii) a compound that thermally decomposes to generate gas and / or free radicals; Hard water preparation; And dissolving an emulsifier in an organic solvent to prepare an organic mixed solution. (ⅱ) 상기 유기 혼합 용액을 물에 분산시켜 조(粗)유화액(preemulsion)을 형성하는 단계; 및(Ii) dispersing the organic mixed solution in water to form a preemulsion; And (ⅲ) 상기 조유화액을 균질화기로 균질화시켜 미니이멀젼을 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제공되는 것이 특징인 제조방법.(Iii) homogenizing the crude oil with a homogenizer to form a mini emulsion. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계의 미니이멀젼은 중합용 개시제 및 pH 조절용 완충제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 함유하는 것이 특징인 제조방법.The method of claim 1, wherein the mini-emulsion of step (a) further comprises one or more selected from the group consisting of an initiator for polymerization and a buffer for pH adjustment. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 고분자 형성용 단량체는 유화제, 물 및 중합용 개시제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상과 함께 첨가하는 것이 특징인 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymer forming monomer of step (b) is added with at least one selected from the group consisting of an emulsifier, water and an initiator for polymerization. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계 이후에, (c) 상기 중합 생성물에 함유된 유기 용매를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것이 특징인 제조방법.The process according to claim 1, further comprising (c) removing the organic solvent contained in the polymerization product after step (b). 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 중합은 상기 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물이 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 중합하는 것이 특징인 제조방법.The method according to claim 1, wherein the polymerization in step (b) is performed at a temperature lower than a temperature at which the gas and / or free radical generating compound is decomposed. 제2항에 있어서, 상기 유기 혼합 용액을 구성하는 물질들 중 액체 상태의 물질들은 25 ℃에서 물에 대한 용해도가 75g/kg 이하의 물질인 것이 특징인 제조방법.The method of claim 2, wherein the liquid constituents of the materials constituting the organic mixed solution have a solubility in water of 75 g / kg or less at 25 ° C. 제1항에 있어서, 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물은 아조(azo) 화합물, 유기 과산화물, 하이드라자이드 화합물 및 카바자이드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 특징인 제조방법.The method according to claim 1, wherein the compound that is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is at least one selected from the group consisting of azo compounds, organic peroxides, hydrazide compounds, and carbazide compounds. Way. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계의 상기 유기 용매는 끓는점 60~150℃의 유기 화합물인 것이 특징인 제조방법.The method of claim 1, wherein the organic solvent of the step (a) is characterized in that the boiling point 60 ~ 150 ℃ organic compound. 제1항에 있어서, 상기 고분자 형성용 단량체는 상기 미니이멀젼 시드에서 자유 라디칼로 중합이 되며; 물에는 불용이나 친수성이 있으며; 상기 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물의 반감기가 10시간일 때의 분해 온도보다 20℃ 이하에서 중합이 되는 것이 특징인 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymer forming monomer is polymerized with free radicals in the miniemulsion seed; Water is insoluble or hydrophilic; And wherein the half-life of the compound which is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals is polymerized at 20 ° C. or lower than the decomposition temperature when 10 hours. 제1항에 있어서, 상기 고분자 형성용 단량체는 불포화 이중결합을 갖는 화합물인 것이 특징인 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymer forming monomer is a compound having an unsaturated double bond. 제11항에 있어서, 상기 불포화 이중결합을 갖는 화합물들은 (메타)아크릴레이트계 화합물, (메타)아크릴로니트릴계 화합물, (메타)아크릴산계 화합물, (메타)아크릴아미드계 화합물, 스티렌계 화합물, 비닐리덴클로라이드계 화합물, 할로겐화비닐계 화합물, 및 부타디엔계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물인 것이 특징인 제조방법.The method of claim 11, wherein the compounds having an unsaturated double bond are (meth) acrylate compounds, (meth) acrylonitrile compounds, (meth) acrylic acid compounds, (meth) acrylamide compounds, styrene compounds, And a vinylidene chloride compound, a vinyl halide compound, and a butadiene compound. 제1항에 있어서, 상기 강소수제는 25℃에서 물에 대한 용해도가 5×10-6 g/kg 이하인 물질로서, 탄소수 12 내지 20 개의 탄화수소, 탄소수 12 내지 20 개의 지방족 알코올, 탄소수 12 내지 20 개의 알킬기로 구성된 아크릴레이트, 탄소수 12 내지 20개의 알킬 메르캅탄, 유기물질, 불소화 알칸, 실리콘 오일 화합물, 천연 오일 및 합성오일로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 특징인 제조방법.The method according to claim 1, wherein the hydrophobic agent has a solubility in water of 5 × 10 −6 g / kg or less at 25 ° C., and has 12 to 20 hydrocarbons, 12 to 20 aliphatic alcohols, and 12 to 20 carbon atoms. A method of producing at least one member selected from the group consisting of acrylates composed of alkyl groups, alkyl mercaptans having 12 to 20 carbon atoms, organic substances, fluorinated alkanes, silicone oil compounds, natural oils and synthetic oils. 제1항에 있어서, 상기 유화제는 음이온계 유화제, 양이온계 유화제, 비이온계 유화제, 고분자 형성용 단량체와 공중합이 가능한 반응형 유화제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 특징인 제조방법.The method of claim 1, wherein the emulsifier is at least one selected from the group consisting of anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, nonionic emulsifiers, and reactive emulsifiers copolymerizable with monomers for polymer formation. 제2항에 있어서, 상기 유기 혼합 용액과 고분자 형성용 단량체의 중량비가 1: 99 내지 90: 10인 것이 특징인 제조방법.The method of claim 2, wherein the weight ratio of the organic mixed solution and the polymer-forming monomer is 1:99 to 90:10. 제1항에 있어서, 상기 반응성분의 조성비는, 고분자 형성용 단량체 100 중량부에 대하여 유기 용매 0.01~200 중량부, 및 열 분해되어 기체 및/또는 자유 라디칼을 발생시키는 화합물 5~200 중량부이고; 유기 용매 100 중량부에 대하여 강소수제 0.1~10 중량부, 및 유화제 0.05~20 중량부인 것이 특징인 제조방법.The composition ratio of the reactive component is 0.01 to 200 parts by weight of an organic solvent, and 5 to 200 parts by weight of a compound that is thermally decomposed to generate gas and / or free radicals based on 100 parts by weight of the polymer forming monomer. ; The manufacturing method characterized by the above-mentioned 100-10 weight part of organic solvents, 0.1-10 weight part of strong water agents, and 0.05-20 weight part of emulsifiers. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 복합 나노 입자.A composite nanoparticle produced by the method of claim 1. 제17항에 있어서, 상기 복합 나노 입자는 열 분해되어 발생한 기체에 의해 부피 팽창하거나, 열 분해되어 발생한 기체 및/또는 자유 라디칼을 외부로 방출하는 것이 특징인 복합 나노 입자.The composite nanoparticles of claim 17, wherein the composite nanoparticles are bulk expanded by a gas generated by thermal decomposition or emit gas and / or free radicals generated by thermal decomposition to the outside.
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