KR20130051125A - Self-healing material comprising microcapsule, method for self-healing using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A self-healing material is provided to have multiple capsules, to maintain a self-healing effect, and to minimize consumption of an adhesive material according to stimulation strength. CONSTITUTION: A self-healing material(1) comprises one or more microcapsules(10) which contain an adhesive material; and a catalyst. The microcapsule is a single core microcapsule which has multicapsules. A self-healing method comprises a step of forming a first crack on a polymer matrix; a step of bursting the outermost multicapsule of the microcapsule to enable the sealed adhesive material to flow out; and a step of bringing the adhesive material into contact with a catalyst in the polymer matrix, and conducting a first self-healing by conducting a polymerization.

Description

마이크로 캡슐을 포함하는 자기치유소재 및 이를 이용한 자기치유방법{SELF-HEALING MATERIAL COMPRISING MICROCAPSULE, METHOD FOR SELF-HEALING USING THE SAME}Self-healing materials including microcapsules and self-healing methods using the same {SELF-HEALING MATERIAL COMPRISING MICROCAPSULE, METHOD FOR SELF-HEALING USING THE SAME}

본 발명은 마이크로 캡슐을 포함하는 자기치유소재 및 이를 이용한 자기치유방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a self-healing material including a microcapsules and a self-healing method using the same.

미 일리노이대 베크만(Beckman)연구소는 2001년 '네이처'지에 인체의 자기치유 능력을 모방한 플라스틱을 개발했다는 논문을 발표했다. 플라스틱 내부에는 디사이클로펜타디엔(DCPD)이라는 액체 상태의 접착물질이 들어있는 마이크로 캡슐(micro capsule)이 백설기의 건포도처럼 박혀 있고, 그 주변에는 접착물질을 굳게 하는 촉매제가 점점이 있다. 만약 플라스틱에 균열이 생기면 그 부분에 있는 캡슐이 터지게 된다. 캡슐 안에 있던 접착물질은 균열 부위를 따라 이동한다. 식물의 뿌리에서 잎까지 물이 전달되거나 실을 따라 물이 올라가는 모세관현상 때문이다. 접착물질은 곧 균열부분에 있는 촉매와 만나 굳게 되고 결국 틈을 메우게 된다. 실험 결과 자기치유가 된 플라스틱은 균열 전과 비교해 강도(剛度)가 90%까지 회복되는 것으로 나타났다.The Beckman Institute, University of Illinois, U.S.A., published a paper in 2001 in the journal Nature that developed plastics that mimic human self-healing. Inside the plastic, microcapsules containing a liquid adhesive substance called dicyclopentadiene (DCPD) are embedded like a white snow currant, and there are more and more catalysts around the adhesive to harden the adhesive substance. If the plastic cracks, the capsule in that area will burst. The adhesive material in the capsule moves along the crack. This is due to capillary phenomena in which water is transferred from the root of the plant to the leaves or the water rises along the thread. The adhesive soon meets with the catalyst in the crack and hardens, eventually filling the gap. Experimental results showed that self-healing plastics recovered up to 90% in strength compared to before cracking.

플라스틱은 탄소로 이뤄진 작은 분자들이 사슬처럼 연결돼 있는 고분자 물질이다. 선박이나 자동차에 사용되는 플라스틱에 작은 균열이라도 생기면 강도가 급격히 떨어져 큰 사고를 불러올 수 있다. 또한 미세전자기기를 구성하는 플라스틱에 균열이 생기면 전자제품이 제대로 작동되지 않는다. 접착물질 역시 고분자물질인 일종의 플라스틱이어서 작은 금이라도 생기면 접착력을 유지하지 못하게 되는데, 자기치유 플라스틱은 이런 문제를 해결할 수 있다.Plastics are polymers in which small molecules of carbon are linked together like chains. Even small cracks in the plastic used in ships and cars can cause a sharp accident that can lead to big accidents. In addition, if the plastic constituting the microelectronic device cracks, the electronics will not work properly. The adhesive material is also a kind of plastic material, so even small gold can not maintain the adhesive force, self-healing plastic can solve this problem.

그러나, 종래 마이크로 캡슐을 이용한 자기치유 플라스틱은 같은 곳에 다시 균열이 발생하면 속수무책이다. 이미 그곳에 있는 마이크로 캡슐이 터진 상태라 접착물질이 남아있지 않기 때문이다. 베크만연구소의 낸시 소토스(Sottos) 교수는 캡슐 대신 모세혈관과 같은 작은 통로(micro channel)들로 이 문제를 해결한 바 있으나, 현재까지 마이크로 캡슐 자체의 구조를 개선한 예는 없었다.
However, conventional self-healing plastics using microcapsules are helpless if cracks occur in the same place again. This is because the microcapsules are already there and no adhesive remains. Nancy Sotos, a professor at the Beckman Institute, has solved this problem with microchannels like capillaries instead of capsules.

본 발명은 고분자 매트릭스의 내부에 접착물질을 함유하는 하나 이상의 마이크로 캡슐 및 촉매를 포함하고, 상기 마이크로 캡슐은 다중 캡슐을 갖는 단일 코어 마이크로 캡슐인 것을 특징으로 하는 자기치유소재 등을 제공하고자 한다.The present invention includes at least one microcapsule and a catalyst containing an adhesive material in the polymer matrix, the microcapsule is to provide a self-healing material, characterized in that the single-core microcapsules having multiple capsules.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 고분자 매트릭스의 내부에 접착물질을 함유하는 하나 이상의 마이크로 캡슐 및 촉매를 포함하고, 상기 마이크로 캡슐은 다중 캡슐을 갖는 단일 코어 마이크로 캡슐인 것을 특징으로 하는 자기치유소재를 제공한다.The present invention provides a self-healing material comprising at least one microcapsule and a catalyst containing an adhesive material inside the polymer matrix, wherein the microcapsule is a single core microcapsule having multiple capsules.

본 발명의 일 구현예로, 1) 고분자 매트릭스에 1차 균열이 발생하는 단계; 2) 마이크로 캡슐의 최외각 다중 캡슐이 터져, 상기 최외각 다중 캡슐의 내부에 봉입되어 있는 접착물질이 흘러나오는 단계; 및 3) 상기 접착물질이 상기 고분자 매트릭스의 내부에 포함된 촉매와 접촉한 후, 중합이 진행되어 1차 자기치유가 일어나는 단계를 포함하는 것으로, 상기 1) 내지 3) 단계가 1회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 상기 자기치유소재를 이용한 자기치유방법을 제공한다.
In one embodiment of the invention, 1) generating a primary crack in the polymer matrix; 2) bursting the outermost multiple capsule of the microcapsule, the adhesive material encapsulated inside the outermost multiple capsule flows out; And 3) contacting the adhesive material with the catalyst contained in the polymer matrix, and then polymerizing the primary self-healing process, wherein steps 1) to 3) are repeated one or more times. It provides a self-healing method using the self-healing material characterized in that.

본 발명에 따른 마이크로 캡슐을 포함하는 자기치유소재는 다중 캡슐을 갖음으로써, 반복적인 균열에 의한 자기치유 효과를 유지할 수 있고, 자극 강도에 따라 접착물질의 낭비를 최소화시킬 수 있는 이점이 있어, 가옥용, 자동차용, 비행기용, 선박용, 전자기기용, 군사용 등의 코팅 또는 페인팅에 적용 가능하다.
The self-healing material including the microcapsules according to the present invention has the advantage of maintaining the self-healing effect due to repetitive cracking and minimizing the waste of the adhesive material according to the stimulus strength by having multiple capsules. It can be applied to coating or painting for automotive, automobile, airplane, ship, electronic device, military use.

도 1은 종래 자기치유소재에 적용된 마이크로 캡슐의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유소재에 적용된 마이크로 캡슐의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 매트릭스의 반복적인 균열에 의한 자기치유방법을 나타낸 모식도이다.1 is a cross-sectional view of a microcapsule applied to a conventional self-healing material.
2 is a cross-sectional view of a microcapsule applied to a self-healing material according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a self-healing method by repeated cracking of the polymer matrix according to an embodiment of the present invention.

종래 마이크로 캡슐을 이용한 자기치유 플라스틱에 있어서, 같은 곳에 반복적인 균열이 일어나는 경우 접착물질이 남아있지 않아 자기치유 효과가 미미하였는바, 본 발명자들은 마이크로 캡슐 자체의 구조에 대해 연구하던 중, 다중 캡슐을 갖고, 캡슐의 내부마다 접착물질이 봉입되어 있는 마이크로 캡슐을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
In the conventional self-healing plastics using microcapsules, the self-healing effect was negligible because no adhesive material remained when repeated cracks occurred in the same place. The present inventors studied the structure of the microcapsules themselves. The present invention has been completed by developing a microcapsule in which an adhesive material is enclosed in each capsule.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

구체적으로, 본 발명은 고분자 매트릭스의 내부에 접착물질을 함유하는 하나 이상의 마이크로 캡슐 및 촉매를 포함하고, 상기 마이크로 캡슐은 다중 캡슐을 갖는 단일 코어 마이크로 캡슐인 것을 특징으로 하는 자기치유소재를 제공한다.Specifically, the present invention provides a self-healing material comprising at least one microcapsule and a catalyst containing an adhesive material inside the polymer matrix, wherein the microcapsule is a single core microcapsule having multiple capsules.

상기 고분자 매트릭스는 내부에 접착물질을 함유하는 하나 이상의 마이크로 캡슐 및 촉매를 포함하고 있는 것으로, 가옥용, 자동차용, 비행기용, 선박용, 전자기기용, 군사용 등의 코팅제 또는 페인팅제로 사용될 수 있다. 이때, 상기 고분자 매트릭스의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에테르, 에폭시 수지, 에폭시 비닐 에스테르 수지, 폴리이미드, 페놀-포름알데히드 수지, 아민-포름알데히드 수지, 폴리술폰, 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌), 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리(알킬아크릴레이트) 및 폴리실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.The polymer matrix includes one or more microcapsules and a catalyst containing an adhesive material therein, and may be used as a coating or painting agent for a house, a car, an airplane, a ship, an electronic device, a military use, and the like. At this time, the type of the polymer matrix is not particularly limited, but polyamide, polyester, polycarbonate, polyether, epoxy resin, epoxy vinyl ester resin, polyimide, phenol-formaldehyde resin, amine-formaldehyde resin, polysulfone And at least one member selected from the group consisting of poly (acrylonitrile-butadiene-styrene), polyurethane, polyolefin, polyacrylate, poly (alkylacrylate) and polysilane.

상기 고분자 매트릭스는 전체 자기치유소재 대비 99.0 중량% 내지 99.8 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 전체 자기치유소재는 고분자 매트릭스, 촉매, 및 마이크로 캡슐을 모두 포함하는 것으로, 상기 고분자 매트릭스가 전체 자기치유소재 대비 99.0 중량% 내지 99.8 중량%인 경우, 레벨링(leveling)성이 양호하고, 촉매와의 반응성이 좋을 뿐만 아니라, 마이크로 캡슐의 분산에 효과적이다.
The polymer matrix is preferably 99.0 wt% to 99.8 wt% of the total self-healing material, but is not limited thereto. In this case, the total self-healing material includes all of the polymer matrix, the catalyst, and the microcapsule. When the polymer matrix is 99.0 wt% to 99.8 wt% of the total self-healing material, the leveling property is good, and the catalyst It is not only good for reactivity but also effective for dispersing microcapsules.

본 발명에서 “마이크로 캡슐”은 마이크로 크기를 갖는 캡슐을 의미하는 것으로, 본 발명에서 “마이크로”는 100만분의 1을 가리키는 단위이고, 본 발명에서 “캡슐”은 고체, 액체, 기체 또는 그들의 조합을 함유할 수 있는 1:1～1:10의 애스펙트비(aspect ratio)를 갖는 폐쇄된 물체(closed object)이다. 물체의 애스펙트비는 단축 대 장축의 비이며, 이들 축은 수직일 필요는 없으며, 구, 환상체(toroid) 또는 불규칙한 아메바 모양과 같은 애스펙트비의 범위 내에 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. In the present invention, "microcapsule" refers to a capsule having a micro size, in the present invention "micro" is a unit indicating one million, in the present invention "capsule" refers to a solid, liquid, gas or a combination thereof. It is a closed object having an aspect ratio of 1: 1 to 1:10 that may be contained. The aspect ratio of an object is the ratio of the short axis to the major axis, and these axes need not be vertical and may have any shape that is within the range of aspect ratios such as spheres, toroids or irregular amoeba shapes.

따라서, 상기 마이크로 캡슐은 마이크로 캡슐의 최외각 다중 캡슐을 기준으로 할때, 단축 또는 장축의 길이가 0.1㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 0.1㎛ 내지 3㎛인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 마이크로 캡슐의 최외각 다중 캡슐을 제외한 다중 캡슐은 최외각 다중 캡슐에 비해 단축 또는 장축의 길이가 짧아지는 것을 특징으로 한다.Therefore, when the microcapsules are based on the outermost multiple capsule of the microcapsules, the length of the short axis or the long axis is preferably 0.1 µm to 10 µm, and more preferably 0.1 µm to 3 µm, but is not limited thereto. . In this case, the multiple capsules except the outermost multiple capsules of the microcapsules are characterized in that the length of the short axis or the long axis is shorter than that of the outermost multiple capsules.

상기 마이크로 캡슐은 고분자 매트릭스의 내부에 백설기의 건포도처럼 하나 이상 박혀 있는 형태로 분포하고 있다. 이때, 마이크로 캡슐은 접착물질을 함유하고 있어, 외부 자극에 의해 고분자 매트릭스에 균열이 발생하는 경우, 접착물질을 이용하여 자기치유 효과를 발생시킨다.The microcapsule is distributed in the form of one or more embedded in the polymer matrix, such as white snow currant. At this time, the microcapsule contains an adhesive material, and when a crack occurs in the polymer matrix due to an external stimulus, a self-healing effect is generated using the adhesive material.

상기 마이크로 캡슐은 전체 자기치유소재 대비 0.1 중량% 내지 0.5 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 전체 자기치유소재는 고분자 매트릭스, 촉매, 및 마이크로 캡슐을 모두 포함하는 것이다. The microcapsule is preferably 0.1% to 0.5% by weight relative to the total self-healing material, but is not limited thereto. In this case, the total self-healing material includes all of the polymer matrix, the catalyst, and the microcapsules.

특히, 상기 마이크로 캡슐은 다중 캡슐을 갖는 단일 코어 마이크로 캡슐인 것으로, 단일 코어 주위로 다중 캡슐을 겹겹이 형성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 접착물질은 상기 다중 캡슐의 내부마다 봉입되는 것을 특징으로 하는바, 마이크로 캡슐은 같은 곳에 반복적인 균열에 의한 자기치유 효과를 보다 상승시킬 수 있고, 자극 강도에 따라 최외각 다중 캡슐만 터지는 등 다중 캡슐의 일부만 터지도록 함으로써, 접착물질의 낭비를 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.In particular, the microcapsules are single core microcapsules having multiple capsules, and are characterized in that multiple capsules are layered around a single core. At this time, the adhesive material is characterized in that the encapsulated in each of the inside of the multi-capsule, the microcapsules can increase the self-healing effect by repeated cracks in the same place, and only the outermost multi-capsule popping according to the stimulus strength By opening only a portion of the multi-capsule, etc., there is an advantage of minimizing waste of the adhesive material.

상기 접착물질의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 디사이클로펜타디엔(Dicyclopentadiene; DCPD) 수지인 것이 바람직하다.The type of the adhesive material is not particularly limited, but is preferably a dicyclopentadiene (DCPD) resin.

상기 캡슐의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 우레아-포름알데히드(Urea-formaldehyde) 수지인 것이 바람직하다.
The type of the capsule is not particularly limited, but is preferably a urea-formaldehyde resin.

상기 촉매의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 캡슐과는 반응하지 않으면서도 고분자 매트릭스와의 반응성은 뛰어나 균열이 발생하는 경우 자기치유 능력이 우수한 것으로, 루테늄 촉매인 것이 바람직하고, 새로운 형태의 루테늄 촉매인 그럽스(Grubbs) 촉매인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용되는 “그럽스(Grubbs) 촉매”는 1992년 그럽스(Grubbs) 교수에 의해 개발된 것으로, 이는 외부 환경 변화에도 매우 안정하며 반응도 획기적으로 잘 일으키는 새로운 형태의 루테늄 촉매이다.Although the type of the catalyst is not particularly limited, it does not react with the capsule but has excellent reactivity with the polymer matrix and has excellent self-healing ability when cracks are generated. More preferably, it is a Grubbs catalyst, but is not limited thereto. The “Grubbs catalyst” used in the present invention was developed by Professor Grubbs in 1992, and it is a new type of ruthenium catalyst which is very stable to external environmental changes and also reacts well.

상기 촉매는 전체 자기치유소재 대비 0.1 중량% 내지 0.5 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 전체 자기치유소재는 고분자 매트릭스, 촉매, 및 마이크로 캡슐을 모두 포함하는 것이다.
The catalyst is preferably 0.1% to 0.5% by weight relative to the total self-healing material, but is not limited thereto. In this case, the total self-healing material includes all of the polymer matrix, the catalyst, and the microcapsules.

또한, 본 발명은 1) 고분자 매트릭스에 1차 균열이 발생하는 단계; 2) 마이크로 캡슐의 최외각 다중 캡슐이 터져, 상기 최외각 다중 캡슐의 내부에 봉입되어 있는 접착물질이 흘러나오는 단계; 및 3) 상기 접착물질이 상기 고분자 매트릭스의 내부에 포함된 촉매와 접촉한 후, 중합이 진행되어 1차 자기치유가 일어나는 단계를 포함하는 것으로, 상기 1) 내지 3) 단계가 1회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 제 1항에 따른 자기치유소재를 이용한 자기치유방법을 제공한다.
In addition, the present invention comprises the steps of 1) generating a primary crack in the polymer matrix; 2) bursting the outermost multiple capsule of the microcapsule, the adhesive material encapsulated inside the outermost multiple capsule flows out; And 3) contacting the adhesive material with the catalyst contained in the polymer matrix, and then polymerizing the primary self-healing process, wherein steps 1) to 3) are repeated one or more times. It provides a self-healing method using a self-healing material according to claim 1 characterized in that.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

도 1은 종래 자기치유소재에 적용된 마이크로 캡슐의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a microcapsule applied to a conventional self-healing material.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 자기치유소재(1)에 적용된 마이크로 캡슐(10)은 단일 캡슐(100)을 갖는 단일 코어 마이크로 캡슐(10)인 것으로, 접착물질(200)은 단일 캡슐(100)의 내부에 봉입되어 있다. 따라서, 종래 마이크로 캡슐(10)을 이용한 자기치유소재(1)는 같은 곳에 반복적인 균열이 일어나는 경우 접착물질(200)이 남아있지 않아 자기치유 효과가 미미한 문제가 있다. As shown in FIG. 1, the microcapsule 10 applied to the conventional self-healing material 1 is a single core microcapsule 10 having a single capsule 100, and the adhesive material 200 is a single capsule 100. It is sealed inside. Therefore, the self-healing material 1 using the conventional microcapsules 10 has a problem that the self-healing effect is insignificant because the adhesive material 200 does not remain when repeated cracks occur at the same place.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유소재에 적용된 마이크로 캡슐의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a microcapsule applied to a self-healing material according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유소재(1)에 적용된 마이크로 캡슐(10)은 다중 캡슐(100)을 갖는 단일 코어 마이크로 캡슐(10)인 것으로, 접착물질(200)은 단일 캡슐(100)의 내부마다 봉입되어 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기치유소재(1)에 적용된 마이크로 캡슐(10)은 같은 곳에 반복적인 균열에 의한 자기치유 효과를 상승시킬 수 있고, 자극 강도에 따라 다중 캡슐의 일부만 터지도록 함으로써, 접착물질의 낭비를 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.As shown in Figure 2, the microcapsules 10 applied to the self-healing material 1 according to an embodiment of the present invention is a single core microcapsule 10 having multiple capsules 100, the adhesive material ( 200 is enclosed in the interior of a single capsule (100). Therefore, the microcapsules 10 applied to the self-healing material 1 according to the embodiment of the present invention can increase the self-healing effect due to repeated cracking at the same place, so that only a part of the multi-capacity bursts according to the stimulus strength. By doing so, there is an advantage that can minimize the waste of the adhesive material.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 매트릭스의 반복적인 균열에 의한 자기치유방법을 나타낸 모식도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a self-healing method by repeated cracking of the polymer matrix according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 매트릭스(30)의 반복적인 균열에 의한 자기치유방법은 고분자 매트릭스(30)에 1차 균열이 발생하고, 마이크로 캡슐(10)의 최외각 다중 캡슐(100)이 터져, 최외각 다중 캡슐(100)의 내부에 봉입되어 있는 접착물질(200)이 흘러나온다. 접착물질(200)이 고분자 매트릭스(30)의 내부에 포함된 촉매(20)와 접촉한 후, 중합이 진행되어 1차 자기치유가 일어난다. 이후, 같은 곳에 반복적인 균열이 일어나는 경우 상기 단계가 여러 차례 반복될 수 있다.
As shown in FIG. 3, in the self-healing method by repeated cracking of the polymer matrix 30 according to an embodiment of the present invention, primary cracking occurs in the polymer matrix 30, and the microcapsules 10 are separated from each other. The outermost multiple capsule 100 bursts, and the adhesive material 200 enclosed in the outermost multiple capsule 100 flows out. After the adhesive material 200 contacts the catalyst 20 included in the polymer matrix 30, polymerization proceeds to cause primary self-healing. Thereafter, the above steps may be repeated several times if repeated cracking occurs in the same place.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1: 자기치유소재
10: 마이크로 캡슐
20: 촉매
30: 고분자 매트릭스
100: 캡슐
200: 접착물질1: self-healing material
10: microcapsules
20: catalyst
30: polymer matrix
100: Capsule
200: adhesive material

Claims (7)

고분자 매트릭스의 내부에 접착물질을 함유하는 하나 이상의 마이크로 캡슐 및 촉매를 포함하고,
상기 마이크로 캡슐은 다중 캡슐을 갖는 단일 코어 마이크로 캡슐인 것을 특징으로 하는 자기치유소재.
One or more microcapsules and a catalyst containing an adhesive material inside the polymer matrix,
The microcapsules are self-healing materials, characterized in that single core microcapsules having multiple capsules.
제 1항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에테르, 에폭시 수지, 에폭시 비닐 에스테르 수지, 폴리이미드, 페놀-포름알데히드 수지, 아민-포름알데히드 수지, 폴리술폰, 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌), 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리(알킬아크릴레이트) 및 폴리실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자기치유소재.
The method of claim 1,
The polymer matrix is polyamide, polyester, polycarbonate, polyether, epoxy resin, epoxy vinyl ester resin, polyimide, phenol-formaldehyde resin, amine-formaldehyde resin, polysulfone, poly (acrylonitrile-butadiene- Styrene), polyurethane, polyolefin, polyacrylate, poly (alkylacrylate) and polysilane.
제 1항에 있어서,
상기 접착물질은 상기 캡슐의 내부마다 봉입되는 것을 특징으로 하는 자기치유소재.
The method of claim 1,
The adhesive material is self-healing material, characterized in that the encapsulated every inside of the capsule.
제 1항에 있어서,
상기 접착물질은 디사이클로펜타디엔(Dicyclopentadiene; DCPD) 수지인 것을 특징으로 하는 자기치유소재.
The method of claim 1,
The adhesive material is a self-healing material, characterized in that the dicyclopentadiene (DCPD) resin.
제 1항에 있어서,
상기 캡슐은 우레아-포름알데히드(Urea-formaldehyde) 수지인 것을 특징으로 하는 자기치유소재.
The method of claim 1,
The capsule is a self-healing material, characterized in that the urea-formaldehyde (Urea-formaldehyde) resin.
제 1항에 있어서,
상기 촉매는 루테늄 촉매인 것을 특징으로 하는 자기치유소재.
The method of claim 1,
The catalyst is a self-healing material, characterized in that the ruthenium catalyst.
1) 고분자 매트릭스에 1차 균열이 발생하는 단계;
2) 마이크로 캡슐의 최외각 다중 캡슐이 터져, 상기 최외각 다중 캡슐의 내부에 봉입되어 있는 접착물질이 흘러나오는 단계; 및
3) 상기 접착물질이 상기 고분자 매트릭스의 내부에 포함된 촉매와 접촉한 후, 중합이 진행되어 1차 자기치유가 일어나는 단계를 포함하는 것으로,
상기 1) 내지 3) 단계가 1회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 제 1항에 따른 자기치유소재를 이용한 자기치유방법.
1) generating a primary crack in the polymer matrix;
2) bursting the outermost multiple capsule of the microcapsule, the adhesive material encapsulated inside the outermost multiple capsule flows out; And
3) after the adhesive material is in contact with the catalyst contained in the polymer matrix, the polymerization proceeds to include the first self-healing,
Self-healing method using the self-healing material according to claim 1, wherein the steps 1) to 3) are repeated one or more times.
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