KR20160014969A - Manufacturing method of inorganic particles dispersed hybrid materials by controlling the particle size of inorganic particles through grinding of inorganic particles - Google Patents

Manufacturing method of inorganic particles dispersed hybrid materials by controlling the particle size of inorganic particles through grinding of inorganic particles Download PDF

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Abstract

The technical idea of the present invention relates to a manufacturing method of a hybrid material having dispersed inorganic particles, through pulverizing inorganic particles and controlling particle sizes. The manufacturing method comprises: a step of preparing inorganic particles; a step of primarily, secondarily, and tertiarily pulverizing the inorganic particles by using milling balls, each having different sizes; a step of obtaining the inorganic particles pulverized so as to have different particle sizes; a step of treating the surface of the inorganic particles with organic silane; a step of separating and drying the silane-treated inorganic particles; and a step of manufacturing a hybrid material by mixing the inorganic particles with different sizes. By using the inorganic particles with different particle sizes to have a crystallization structure or a compact structure, which are manufactured by the method as described in the present invention, a hybrid material having high packing density can be obtained. An effect of improving electric properties, mechanical properties, and chemical durability of appliances to which the hybrid material is applied, is provided.

Description

무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법 {Manufacturing method of inorganic particles dispersed hybrid materials by controlling the particle size of inorganic particles through grinding of inorganic particles}Technical Field [0001] The present invention relates to a method for producing inorganic particles dispersed in a hybrid material,

본 발명은 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 무기입자 분쇄시 밀링용 볼의 크기, 분쇄시간 및 교반속도를 제어하여 다양한 입자 크기를 갖는 무기입자를 수득하고, 표면에 기능성 유기실란을 처리한 후 적당한 비율로 혼합하여 하이브리드 소재에 적용한 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 하이브리드 소재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an inorganic particle dispersed hybrid material through pulverization and particle size control of inorganic particles, and more particularly, to a method for producing inorganic particle dispersed hybrid materials by controlling the size, milling time, The present invention relates to a process for producing an inorganic particle hybrid material by pulverizing inorganic particles and controlling the particle size of the inorganic particles, which is applied to a hybrid material, by mixing the inorganic particles with a functional organic silane at a suitable ratio.

일반적으로 무기입자는 내부식성, 내화학성, 내마모성, 내열특성, 고경도, 수분 및 가스의 차단성과 같은 우수한 물성을 지니고 있어 구조재료, 보호용 코팅재료, 연마재료, 차폐막과 같은 분야에서 활용되고 있다. 이러한 우수한 물성을 지니는 무기입자는 그 적용범위가 전기전자, 정보, 에너지 소재로까지 요구되며, 적용을 위한 활발한 연구도 진행 중에 있다.In general, inorganic particles have excellent physical properties such as corrosion resistance, chemical resistance, abrasion resistance, heat resistance, hardness, moisture and gas barrier properties, and are utilized in such fields as structural materials, protective coating materials, abrasive materials and shielding films. Inorganic particles having such excellent physical properties are required to be applied to electric, electronic, information and energy materials, and active research for application is underway.

무기입자는 제조를 위해 고가의 고온 공정 및 건식 공정이 요구될 뿐 아니라 제조된 무기입자는 소재자체의 취성으로 인해 후막을 제조하기가 힘들고 간단한 습식공정을 적용하는 데 많은 한계점이 있다.In addition to the expensive high temperature process and dry process, the inorganic particles are difficult to produce thick film due to the brittleness of the material itself and there are many limitations in applying a simple wet process.

이러한 한계점들을 극복하기 위해 최근에는 무기입자의 기존 물성의 저하 없이 습식공정이 가능한 콜로이드상의 무기입자에 관한 제조연구 및 무기입자의 습식소재로의 적용을 위한 분산연구가 많이 진행되고 있다. 기존 무기입자는 일반적으로 구조용 재료로 많이 활용되었으며 유기바인더 등인 고분자 수지와 혼합하여 하이브리드 소재를 형성시킨 후 습식 코팅을 통해 막을 제조하여 무기물의 기계적, 열적, 화학적 물성을 향상시킬 수 있다.In order to overcome these limitations, researches on colloidal inorganic particles capable of wet processing without decreasing the existing properties of inorganic particles and dispersion studies for application of inorganic particles to wet materials have been conducted. Conventional inorganic particles are generally used as structural materials, and they can be mixed with a polymer resin such as an organic binder to form a hybrid material, followed by wet coating to improve the mechanical, thermal, and chemical properties of the inorganic material.

이러한 무기입자를 제조하는 종래 기술은 '대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0120257호 유무기하이브리드 습식 절연막의 제조방법 및 이에 의해 제조된 하이브리드 습식 절연막', '대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0118876호 실리카 나노졸의 입자크기제어를 통한 굴절율 제어가능 유무기 하이브리드 소재의 제조방법' 및 '대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 제10-1269138호 하이브리드 패키징 제조방법'이 소개되어 있다.The prior art for manufacturing such inorganic particles is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2009-0120257, a method of producing a hybrid inorganic insulating film, a hybrid wet insulating film produced thereby, No. 10-2012-0118876 discloses a method for manufacturing a hybrid organic / inorganic hybrid material capable of controlling the refractive index through controlling the particle size of silica nanosol, and Korean Patent Registration No. 10-1269138 Hybrid Packaging Manufacturing Method .

상기 종래기술들은 무기입자의 결정성 및 그와 관련한 치밀도가 부족한 비정질성의 무기입자로, 입자의 크기가 서로 동일하거나 유사하기 때문에 치밀한 구조를 가지기 어렵다. 따라서 높은 결정성과 밀도를 지니는 무기입자의 입자 크기를 다양하게 하며, 이러한 무기입자를 분산시켜 높은 충진 밀도로 제조되는 하이브리드 소재가 필요한 실정이다.The above-mentioned prior arts are non-crystalline inorganic particles having insufficient crystallinity and related densities of inorganic particles, and they are difficult to have a dense structure because their particle sizes are the same or similar to each other. Therefore, the particle size of inorganic particles having high crystallinity and density is varied, and a hybrid material produced by dispersing these inorganic particles and having a high packing density is required.

따라서 본 발명의 목적은 무기입자 분쇄시 밀링용 볼의 크기, 분쇄시간 및 교반속도를 제어하여 다양한 입자 크기를 갖는 무기입자를 수득하고, 표면에 기능성 유기실란을 처리한 후 적당한 비율로 혼합하여 하이브리드 소재에 적용한 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a process for producing inorganic particles having various particle sizes by controlling the size of the milling balls, milling time and stirring speed at the time of inorganic particle milling, treating the surface with functional organosilane, And to provide a method of manufacturing an inorganic particle dispersion hybrid material by controlling the particle size and the pulverization of the inorganic particles applied to the material.

상기한 목적은, 무기입자를 준비하는 단계와; 상기 무기입자를 각각 상이한 크기를 갖는 밀링 볼(Milling ball)을 통해 각각 1차, 2차 및 3차 분쇄하는 단계와; 각각 입자 크기가 상이하도록 분쇄된 무기입자를 수득하는 단계와; 상기 무기입자의 표면에 유기 실란을 처리하는 단계와; 실란 처리된 무기입자를 분리 및 건조하는 단계와; 크기가 상이한 상기 무기입자를 혼합하여 하이브리드 소재를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법에 의해 달성된다.The above-mentioned object is achieved by a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing inorganic particles; Primary, secondary and tertiary pulverization of the inorganic particles through milling balls having different sizes, respectively; Obtaining inorganic particles that have been pulverized to have different particle sizes, respectively; Treating the surface of the inorganic particles with an organosilane; Separating and drying the silane-treated inorganic particles; And a step of mixing the inorganic particles having different sizes to prepare a hybrid material, wherein the inorganic particles are dispersed in the inorganic particles.

상기 무기입자는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 지르코니아(Zirconia), 티타니아(Titania) 중 적어도 어느 하나이며, 상기 밀링 볼은 지르코니아 볼이며, 상기 1차, 2차 및 3차 분쇄 단계에서 각각 1.0, 0.3, 0.1mm의 크기를 갖는 밀링 볼을 사용하는 것이 바람직하다.Wherein the inorganic particles are at least one of silica, alumina, zirconia, and titania, and the milling balls are zirconia balls, and each of the inorganic particles in the first, second and third milling steps It is preferable to use a milling ball having a size of 1.0, 0.3 or 0.1 mm.

여기서, 상기 1차, 2차 및 3차 분쇄하는 단계는 용매 하에서 이루어지며, 상기 용매는 물, 증류수, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 이소프로판올(Isopropanol), 부탄올(Butanol), 톨루엔(Toluene), 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone), 메틸셀로솔브(Methyl cellosolve), 에틸셀로솔브(Ethyl cellosolve), 부틸셀로솔브(Butyl cellosolve), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 및 테트라하이드로피란(Tetrahydropyran, THP) 중 적어도 어느 하나이며, 상기 무기입자의 표면에 유기 실란을 처리하는 단계는, 상온 상압 교반 반응 또는 리플럭스(Reflux) 반응에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.The primary, secondary and tertiary pulverization steps are performed in a solvent, and the solvent is water, distilled water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ), Toluene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, tetrahydrofuran, Wherein the step of treating the surface of the inorganic particles with the organosilane is carried out by an atmospheric pressure atmospheric pressure stirring reaction or a reflux reaction (hereinafter referred to as " reflux reaction " desirable.

여기서, 상기 유기 실란은, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 싸이클로헥실트리메톡시실란, 싸이클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3,-트리플루오로프로필트리에톡시실란. 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-하이드록시에틸트리메톡시실란, 2-하이드록시에틸트리에톡시실란, 2-하이드록시프로필트리메톡시실란, 2-하이드록시프로필트리에톡시실란, 3-하이드록시프로필트리메톡시실란, 3-하이드록시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i프로필디메톡시실란, 디-i프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헥실디에톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-싸이클로헥실디메톡시실란, 디-n-싸이클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.The organosilane may be at least one selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, Propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethyl Vinyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-hexyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, - chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3, -trifluoropropyltriethoxysilane. 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2- 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3- 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- Ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane And a mixture thereof, and at least one member selected from the group consisting of dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di- Di-n-propyldimethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-pentyldimethoxysilane, di- Di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, di- di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, and mixtures thereof. And a mixture thereof.

각각 입자 크기가 상이하도록 분쇄된 상기 무기입자는 각각 90 내지 110nm, 250 내지 350nm 및 700 내지 900nm의 크기를 갖거나, 각각 입자 크기가 상이하도록 분쇄된 상기 무기입자는 각각 40 내지 60nm, 90 내지 110nm 및 200 내지 400nm의 크기를 갖는 것이 바람직하다.The inorganic particles pulverized so as to have different particle sizes respectively have a size of 90 to 110 nm, 250 to 350 nm and 700 to 900 nm, respectively, or the inorganic particles pulverized so as to have different particle sizes, respectively, are 40 to 60 nm, 90 to 110 nm And a size of 200 to 400 nm.

상술한 본 발명의 구성에 따르면 결정화 또는 치밀한 구조를 갖도록 각각 상이한 입자 크기를 포함한 무기입자를 통해 높은 충진 밀도를 갖는 하이브리드 소재를 얻을 수 있으며, 상기 하이브리드 소재를 적용한 제품의 전기적 물성, 기계적 물성 및 화학적 내구성이 향상되는 효과를 제공한다.According to the structure of the present invention described above, it is possible to obtain a hybrid material having a high packing density through inorganic particles having different particle sizes so as to have a crystallized or dense structure. The electrical properties, mechanical properties and chemical And the durability is improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법의 순서도이다.1 is a flow chart of a method for manufacturing an inorganic particle dispersion hybrid material through pulverization and particle size control of inorganic particles according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for producing an inorganic particle dispersion hybrid material through pulverization and particle size control of inorganic particles according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에 도시된 바와 같이 먼저, 무기입자를 준비한다(S1).First, as shown in FIG. 1, inorganic particles are prepared (S1).

무기입자는 수 내지 수십 마이크로미터의 크기를 지니는 무기 결정질 실리카(Silica) 입자를 준비한다. 무기 실리카 입자는 20 내지 30 마이크로 미터의 크기를 가지며, 광산에서 직접 재취하거나 재취한 입자를 정제를 통해 얻은 입자인 것을 사용한다. 경우에 따라서 무기입자는 알루미나(Alumina), 지르코니아(Zirconia), 티타니아(Titania) 중 어느 하나를 사용할 수도 있다.The inorganic particles prepare inorganic crystalline silica particles having a size of several to several tens of micrometers. The inorganic silica particles have a size of 20 to 30 micrometers and are directly re-collected from the mine or used as particles obtained by purifying the re-collected particles. In some cases, the inorganic particles may be selected from the group consisting of alumina, zirconia, and titania.

무기입자를 분쇄한다(S2).The inorganic particles are pulverized (S2).

나노 밀링 분쇄기를 이용하여 S1 단계에서 준비된 무기 실리카 입자를 1차 분쇄한다. 1차 분쇄는 1mm 크기의 지르코니아 볼을 이용하여 이루어진다. 이때 교반 속도는 2000 내지 4000rpm이며, 분쇄시간은 2 내지 6시간 동안 한 시간 단위로 제어하여 용매 하에서 수행된다. 분쇄되는 무기 실리카 입자와 지르코니아 볼은, 무기입자:지르코니아 볼=1:5의 중량비로 사용되고, 적용 용매는 무기입자 및 볼:용매=1:1 중량비로 혼합하여 분쇄를 수행한다. 여기서 용매는 물 또는 증류수를 사용하는 것이 바람직하며, 이 이외에도 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 이소프로판올(Isopropanol), 부탄올(Butanol), 톨루엔(Toluene), 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone), 메틸셀로솔브(Methyl cellosolve), 에틸셀로솔브(Ethyl cellosolve), 부틸셀로솔브(Butyl cellosolve), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 및 테트라하이드로피란(Tetrahydropyran, THP) 중 어느 하나 또는 이들을 혼합한 용매를 사용 가능하다.The inorganic silica particles prepared in the step S1 are first crushed using a nano milling mill. The primary grinding is carried out using zirconia balls having a size of 1 mm. At this time, the stirring speed is 2000 to 4000 rpm, and the pulverization time is controlled in a unit of time for 2 to 6 hours and is performed in a solvent. The inorganic silica particles to be ground and the zirconia balls are used at a weight ratio of inorganic particles: zirconia balls = 1: 5, and the applied solvent is mixed by mixing the inorganic particles and the balls: solvent at a weight ratio of 1: 1. In this case, it is preferable to use water or distilled water as the solvent. In addition, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, toluene, acetone, Methyl ethyl ketone, Methyl cellosolve, Ethyl cellosolve, Butyl cellosolve, Tetrahydrofuran (THF) and Tetrahydropyran (Tetrahydropyran) , THP), or a solvent in which these are mixed.

여기에 효율적인 분쇄와 분쇄된 무기 실리카 입자 간의 응집을 최소화 하기 위해서 입자의 pH를 고려한 수성 분산제를 입자에 대해 2 중량비로 투입하여 분쇄를 진행한다.In order to minimize the agglomeration between the pulverized inorganic silica particles and the efficient pulverization, an aqueous dispersing agent considering the pH of the particles is added to the particles at a weight ratio of 2 and the pulverization proceeds.

S1 단계에서 준비된 무기 실리카 입자를 1차보다 크기가 작은 지르코니아 볼을 이용하여 2차 분쇄한다. 이때 지르코니아 볼의 사이즈는 0.3mm이고, 교반 속도는 3000 내지 5000rpm으로 1차 분쇄보다 교반 속도가 높도록 한다. 분쇄시간은 2 내지 6시간 동안 한 시간 단위로 제어하여 용매 하에서 분쇄가 이루어진다. 분쇄에 사용된 무기 실리카 입자와 지르코니아 볼은, 무기입자:지르코니아 볼=1:5 중량비로 사용되고, 적용 용매는 물 또는 증류수로 무기입자 및 볼:용매=1:1.25 중량비로 혼합하여 분쇄를 수행한다.The inorganic silica particles prepared in the step S1 are secondarily pulverized using a zirconia ball smaller in size than the first size. At this time, the size of the zirconia balls is 0.3 mm and the agitation speed is 3000 to 5000 rpm so that the agitation speed is higher than that of the first mill. The pulverization time is controlled in units of one hour for 2 to 6 hours and pulverization is carried out under a solvent. The inorganic silica particles and zirconia balls used in the pulverization are used in an inorganic particle: zirconia ball = 1: 5 weight ratio, and the applied solvent is mixed with water or distilled water at an inorganic particle and a ball: solvent ratio of 1: 1.25, .

여기에 효율적인 분쇄와 분쇄된 무기 실리카 입자 간의 응집을 최소화 하기 위해서 입자의 pH를 고려한 수성 분산제를 입자에 대해 3 중량비로 투입하여 분쇄를 진행한다.In order to minimize the agglomeration between the inorganic silica particles and the efficient pulverization, an aqueous dispersing agent considering the pH of the particles is added at a ratio of 3 parts by weight to the particles to carry out the pulverization.

S1 단계에서 준비된 무기 실리카 입자를 2차보다 크기가 작은 지르코니아 볼을 이용하여 3차 분쇄한다. 이때 지르코니아 볼의 사이즈는 0.1mm이고, 교반속도는 3000 내지 5000rpm, 분쇄시간은 2 내지 6시간까지 한 시간 단위로 제어하여 용매 하에서 분쇄가 이루어진다. 분쇄에 사용된 무기 실리카 입자와 지르코니아 볼은, 무기입자:지르코니아 볼=1:5 중량비로 사용되고, 적용 용매는 물 또는 증류수로 무기입자 및 볼:용매=1:1.5 중량비로 혼합하여 분쇄를 수행한다.The inorganic silica particles prepared in the step S1 are thirdly pulverized using a zirconia ball having a size smaller than the second size. At this time, the size of the zirconia balls is 0.1 mm, the agitation speed is 3,000 to 5,000 rpm, and the milling time is 2 to 6 hours. The inorganic silica particles and the zirconia balls used in the pulverization are used in an inorganic particle: zirconia ball = 1: 5 weight ratio, and the applied solvent is mixed with water or distilled water at an inorganic particle and a ball: solvent ratio of 1: 1.5, .

여기에 효율적인 분쇄와 분쇄된 무기 실리카 입자 간의 응집을 최소화 하기 위해서 입자의 pH를 고려한 수성 분산제를 입자에 대해 5 중량비로 투입하여 분쇄를 진행한다.In order to minimize the agglomeration between the pulverized inorganic silica particles and the efficient pulverization, an aqueous dispersing agent considering the pH of the particles is added at a ratio of 5 parts by weight to the particles to carry out the pulverization.

분쇄된 무기입자를 수득한다(S3).To obtain pulverized inorganic particles (S3).

S2 단계와 같은 단계별 분쇄과정을 통해 1차 분쇄에서는 800 나노미터에서 1 마이크로미터까지의 입자크기를 갖는 무기 실리카 입자를 수득할 수 있고, 분쇄 시간에 따라서 초기 1 내지 2시간은 입자의 크기 제어에 영향을 미치나 동일 조건에서 시간이 늘어날수록 입자 크기 제어보다는 표면의 마모가 진행된다.Through the stepwise grinding process as in the step S2, inorganic silica particles having a particle size of 800 nanometers to 1 micrometer can be obtained in the primary grinding, and the initial one to two hours according to the grinding time can be controlled But as the time increases under the same conditions, the wear of the surface proceeds rather than the control of the particle size.

1차 분쇄와 동일하게 2차 및 3차 분쇄에서도 분쇄 시간에 따른 입자 크기 제어보다는 단계별 크기 감소폭이 큼을 확인할 수 있었고, 동일 단계에서 분쇄 시간이 늘수록 입자 크기의 감소보다는 표면의 마모를 통해 입자 형태가 보다 구형으로 변한다. 2차 분쇄에서는 300 내지 500 나노미터까지의 입자크기를 지니는 무기 실리카 입자를 수득할 수 있고, 3차 분쇄에서는 50 내지 150 나노미터까지의 입자크기를 갖는 무기 실리카 입자를 수득할 수 있다.As in the case of the first grinding, it was confirmed that the second and third grinding also had a larger size reduction ratio than the particle size control according to the grinding time. In the same step, the grinding time increased, Is changed to a more spherical shape. In the second milling, inorganic silica particles having a particle size of 300 to 500 nanometers can be obtained, and in the third milling, inorganic silica particles having a particle size of 50 to 150 nanometers can be obtained.

무기입자의 표면에 실란 처리한다(S4).The surface of the inorganic particles is subjected to silane treatment (S4).

S3 단계를 통해 수득된 상이한 입자 크기를 갖는 무기 실리카 입자의 표면에 실란 처리를 한다. 무기 실리카 입자를 크기별로 진공 오븐에 건조하고, 이를 톨루엔 분산시킨 후 유기 실란인 메틸트리메톡시실란과 아미노프로필메톡시실란을 이용하여 1차 및 2차 실란 처리 반응을 한다. 여기서 용매는 톨루엔 이외에도 테트라하이드로퓨란 및 테트라하이드로피란 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 실란 처리 반응은 20 내지 50℃에서 리플럭스(Reflux) 방법을 통해 24시간 동안 이루어진다. 여기서 무기 실리카 입자, 실란 및 용매의 비율은 입자:실란:용매=1:0.3:4의 중량비로 반응시키고, 실란의 비율 0.3중량비 중에 0.15는 메틸트리메톡시실란이고, 나머지 0.15는 아미노프로필트리메톡시 실란의 비율이다.The surface of the inorganic silica particles having different particle sizes obtained through the step S3 is subjected to a silane treatment. The inorganic silica particles are dried in a vacuum oven by size, dispersed in toluene, and subjected to first and second silane treatment using methyltrimethoxysilane and aminopropylmethoxysilane, which are organic silanes. It is preferable that the solvent is any one of tetrahydrofuran and tetrahydropyran in addition to toluene. The silane treatment reaction is carried out at 20 to 50 캜 for 24 hours through the Reflux method. Here, the ratio of the inorganic silica particles, the silane and the solvent was in a weight ratio of particle: silane: solvent = 1: 0.3: 4. In the ratio of the silane ratio of 0.3, 0.15 was methyltrimethoxysilane, Lt; / RTI >

유기 실란은 메틸트리메톡시 실란 및 아미노프로필트리메톡시 실란 이외에도, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 싸이클로헥실트리메톡시실란, 싸이클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3,-트리플루오로프로필트리에톡시실란. 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-하이드록시에틸트리메톡시실란, 2-하이드록시에틸트리에톡시실란, 2-하이드록시프로필트리메톡시실란, 2-하이드록시프로필트리에톡시실란, 3-하이드록시프로필트리메톡시실란, 3-하이드록시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i프로필디메톡시실란, 디-i프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헥실디에톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-싸이클로헥실디메톡시실란, 디-n-싸이클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것을 사용 가능하다.In addition to methyltrimethoxysilane and aminopropyltrimethoxysilane, the organosilane may be a silane compound such as methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane i-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n Cyclohexyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3, -trifluoropropyltriethoxy Silane. 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2- 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3- 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- Ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane And a mixture thereof, and at least one member selected from the group consisting of dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di- Di-n-propyldimethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-pentyldimethoxysilane, di- Di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, di- di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, and mixtures thereof. And a mixture thereof.

실란 처리된 무기입자를 분리 및 건조한다(S5).The silane-treated inorganic particles are separated and dried (S5).

유기 실란이 표면처리된 각각 상이한 크기를 갖는 무기 실리카 입자는 수세와 원심분리 과정을 통해 유기 실란 표면처리된 순수한 무기 실리카 입자만을 수득한 후 이를 건조한다. 건조 과정에서 입자들 간에 서로 뭉치는 것을 해소하기 위해 막자사발에 입자를 곱게 간 후, 분쇄 단계별로 수득한 입자 크기별로 충진 효율을 최대화하기 위해서 일정 중량비로 이들을 혼합한다.The inorganic silica particles having different sizes each of which the organosilane has been surface-treated are washed and centrifuged to obtain only the pure inorganic silica particles treated with the organosilane and dried. In order to solve the problem of aggregation among the particles during the drying process, the particles are finely ground in a mortar and then mixed at a constant weight ratio in order to maximize the filling efficiency by the particle size obtained by the pulverization step.

하이브리드 소재를 제조한다(S6).And a hybrid material is manufactured (S6).

이렇게 혼합된 입자 크기가 각각 상이한 무기 실리카 입자를 크기별 충진 효율에 따라 효율적으로 혼합한다. 효율적으로 균질하게 혼합한 결정질 무기 실리카 입자를 에폭시 시스템(Epoxy system)과 다시 혼합하여 하이브리드 소재를 형성한다. 여기서 에폭시 시스템은 비스페놀 A(Bisphenol A) 에폭시 수지, 카르복실 앤하이드라이드 경화제(Carboxylic anhydride curing agent), 유동제인 폴리글리콜(Polyglycol) 및 경화촉매인 터셔리 아민(Tertiary amine)이 100:95:15:0.2 중량비로 혼합된 것을 말한다.
The inorganic silica particles having different mixed particle sizes are efficiently mixed according to the filling efficiency of each size. Efficient homogeneously mixed crystalline inorganic silica particles are mixed again with an epoxy system to form a hybrid material. The epoxy system is composed of bisphenol A epoxy resin, a carboxylic anhydride curing agent, a polyglycol as a flow agent, and a curing catalyst, Tertiary amine, in a ratio of 100: 95: 15 : 0.2 weight ratio.

이하에서는 S1 ~ S6 단계를 통해 제조된 하이브리드 소재를 이용하여 물성실험을 한 데이터이다. 상기 공정들을 통해 제조된 입자 크기가 서로 상이한 표면처리된 무기 실리카 입자가 중, 대략 800 나노미터, 300 나노미터 및 100 나노미터의 크기를 지니는 결정질 무기 실리카 입자를 2:3:5 중량비로 혼합한 무기 실리카 입자를 에폭시 시스템 100중량부에 대해 10 내지 40중량부로 배합하여 하이브리드 소재를 제조한다. 이를 인장강도, 굴곡강도, 충격강도를 측정할 수 있도록 규격에 맞는 가로/세로/높이의 일정비율을 갖는 샘플홀더에 하이브리드 소재를 담은 후 80℃에서 6시간 경화시킨다. 그 다음 130℃에서 10시간으로 조건을 변경하여 경화한 후 최종적으로 성형샘플을 획득하였다. 획득된 샘플을 이용하여 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 상온에서 측정하였다.Hereinafter, data on the physical properties of the hybrid material prepared through steps S1 to S6 are shown. The surface-treated inorganic silica particles having different particle sizes prepared through the above processes were mixed with each other at a weight ratio of 2: 3: 5 to the crystalline inorganic silica particles having a size of about 800 nanometers, 300 nanometers, and 100 nanometers The inorganic silica particles are blended in an amount of 10 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the epoxy system to prepare a hybrid material. The hybrid material is immersed in a sample holder having a certain ratio of length / length / height according to the standard so as to measure the tensile strength, flexural strength and impact strength, and then cured at 80 ° C for 6 hours. Then, the conditions were changed to 130 DEG C for 10 hours to cure, and finally a molded sample was obtained. Tensile strength, flexural strength and impact strength were measured at room temperature using the obtained samples.

아래 표 1에는 입자크기가 상이한 무기 실리카 입자의 혼합 유무에 따른 결과값이 나타나있다.Table 1 below shows the results depending on the presence or absence of the inorganic silica particles having different particle sizes.

실리카가 혼합되지 않은 에폭시 시스템으로 제조된 샘플Samples made with silica-free epoxy systems 표면처리된 입자 크기가 상이한 실리카 입자가 혼합된 샘플
(결정질 무기 실리카 입자 크기에 따른 비율
800nm:300nm:100nm=2:3:5)
Samples mixed with silica particles having different surface-treated particle sizes
(Ratio based on crystalline inorganic silica particle size
800 nm: 300 nm: 100 nm = 2: 3: 5)
인장강도(MPa)Tensile Strength (MPa) 75~8575 ~ 85 87.5~97.587.5 to 97.5 굴곡강도(MPa)Flexural Strength (MPa) 130~140130 ~ 140 145~155145-155 충격강도(kJ/㎡)Impact strength (kJ / m 2) 11~1311-13 15~1815 ~ 18

표 1에 나타난 것처럼 무기 실리카 입자의 표면처리를 통한 화학적 가교의 증대 및 입자 크기가 다른 무기 실리카 입자를 혼합하여 충진 효율을 상승시킴으로써, 에폭시 시스템 단독에 비해 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도가 전체적으로 상승함을 확인할 수 있었다. 이를 통해 무기 실리카 입자 표면의 소수화 처리 및 따른 용매 없이 에폭시 시스템과 화학적 가교가 가능한 기능기를 처리하고, 크기가 상이한 입자의 충진 효율을 높게 함으로써 혼합 및 성형과정에서 효율성을 증진시킬 뿐 아니라 기계적인 내구성 또한 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
As shown in Table 1, by increasing the chemical crosslinking through the surface treatment of the inorganic silica particles and mixing the inorganic silica particles having different particle sizes to increase the filling efficiency, the tensile strength, the bending strength and the impact strength are increased as compared with the epoxy system alone . Through the hydrophobic treatment of the surface of the inorganic silica particles and the subsequent functionalization of the functional groups capable of chemical cross-linking with the epoxy system without solvent, the efficiency of mixing and molding can be improved by increasing the filling efficiency of particles of different sizes, It can be confirmed that

S1 ~ S6 단계를 통해 제조된 입자 크기가 상이한 표면처리된 무기 실리카 입자 중 300 나노미터, 100 나노미터, 50 나노미터를 지니는 입자를 2:3:5 중량비로 혼합한 무기 실리카 입자를 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone) 용매에 혼합시킨다. 무기 실리카 입자:용매=15:85 중량비로 재분산한 후 고형분 40중량부로 용해된 에폭시-우레탄 공중합 바인더 에폭시 시스템에 10 내지 50중량부까지 혼합하여 에폭시-우레탄-실리카 하이브리드 소재를 제조하였다. 이러한 하이브리드 소재를 유리 기판에 1000rpm에서 30초간 스핀 코팅한 후 150℃에서 30분간 경화한 후 10㎛ 정도의 두께를 지니는 경화된 막을 통해 물성실험을 위한 샘플들을 획득하였다. 획득된 샘플들을 이용하여 막의 연필경도 및 접착력을 상온에서 측정하였다. The inorganic silica particles obtained by mixing the particles of the surface-treated inorganic silica particles having different particle sizes of 300 nm, 100 nm and 50 nm in a weight ratio of 2: 3: 5 prepared through steps S1 to S6 were dissolved in methyl ethyl ketone (Methyl ethyl ketone) solvent. The epoxy-urethane-silica hybrid material was prepared by mixing 10 to 50 parts by weight of an epoxy-urethane copolymerized binder epoxy system dissolved in 40 parts by weight of solid particles after redispersing the inorganic silica particles: solvent = 15: 85 weight ratio. These hybrid materials were spin-coated on a glass substrate at 1000 rpm for 30 seconds, cured at 150 ° C for 30 minutes, and samples were then obtained through a cured film having a thickness of about 10 μm. The obtained samples were used to measure the pencil hardness and adhesion of the film at room temperature.

아래의 표 2는 입자 크기가 서로 상이한 결정질 실리카 입자가 혼합된 무기 실리카 입자의 함량(300nm:100nm:50nm=2:3:5)에 따른 물성 결과값을 나타내었다.Table 2 below shows the physical properties according to the content of the inorganic silica particles (300 nm: 100 nm: 50 nm = 2: 3: 5) in which the crystalline silica particles having different particle sizes are mixed.

혼합 무기 실리카 입자 함량Mixed inorganic silica content 0중량부0 parts by weight 10중량부10 parts by weight 20중량부20 parts by weight 30중량부30 parts by weight 40중량부40 parts by weight 50중량부50 parts by weight 연필경도Pencil hardness 2H2H 3H3H 4H4H 5H5H 6H6H 7H7H 접착력Adhesion 3B3B 3B3B 4B4B 5B5B 5B5B 5B5B

상기 표 2에서 연필경도와 접착력은 ASTM(American Society for Testing and Materials)에 기재된 규격을 이용하였고, 접착력은 테입 테스트를 이용하였다. 표 2에 확인되는 것처럼 실리카의 표면처리를 통해 에폭시-우레탄 공중합 에폭시 시스템과의 단순한 혼합이 아니라 경화를 통해 화학적 가교를 함으로써 무기 실리카 입자의 함량이 증가되더라도 접착력의 저하가 없었고 연필경도는 무기 실리카 입자의 함량증가에 따라 상승함을 확인할 수 있었다.In Table 2, pencil hardness and adhesive strength were measured according to ASTM (American Society for Testing and Materials), and adhesive strength was measured using a tape test. As shown in Table 2, even though the content of the inorganic silica particles was increased by chemical crosslinking through hardening rather than simple mixing with the epoxy-urethane copolymerization epoxy system through the surface treatment of the silica, there was no decrease in the adhesive strength, And it increased with increasing contents.

본 발명은 무기 실리카 입자의 분쇄를 통해 제조된 입자크기가 상이한 무기 입자의 효율적 혼합을 통해 혼합 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 표면의 실란 소수화 처리 및 용매 분산 후 에폭시-우레탄 공중합 에폭시 시스템과의 화학적 가교가 가능한 기능기를 처리하였다. 이를 통해 에폭시 시스템과의 혼합, 분산, 코팅, 성형, 건조과정에서 효율성이 증진될 뿐만 아니라 높은 충진 밀도를 통해 기계적 물성 및 화학적 물성 또한 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.The present invention produced mixed silica particles through efficient mixing of inorganic particles having different particle sizes prepared through pulverization of inorganic silica particles. Silane hydrophobization treatment of the prepared silica surface and solvent dispersion were followed to treat functional groups capable of chemical cross-linking with the epoxy-urethane copolymerization epoxy system. Through this, it was confirmed that not only the efficiency in mixing, dispersing, coating, molding and drying with the epoxy system was improved, but also the mechanical and chemical properties were improved by the high packing density.

Claims (8)

무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법에 있어서,
무기입자를 준비하는 단계와;
상기 무기입자를 각각 상이한 크기를 갖는 밀링 볼(Milling ball)을 통해 각각 1차, 2차 및 3차 분쇄하는 단계와;
각각 입자 크기가 상이하도록 분쇄된 무기입자를 수득하는 단계와;
상기 무기입자의 표면에 유기 실란을 처리하는 단계와;
실란 처리된 무기입자를 분리 및 건조하는 단계와;
크기가 상이한 상기 무기입자를 혼합하여 하이브리드 소재를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
Disclosed is a method for producing an inorganic particle dispersed hybrid material by pulverizing inorganic particle and controlling particle size,
Preparing inorganic particles;
Primary, secondary and tertiary pulverization of the inorganic particles through milling balls having different sizes, respectively;
Obtaining inorganic particles that have been pulverized to have different particle sizes, respectively;
Treating the surface of the inorganic particles with an organosilane;
Separating and drying the silane-treated inorganic particles;
And a step of mixing the inorganic particles having different sizes to produce a hybrid material. The inorganic particle dispersion hybrid material is produced by pulverizing and controlling the particle size of the inorganic particles.
제 1항에 있어서,
상기 무기입자는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 지르코니아(Zirconia), 티타니아(Titania) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles are at least one of silica, alumina, zirconia, and titania. The method for producing inorganic particles dispersed hybrid materials by pulverization and particle size control of inorganic particles .
제 1항에 있어서,
상기 밀링 볼은 지르코니아 볼이며,
상기 1차, 2차 및 3차 분쇄 단계에서 각각 1.0, 0.3, 0.1mm의 크기를 갖는 밀링 볼을 사용하는 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
The method according to claim 1,
The milling ball is a zirconia ball,
A milling ball having a size of 1.0, 0.3, or 0.1 mm is used in each of the primary, secondary and tertiary pulverization steps, and a method for manufacturing inorganic particle dispersion hybrid material .
제 1항에 있어서,
상기 1차, 2차 및 3차 분쇄하는 단계는 용매 하에서 이루어지며,
상기 용매는 물, 증류수, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 이소프로판올(Isopropanol), 부탄올(Butanol), 톨루엔(Toluene), 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone), 메틸셀로솔브(Methyl cellosolve), 에틸셀로솔브(Ethyl cellosolve), 부틸셀로솔브(Butyl cellosolve), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 및 테트라하이드로피란(Tetrahydropyran, THP) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
The method according to claim 1,
The primary, secondary and tertiary pulverization steps are carried out under a solvent,
The solvent may be water, distilled water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, toluene, acetone, methyl ethyl ketone, At least one selected from the group consisting of methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, tetrahydrofuran (THF) and tetrahydropyran (THP) Wherein the inorganic particles are dispersed in the dispersion medium.
제 1항에 있어서,
상기 무기입자의 표면에 유기 실란을 처리하는 단계는,
상온 상압 교반 반응 또는 리플럭스(Reflux) 반응에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of treating the surface of the inorganic particles with organosilane comprises:
Wherein the inorganic particles are dispersed in an aqueous medium at room temperature under atmospheric pressure stirring or reflux reaction.
제 5항에 있어서,
상기 유기 실란은,
메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 싸이클로헥실트리메톡시실란, 싸이클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3,-트리플루오로프로필트리에톡시실란. 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-하이드록시에틸트리메톡시실란, 2-하이드록시에틸트리에톡시실란, 2-하이드록시프로필트리메톡시실란, 2-하이드록시프로필트리에톡시실란, 3-하이드록시프로필트리메톡시실란, 3-하이드록시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 트리알콕시실란류와, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i프로필디메톡시실란, 디-i프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헥실디에톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-싸이클로헥실디메톡시실란, 디-n-싸이클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 디알콕시실란류로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The organosilane may be,
Methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, i- Propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxysilane, n- Trimethoxysilane, trimethoxysilane, trimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane , 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3, -trifluoropropyltriethoxysilane. 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2- 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3- 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- Ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane And a mixture thereof, and at least one member selected from the group consisting of dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di- Di-n-propyldimethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-pentyldimethoxysilane, di- Di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, di- di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, and mixtures thereof. Wherein the inorganic particles are one selected from the group consisting of the inorganic particles and the mixture thereof. A method for producing a hybrid inorganic particle dispersion material.
제 1항에 있어서,
각각 입자 크기가 상이하도록 분쇄된 상기 무기입자는 각각 90 내지 110nm, 250 내지 350nm 및 700 내지 900nm의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles that have been pulverized so as to have different particle sizes have a size of 90 to 110 nm, 250 to 350 nm, and 700 to 900 nm, respectively, and a method for producing inorganic particle dispersion hybrid material .
제 1항에 있어서,
각각 입자 크기가 상이하도록 분쇄된 상기 무기입자는 각각 40 내지 60nm, 90 내지 110nm 및 200 내지 400nm의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 무기입자의 분쇄 및 입자 크기 제어를 통한 무기입자 분산 하이브리드 소재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the inorganic particles pulverized so as to have different particle sizes each have a size of 40 to 60 nm, 90 to 110 nm and 200 to 400 nm, respectively, and a method for producing an inorganic particle dispersion hybrid material .
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190046443A (en) * 2017-10-26 2019-05-07 한국전기연구원 Crystalline alumina-epoxy nanocomposite insulation materials and their manufacturing method
KR20190045991A (en) * 2017-10-25 2019-05-07 한국전기연구원 Silica crystalline particles-epoxy nanocomposite insulation materials and their manufacturing method
CN116253984A (en) * 2022-09-09 2023-06-13 深圳市金露兴科技有限公司 Sealing strip and production process thereof
CN116554951A (en) * 2023-05-19 2023-08-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局 Capacitor insulating oil and preparation method thereof

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