KR20190058912A - 현탁액의 저온 안정화를 통한 열팽창성 미소구의 분산도 향상 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열팽창성 미소구의 합성 진행 전 수상과 유상을 혼합하여 현탁액을 제조할 때 상온 이하의 냉각 상태에서 제조하여, 액적(droplet) 운동을 제한하고, 미소구가 되려는 응집, 응결, 오스트발트 숙성 (ostwald ripening) 등이 더디게 진행되는 것을 유도할 수 있도록 함으로써, 실제 미소구 합성 전까지 안정한 형태의 현탁액 상태를 유지시킬 수 있고, 그에 따라 최종 열팽창성 미소구 제품의 입도를 고르게 하는 동시에 분산도를 향상시킬 수 있는 열팽창성 미소구 제조 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

현탁액의 저온 안정화를 통한 열팽창성 미소구의 분산도 향상 방법{METHOD FOR IMPROVING OF DISPERSION OF A THERMALLY EXPANDED MICROSPHERE BY STABILIZING A SUSPENSIONS IN A LOW TEMPERATURE}

본 발명은 열팽창성 미소구 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현탁액 상태에서 저온 안정화를 통해 합성되는 열팽창성 미소구 입도에 대한 분산도를 향상시킬 수 있도록 한 열팽창성 미소구 제조 방법에 관한 것이다.

열팽창성 미소구는 가스차단성을 갖는 종류의 열가소성 수지 외부막 안에 발포기제가 봉입되도록 합성시켜 제조되고 있고, 제조된 열팽창성 미소구는 열가소성 수지를 외부막으로 하고 그 내부에 발포기제가 봉입된 구조를 가지며, 경량화 재료, 도료 단열재, 충격흡수재, 표면개질재 등으로 활용될 수 있다.

상기 열팽창성 미소구의 제조 방법에 대한 일례로서, 수상과 유상을 혼합하여 현탁액을 제조하는 과정과, 현탁액을 합성 및 후처리하는 과정 등을 포함하는 현탁중합법이 사용되고 있다.

이러한 열팽창성 미소구 제조시 최종 제품의 입도 크기는 제품의 배율과 외관, 열 안정성 등 여러 가지 물성과 연관이 있으므로, 수상과 유상의 혼합으로 현탁액을 제조하는 공정이 매우 중요하다.

즉, 열팽창성 미소구를 제조하는 공정 중, 수상과 유상의 혼합으로 현탁액을 제조하는 과정이 가장 중요한데, 그 이유는 현탁액을 합성 전까지 안정한 형태로 유지해야 최종 미소구 제품의 입자 분포가 고르게 나올 수 있기 때문이다.

종래 기술로서, 최종 열팽창성 미소구 제품의 입자 분포를 고르게 하기 위한 여러 가지 방법이 공개되어 있으며, 특히 공개특허 제10-2005-0035743호에는 유기용매와 물에 의해 형성된 액적을 이용한 현탁중합법으로 입도 분포가 균일한 비닐계 고분자 입자를 제조하는 방법을 개시되어 있으나, 실제 열팽창성 미소구를 제조하기 위한 합성 전까지 현탁액을 안정한 상태로 유지하지 못하여 최종 미소구 제품의 고른 입도를 보장할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 공개번호 제10-2005-0035743호(2005.04.19)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 열팽창성 미소구의 합성 진행 전 수상과 유상을 혼합하여 현탁액을 제조할 때 상온 이하의 저온 상태에서 제조하여, 액적(droplet) 운동을 제한하고, 미소구가 되려는 응집, 응결, 오스트발트 숙성 (ostwald ripening) 등이 더디게 진행되도록 함으로써, 실제 미소구 합성 전까지 안정한 형태의 현탁액 상태를 유지할 수 있고, 그에 따라 최종 열팽창성 미소구 제품의 입도를 고르게 하는 동시에 분산도를 향상시킬 수 있는 열팽창성 미소구 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 나이트릴계 모노머 및 발포제인 탄화수소를 포함하는 유상을 제공하는 단계, 수상을 제공하는 단계, 4℃(± 3℃)의 저온 조건에서 상기 유상과 수상을 혼합하여 현탁액을 준비하는 단계 및 상기 현탁액을 현탁 중합하여 열팽창성 미소구를 얻는 단계를 포함하는 열팽창성 미소구의 제조방법을 제공한다.

상기 나이트릴계 모노머는 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile), 메타크릴로니트릴(Methacrylonitrile), 푸마로니트릴(Fumaronitrile) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

상기 탄화수소는 이소펜탄(Isopentane), 노르말펜탄(Normal pentane, N-pentane), 이소옥탄(Isooctane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 열가소성 고분자일 수 있다.

상기 수상은 증류수 및 현탁안정제를 포함하고, 상기 현탁안정제는 콜로이달실리카, 알루미나졸, 수산화마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

상기 유상과 수상을 20:80의 중량비로 혼합하는 것일 수 있다.

상기 유상과 수상을 4℃(± 3℃)에서 10분 내지 30분 동안 1000rpm 내지 1500rpm의 속도로 혼합하는 것일 수 있다.

상기 현탁 중합은 2 bar 내지 3bar 의 압력 및 60℃ 내지 62℃의 온도 조건에서, 균질기(homogenizer)를 사용하여 회전 전단력을 가하여 수행하는 것일 수 있다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 열팽창성 미소구를 제조하는 공정 중 수상과 유상을 혼합하여 현탁액을 제조할 때, 4℃(± 3℃)의 저온 조건에서 제조함으로써, 현탁액 상태에서의 온도 조정만으로도 최종 합성 후에 제조되는 열팽창성 미소구의 입도분포를 고르게 제어할 수 있다.

특히, 수상과 유상을 혼합하여 현탁액을 제조할 때 상온 이하인 4℃(± 3℃)의 저온 냉각 상태에서 제조함으로써, 현탁액에서의 액적(droplet) 운동을 제한할 수 있고, 미소구가 되려는 액적의 응집, 응결, 오스트발트 숙성 (ostwald ripening) 등이 더디게 진행되도록 함으로써, 실제 미소구 합성 전까지 안정한 형태의 현탁액 상태를 유지시킬 수 있고, 그에 따라 합성 후의 열팽창성 미소구 제품의 입도를 고르게 하는 동시에 분산도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 현탁액과 비교예에 따라 제조된 현탁액을 비교 관찰한 현미경 사진,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 미소구 입도와 비교예에 따라 제조된 미소구 입도를 비교한 그래프,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 최종 열팽창성 미소구 제품을 촬영한 현미경 사진,
도 5 및 도 6은 비교예에 따라 제조된 최종 열팽창성 미소구 제품을 촬영한 현미경 사진.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.

본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

일반적으로, 소규모 단계의 열팽창성 미소구 생산과정에서는 수상과 유상이 혼합된 현탁액을 합성을 위한 반응기 내에 넣고, 소정의 압력 및 온도, 회전수 조건으로 합성하는데 걸리는 시간은 짧은 시간 안에 용이하게 이루어질 수 있다.

그러나, 특정하게 개발된 레시피 및 제법에 따라 대용량 및 대규모(scale up)로 열팽창성 미소구를 실제 양산할 경우에는 현탁액에서 반응기로 이송시키는 시간은 최소화할 수 있으나, 반응기 내에서 회전 전단력을 가하며 질소 치환 후 일정 압력 유지까지 상당한 시간이 소요된다.

또한, 열팽창성 미소구를 제조하기 위하여 먼저 유상과 수상의 혼합으로 현탁액을 제조한 후, 이 현탁액을 반응기에서 일정한 압력, 온도상승, 회전 전단력을 가해 합성을 진행하는바, 이 합성 과정에서 유상과 수상이 혼합 제조된 현택액의 안정화가 제대로 이루어지지 않을 경우, 액적들에 미리 응집, 응결, 오스트발트 숙성 (ostwald ripening) 등이 일어난 상태에서 합성이 이루어져 일정한 분포의 미소구 입자를 얻기가 힘든 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 반응기 내에 투입된 현탁액에 대하여 온도의 상승과 일정압력, 일정 회전 전단 에너지를 가할 때, 열팽창성 미소구의 외곽을 형성하게 될 모노머의 합성 전까지는 현탁액의 액적(droplet)들이 안정한 형태로 유지되어야 최종적으로 제조되는 미소구들의 입도 분포가 고르게 나타남에 착안한 것이다.

이를 위한 본 발명의 열팽창성 미소구 제조 방법은 나이트릴계 모노머 및 발포제인 탄화수소를 포함하는 유상을 제공하는 단계, 증류수 및 현탁안정제를 포함하는 수상을 제공하는 단계, 4℃(± 3℃)의 저온 조건에서 상기 유상과 수상을 혼합하여 현탁액을 준비하는 단계 및 상기 현탁액을 현탁 중합하여 열팽창성 미소구를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 입도의 분포가 고른 열팽창성 미소구를 얻을 수 있다.

상기 열팽창성 미소구는 고분자 수지로 이루어진 외부막(외곽 쉘) 및 상기 외부막에 내포되고 가열시 액상에서 기상 등으로 상이 바뀌는 발포제(코어)로 구성된 것이다.

이하 본 발명에 따른 열팽창성 미소구의 제조방법을 구체적으로 설명한다.

상기 유상을 제공하는 단계는 상기 열팽창성 미소구의 구성 성분을 준비하는 단계로서, 유기 용매에 나이트릴계 모노머 및 발포제를 투입하는 것일 수 있다.

상기 유기 용매는 그 종류가 특별히 한정되지 않고, 일반적인 유기계 용매라면 어떠한 것도 사용할 수 있다.

상기 나이트릴계 모노머는 상기 열팽창성 미소구의 쉘을 이루는 구성으로서, 아크릴로나이트릴, 메타크릴로니트릴, 푸마로니트릴및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

상기 탄화수소는 열팽창성 미소구의 코어를 이루는 구성으로서, 이소펜탄, 노르말펜탄, 이소옥탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 열가소성 고분자일 수 있다.

상기 유상의 조성은 목적하는 바에 따라 변경될 수 있으나, 예를 들어 나이트릴계 모노머 및 탄화수소의 중량비가 20:80 ~ 40:60가 되도록 혼합하여 준비하는 것일 수 있다.

상기 수상은 열팽창 미소구의 합성시 분산상을 위한 구성으로서, 증류수 및 현탁안정제를 포함한다.

상기 현탁안정제는 콜로이달실리카, 알루미나졸, 수산화마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

상기 수상의 조성은 목적하는 바에 따라 변경될 수 있으나, 예를 들어 증류수 80 내지 99 중량% 및 현탁안정제 1 내지 20중량%를 포함할 수 있다. 여기서 ‘중량%’는 상기 수상의 중량을 기준으로 한 것이다.

상기 현탁액은 상기 유상과 수상을 혼합하여 준비할 수 있다. 유상과 수상의 혼합 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 수상에 유상을 혼합할 수도 있고, 유상에 수상을 혼합할 수도 있으며, 별도의 용기에 수상과 유상을 각각 투입하여 혼합할 수도 있다. 다만 바람직하게는 상기 유상을 수상 내에 분산시킨 뒤, 균질기(homogenizer)를 사용하여 회전 전단력을 가하는 방식으로 혼합할 수 있다.

상기 현탁액은 상기 유상과 수상을 20:80 ~ 40:60의 중량비로 혼합하여 준비할 수 있다. 유상과 수상의 혼합비가 20:80 미만이면 입도 조절에 있어서 10㎛ 미만의 작은 입자가 분포하게 될 확률이 높고, 유상에 존재하는 탄화수소의 양도 감소하게 되어 발포율 자체가 낮게 되어 발포제로서의 역할을 제대로 수행하지 못한다. 또한, 유상과 수상의 혼합비가 40:60 이상이면 균질기로 혼합 후 합성반응이 시작될 때 개시와 가교 중 급격하게 점도가 상승하여 회전 전단력을 반응물에 적용할 수 없게 되어 열팽창성 미소구 합성이 불가하게 되어 위와 같은 범위로 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 현탁액은 상기 유상과 수상을 혼합하되, 특히 4℃(± 3℃)의 저온 조건에서 혼합하여 준비할 수 있다. 상기 온도의 범위를 벗어나면 현탁 중합으로 미소구를 합성하기 전, 액적들이 미리 응집, 응결, 오스트발트 숙성 (ostwald ripening)되어 균일한 미소구를 얻을 수 없다.

상기 현탁액은 저온 조건에서 유상과 수상을 혼합하되, 10분 내지 30분 동안 1000rpm 내지 1500rpm의 속도로 혼합하여 준비할 수 있다. 10분 미만의 혼합은 수상과 유상의 혼합이 적절하게 되지 않아 액적 형성이 되지 않으며, 30분 이상의 경우 상온 또는 상온 이하의 비점인 탄화수소의 증발로 발포제의 양이 줄어들게 된다. 1000rpm 미만의 경우 수상과 유상의 혼합이 적절하지 않아 최종 열팽창성 미소구의 입도 편차가 크다. 1500rpm 이상일 경우 액적이 형성된 후 균질기(homogenizer)에 의해 다시 분리가 되어 원하는 형태의 입자를 형성하기 힘들다.

이 때, 상기 현탁액에 t-부틸퍼옥시아세테이트, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드 등과 같은 중합 개시제 및 계면활성제 등을 첨가할 수 있다.

다음으로, 상기 현탁액을 현탁 중합하여 열팽창성 미소구를 제조할 수 있다. 여기서 상기 ‘현탁 중합’은 수상과 유상이 혼합되어 있는 상태에서의 중합 방법을 의미한다. 이에 따라 상기 현탁액 내에서 가교 가능한 부분이 가교화되어서 외곽 쉘을 구성하고, 내부에는 탄화수소가 존재하게 된다.

보다 상세하게는, 상기 현탁액을 가압, 승온 반응 및 회전 전단력을 가할 수 있는 구조로 된 반응기에 넣은 후, 2 내지 3 bar 압력 및 60 내지 62℃ 온도에서 반응기의 임펠러 구조에 의하여 회전 전단력을 가하여 이루어지게 된다. 초기 압력을 3bar를 초과하도록 설정할 경우, 합성 진행 시 압력이 6bar 이상이 되어 반응기의 안전에 문제가 있으며, 급격한 온도 상승으로 합성을 진행할 경우 열팽창성 미소구 외곽 쉘의 합성이 빨리 이루어져 열팽창성 미소구 내부에 탄화수소가 들어가기 힘들어 발포제로서의 역할을 제대로 이행하기 힘들다. 그러므로 초기 압력은 2 내지 3 bar, 가열조건은 60 내지 62℃가 적합하다.

이와 같이, 열팽창성 미소구를 제조하는 공정 중 수상과 유상을 혼합하여 현탁액을 준비하는 단계를 4℃(± 3℃)의 저온 조건에서 수행함으로써, 현탁액 상태에서의 온도 조정만으로도 최종적으로 제조된 열팽창성 미소구의 입도 분포를 고르게 제어할 수 있다.

이와 같은 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

유기 용매에 발포제 역할을 하는 탄화수소와 아크릴로나이트릴을 20:80의 중량 비율로혼합하여 투입함으로써 유상을 준비하였다.

증류수 90중량%, 현탁안정제 9중량% 및 개시제 1중량%를 혼합하여 수상을 준비하였다.

이어서, 균질기를 이용하여 상기 유상 및 수상을 20 : 80의 중량 비율로 혼합하되, 현탁액 제조 환경을 4℃로 유지한 상태에서 10분 동안 1,000rpm의 속도로 수상과 유상을 혼합하여 현탁액을 제조하였다.

다음으로, 상기 현탁액을 반응기에 넣은 후, 2bar 압력 및 62℃ 온도에서 반응기의 임펠라 구조에 의하여 40Hz 회전 전단력을 가하는 합성 단계를 진행하여 열팽창성 미소구를 얻었다.

실시예 2

현탁액을 제조하는 단계에서 현탁액 제조 환경을 2℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 열팽창성 미소구를 제조하였다.

비교예 1

현탁액을 제조하는 단계에서 현탁액 제조 환경을 10℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 열팽창성 미소구를 제조하였다.

비교예 2

현탁액을 제조하는 단계에서 현탁액 제조 환경을 12℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 열팽창성 미소구를 제조하였다.

실험예1

상기한 실시예 1~2 및 비교예 1~2에 따라 제조된 샘플(저온 현탁액 상태)에 대하여 시간 경과에 따른 현탁액을 현미경을 통해 관찰하였는바, 그 결과 이미지는 도 1에 나타낸 바와 같다.

또한, 상기한 실시예 1~2 및 비교예 1~2에 따라 제조된 샘플(저온 현탁액 상태)을 입도 분석기를 통하여 샘플 내 액적(미소구 전 상태)에 대한 입도 크기 D(0.5)와 스팬(span, 분포 폭)을 측정하여는 바, 그 결과는 아래의 표 1에 나타낸 바와 같다.

이때, 상기 입도분석기를 이용하여 분석된 입도 D(0.5)라 함은 습식 상에서 입도를 나타낼 시 사용하는 평균 입도로서, 전체사이즈 분포에서 차지하는 영역이 50% 라는 의미이며, 평균 입도는 체적 입도 평균을 나타내고, 그 단위는 마이크로미터[㎛]이다.

또한, 상기 스팬(span)은 분포 폭 즉, 입도의 분포를 나타내며 [D(0.9) - D(0.1)] / [D(0.5)]의 값으로 나타내었다.

실험예1에 따른 결과로서, 첨부한 도 1에서 보듯이 본 발명의 실시예1, 2에 따른 현탁액 내 액적들은 움직이지 않고 안정한 상태에서 시간이 경과하여도 그 형상을 계속 유지함에 따라 미소구 입도의 균일함을 제공할 수 있음을 알 수 있었고, 또한 위의 표 1에서 보듯이 액적 간의 분포 폭이 최소한 거리를 고르게 분산되어 있음을 알 수 있었다.

반면, 비교예1, 2의 경우에는 시간이 경과할 때마다, 도 1에서 보듯이 액적들의 입도가 커짐을 알 수 있었고, 또한 위의 표 1에서 보듯이 액적 간의 분포 폭이 커짐을 알 수 있었다.

실험예2

상기한 실시예 1~2 및 비교예 1~2에 따라 제조된 샘플(제2단계인 합성 후의 최종 열팽창성 미소구 샘플)에 대하여 SEM(시차주사현미경) 촬영을 시도하여 관찰하였는바, 그 결과는 첨부한 도 2 내지 6에 도시된 바와 같다.

도 2를 참조하면, 비교예 1 및 2의 경우, 실시예 1 및 2에 비해 1㎛ 이하의 입자의 volume %가 높고, 100㎛ 이상의 volume %도 높다. 이는 실시예1 및 실시예2가 입자 분포도에 있어서 작은 입자와 큰 입자의 분포가 적다는 것, 즉 고른 입자의 크기가 고르다는 것을 의미하며, 이는 실시예 1 및 2의 스팬(span)이 비교예 1 및 2 보다 낮다는 것으로부터도 확인할 수 있다.

또한, 첨부한 3 및 도 4는 본 발명의 실시예1, 2에 따른 열팽창성 미소구를 촬영한 현미경 사진이고, 도 5 및 도 6은 비교예1, 2에 따른 열팽창성 미소구를 촬영한 현미경 사진으로서, 각 실시예와 비교예에 따른 열팽창성 미소구를 촬영한 사진을 육안으로 관찰하여도 본 발명의 실시예에 따른 열팽창성 미소구 제품의 입도가 더 고르고, 분산도도 더 고른 상태를 나타냄을 알 수 있었다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

1. 나이트릴계 모노머 및 발포제인 탄화수소를 포함하는 유상을 제공하는 단계;
   수상을 제공하는 단계;
   4℃(±3℃)의 저온 조건에서 상기 유상과 수상을 10분 내지 30분 동안 1000rpm 내지 1500rpm의 속도로 혼합하여 현탁액을 준비하는 단계; 및
   상기 현탁액을 현탁 중합하여 열팽창성 미소구를 얻는 단계;를 포함하는 열팽창성 미소구의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 나이트릴계 모노머는 아크릴로나이트릴, 메타크릴로니트릴, 푸마로니트릴 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고,
   상기 탄화수소는 이소펜탄, 노르말펜탄, 이소옥탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 열팽창성 미소구의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 수상은 증류수 및 현탁안정제를 포함하고,
   상기 현탁안정제는 콜로이달실리카, 알루미나졸, 수산화마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 열팽창성 미소구의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 유상과 수상을 20:80 ~ 40:60의 중량비로 혼합하는 것인 열팽창성 미소구의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 현탁 중합은 2bar 내지 3bar의 압력 및 60℃ 내지 62℃의 온도 조건에서;
   균질기를 사용하여 회전 전단력을 가하여 수행하는 것인 열팽창성 미소구의 제조방법.

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