KR102101157B1 - 복합체 및 상기 복합체를 포함하는 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 복합체 및 상기 복합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 출원은 무기 입자에 기체 함유 입자를 결합함으로써 분산매에서 장기간 분산 안전성을 확보할 수 있는 복합체를 제공할 수 있다. 상기 복합체 또는 상기 복합체 및 분산매를 포함하는 조성물은 자기유변유체, 필러 또는 적층 구조 제조에 사용될 수 있다.
Description
본 출원은 복합체 및 상기 복합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
무기물은 자체의 높은 밀도와 극성으로 인하여 유기 혼합물 및 각종 용매에서 응집 및 침전이 일어나 상분리 현상이 나타난다. 이들 무기 입자의 침전 및 응집 현상으로 인해 제품의 분산 안정성이 떨어지면 결과적으로 제품 고유의 효과를 기대하기 어려워 진다.
종래 무기 입자의 분산성을 향상시키기 위해 특허문헌 1에 개시된 바와 같이 유기 또는 무기 분산제, 바인더를 첨가하거나 고속 교반하는 방법 등이 주로 행해지고 있다. 하지만 이들은 일시적인 무기입자의 응집 및 침전 방지 효과만 나타날 뿐 재응집, 상분리가 일어나기 때문에 장시간, 예를 들어 수일 동안 균일한 분산 안정성을 가지는 새로운 무기 입자가 요구된다.
본 출원의 과제는 분산매 중에 장기간 분산 안전성을 확보할 수 있는 복합체 및 상기 복합체 및 분산매를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
본 출원은 복합체에 관한 것이다. 상기 복합체는 무기 입자 및 상기 무기 입자에 결합되어 있는 기체 함유 입자를 포함할 수 있다. 상기 복합체는 무기 입자에 기체 함유 입자를 결합하여 밀도를 제어함으로써 분산매 중에 장기간 분산 안정성을 확보할 수 있다. 상기 복합체는 무기 입자의 밀도 제어를 위한 결합 물질로 기체 함유 입자를 적용함으로써 기존의 분산 안정제 등을 사용한 결과보다 더욱 오랜 기간 분산 안정성을 확보할 수 있으며, 분산매의 구성 성분에 구애 받지 않고 단지 분산매의 밀도만을 고?아ㅕ 분산 안정성을 확보할 수 있다.
상기 무기 입자는 자성체를 포함할 수 있다. 상기 자성체로는 순철, 산화철, 페라이트, 철 합금, 코발트합금, 니켈 합금 또는 망간 합금 등을 사용할 수 있다.
상기 무기 입자의 형상은 구형, 타원체, 사면체, 육면체, 삼각 기둥, 사각기둥, 원기둥, 타원 기둥, 다각 기둥 또는 무정형의 형상일 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 의하면 상기 무기 입자는 구형일 수 있다.
상기 무기 입자의 밀도는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 무기 입자의 밀도는 1 g/cm3 내지 10 g/cm3일 수 있다.
상기 무기 입자의 평균 크기는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 상기 무기 입자의 평균 크기는 1 nm 내지 100 ㎛일 수 있다.
상기 기체 함유 입자는 기체 함유 중공형 입자, 기포(Bubble), 또는 기상, 액상 및 고상을 동시에 가지는 물질을 포함할 수 있다.
상기 기체 함유 중공형 입자는 입자 내에 하나 이상의 공극을 포함하고, 상기 공극에 상기 기체가 충진되어 있는 구조를 가질 수 있다. 상기 중공형 입자는 무기 입자, 유기 입자 또는 상기 무기 입자와 무기 입자의 복합체를 포함할 수 있다. 상기 무기 입자로는 실리케이트, 실리카, 티타늄 및 철로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 유기 입자로는 리포좀, 고분자 및 수화젤로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다
상기 기포(Bubble)는 액체 또는 고체 속에 기체가 들어가 둥그런 형상을 하고 있는 것을 의미한다. 상기 기체를 함유하는 물질로는 유리(예를 들어, Soda-lime-borosilicate glass), 고분자, 계면 활성제, 지질, 단백질(예를 들어 알부민), 실리카, 세라믹 또는 금속(예를 들어, 티타늄산화물), 탄소 물질(예를 들어, 그래핀) 또는 이들의 조합물을 예시할 수 있다. 상기 기포는 상기 물질들로 구성된 마이크로 기포 또는 나노 기포일 수 있다.
상기 기상, 액상 및 고상을 동시에 가지는 물질로는 기포, 액포, 다공성 물질, 기공 물질, 리포좀, 덴드리머, 중공형 입자 등을 예시할 수 있다.
상기 기체 함유 입자의 상기 기체로는 공기, 질소, 이산화탄소, 메탄가스, 과불화탄소 등을 사용할 수 있다.
상기 기체 함유 입자의 형상은 구형, 타원체, 사면체, 육면체, 삼각 기둥, 사각기둥, 원기둥, 타원 기둥, 다각 기둥 또는 무정형의 형상일 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 의하면 상기 기체 함유 입자는 구형일 수 있다.
상기 기체 함유 입자의 밀도는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 상기 기체 함유 입자의 밀도는 0.01 g/cm3 내지 1.02 g/cm3 일 수 있다. 상기 기체 함유 입자의 밀도가 상기 범위 내인 경우, 무기 입자에 결합됨으로써, 무기 입자의 밀도를 낮추어 장기간 분산 안정성을 갖는 복합체를 제공할 수 있다.
상기 기체 함유 입자의 평균 크기는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 상기 기체 함유 입자의 평균 크기는 10 nm 내지 100 ㎛ 일 수 있다.
상기 복합체의 밀도는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 상기 복합체의 밀도는 0.1 g/cm3내지 10 g/cm3 일 수 있다. 상기 복합체의 밀도가 상기 범위 내인 경우 다양한 분산매 중에서 장기간 분산 안정성을 확보할 수 있다.
상기 복합체의 평균 크기는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 상기 복합체의 평균 크기는 10 nm 내지 1000 ㎛ 일 수 있다.
상기 무기 입자 및 기체 함유 입자는 그들의 표면이 서로 결합되어 있을 수 있다. 상기 무기 입자 및 기체 함유 입자는 당업계에 공지의 입자 간 결합 방법을 통하여 결합될 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면 상기 무기 입자와 상기 기체 함유 입자는 산 염기 반응, 정전기적 인력, 공유 결합 또는 친수성 내지 소수성 상호작용에 의해 그들의 표면이 서로 결합되어 있을 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 의하면 산 염기 반응을 이용할 수 있고, 구체적으로 상기 무기 입자를 산기 및 염기 중 어느 하나의 치환기로 표면 처리하고, 상기 기체 함유 입자에 다른 하나의 치환기로 표면 처리한 후 수용액 중에서 반응을 통하여 결합할 수 있다.
상기 무기 입자 및 기체 함유 입자는 다양한 구조로 결합되어 있을 수 있다. 도 1 내지 도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 예시적으로 나타낸다.
상기 복합체는 무기 입자 1개에 상기 기체 함유 입자 복수 개가 결합된 구조를 가질 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 복수 개의 기체(3) 함유 입자(2)는 상기 하나의 무기 입자(1)의 일부 표면에 결합되어 있을 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 복수 개의 기체(3) 함유 입자(2)는 상기 하나의 무기 입자(1)의 표면에 층을 이루며 결합될 수 있다. 상기 층은 단층 또는 단층일 수 있다.
상기 복합체는 기체 함유 입자 1개에 상기 무기 입자 복수 개가 결합된 구조를 가질 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 복수 개의 무기 입자(1)는 상기 하나의 기체(3) 함유 입자(2)의 일부 표면에 결합되어 있을 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 복수 개의 무기 입자(1)는 상기 하나의 기체(3) 함유 입자(2)의 표면에 층을 이루며 결합될 수 있다. 상기 층은 단층 또는 단층일 수 있다.
본 출원은 상기 복합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 상기 복합체 및 분산매를 포함할 수 있다. 상기 복합체에 관한 사항은 상기 기재한 내용을 동일하게 적용될 수 있다. 상기 조성물은 분산매 중에서 상기 복합체의 분산 안정성을 장기간 확보할 수 있다.
상기 분산매의 밀도는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 상기 분산매의 밀도는 예를 들어 0.5 g/cm3 내지 2 g/cm3일 수 있다. 분산매의 밀도가 상기 범위 내인 경우 복합체의 분산 안정성을 확보하는데 더욱 유리할 수 있다.
상기 분산매로는 무기 용매 또는 유기 용매를 사용할 수 있다. 상기 무기 용매로는 물 등을 예시할 수 있다. 상기 유기 용매로는 헥산, 에탄올, 실리콘오일 또는 폴리다이메틸실록세인 등을 예시할 수 있다.
상기 분산매 중에 상기 복합체의 함량은 본 출원의 목적 또는 상기 조성물의 응용 분야를 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 상기 분산매 중에 상기 복합체의 함량은 0.1 wt% 내지 90 wt% 일 수 있다.
상기 조성물은 필요에 따라 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 수지로는 열경화성 수지, 열가소성수지 또는 세라믹 등을 예시할 수 있다.
상기 조성물은 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 열경화제, 필러 또는 분산 안정제를 예시할 수 있다.
본 출원은 상기 복합체 또는 상기 조성물의 용도에 관한 것이다. 상기 복합체 또는 상기 조성물은 자기유변유체, 필러 또는 적층 구조 제조에 사용될 수 있다.
본 출원은 분산매에서 장기간 분산 안전성을 확보할 수 있는 복합체를 제공할 수 있다. 상기 복합체 또는 상기 복합체 및 분산매를 포함하는 조성물은 자기유변유체, 필러 또는 적층 구조 제조에 사용될 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 나타낸다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 나타낸다.
도 5는 실시예 1의 복합체의 이미지이다.
도 6은 실시예 1의 복합체의 이미지이다.
도 7은 실시예 1의 복합체 수용액의 3일 후 이미지이다.
도 8은 비교예 1의 무기 입자 수용액의 3일 후 이미지이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 나타낸다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 복합체의 구조를 나타낸다.
도 5는 실시예 1의 복합체의 이미지이다.
도 6은 실시예 1의 복합체의 이미지이다.
도 7은 실시예 1의 복합체 수용액의 3일 후 이미지이다.
도 8은 비교예 1의 무기 입자 수용액의 3일 후 이미지이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
무기 입자 0.2을 희석한 염산 처리를 통해 표면의 반응기를 활성화 시킨다. 폴리아크릴산 수용액에 상기 산 처리한 무기입자를 분산시켜 약 120W 초음파로 15분간 처리한다. 표면이 아민기로 치환된 유리기포입자 0.3과 수용액 상에서 반응시켜 무기입자-유리기포입자 복합체를 제조한다. 도 5 및 도 6은 제조된 복합체의 이미지이다. 도 7은 제조된 복합체 수용액의 3일 후의 이미지이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 제조된 복합체는 수용액 상에서 3일 이상 안정된 분산성을 보였다.
비교예 1
무기 입자 2g를 분산시킨 수용액을 준비한다. 도 8은 상기 무기 입자 수용액의 3일 후의 이미지이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 무기 입자는 수용액 상에서 대부분 침전되어 실시예 1에 비하여 분산성이 좋지 않음을 확인할 수 있다.
1: 무기 입자
2: 기체 함유 입자
3: 기체
2: 기체 함유 입자
3: 기체
Claims (20)
- 무기 입자 및
상기 무기 입자에 결합되어 있는 기체 함유 입자를 포함하고,
상기 무기 입자와 상기 기체 함유 입자는 산 염기 반응에 의해 표면이 서로 결합되어 있는 복합체.
- 제1항에 있어서,
상기 무기 입자는 자성체를 포함하는 복합체.
- 제 2 항에 있어서,
상기 자성체는 순철, 산화철, 페라이트, 철 합금, 코발트합금, 니켈 합금 또는 망간 합금을 포함하는 복합체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무기 입자의 밀도는 1 g/cm3 내지 10 g/cm3인 복합체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무기 입자의 평균 크기는 1 nm 내지 100 ㎛인 복합체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기체 함유 입자는 기체 함유 중공형 입자, 기포 또는 기상, 액상 및 고상을 동시에 가지는 물질을 포함하는 복합체.
- 제 6 항에 있어서,
상기 기체 함유 중공형 입자는 입자 내에 하나 이상의 공극을 포함하고, 상기 공극에 상기 기체가 충진되어 있는 복합체.
- 제 6 항에 있어서,
상기 중공형 입자는 실리케이트, 실리카, 티타늄 및 철로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 입자, 리포좀, 고분자 및 수화젤로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기 입자 또는 상기 무기 입자와 유기 입자의 복합체를 포함하는 복합체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기체는 공기, 질소, 이산화탄소, 메탄가스 또는 과불화탄소를 포함하는 복합체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기체 함유 입자의 밀도는 0.01 g/cm3 내지 1.02 g/cm3인 복합체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기체 함유 입자의 평균 크기는 10 nm 내지 100 ㎛인 복합체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복합체의 밀도는 0.1 g/cm3 내지 10 g/cm3 인 복합체.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 무기 입자 1개에 상기 기체 함유 입자 복수 개가 결합되어 있거나 또는 상기 기체 함유 입자 1개에 상기 무기 입자 복수 개가 결합되어 있는 복합체.
- 제 1 항의 복합체 및 분산매를 포함하는 조성물.
- 제 16 항에 있어서,
상기 분산매의 밀도는 0.5 g/cm3 내지 2 g/cm3인 조성물.
- 제 16 항에 있어서,
상기 분산매는 물, 헥산, 에탄올, 실리콘오일 또는 폴리다이메틸실록세인을 포함하는 조성물.
- 제 16 항에 있어서,
상기 조성물은 열경화성 수지, 열가소성수지 또는 세라믹을 더 포함하는 조성물.
- 제 16 항에 있어서,
상기 조성물은 열경화제, 필러 또는 분산안정제를 더 포함하는 조성물.
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|---|---|---|---|
| KR1020160101645A KR102101157B1 (ko) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | 복합체 및 상기 복합체를 포함하는 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160101645A KR102101157B1 (ko) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | 복합체 및 상기 복합체를 포함하는 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180017583A KR20180017583A (ko) | 2018-02-21 |
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ID=61525249
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020160101645A Active KR102101157B1 (ko) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | 복합체 및 상기 복합체를 포함하는 조성물 |
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-
2016
- 2016-08-10 KR KR1020160101645A patent/KR102101157B1/ko active Active
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