Abstract
In this study, manufacturing process for microcapsules with the self-healing agent was introduced and the characteristics of microcapsules manufactured by varying with various manufacturing process variables were evaluated through a particle size analyzer, an optical microscope, and a TGA. Urea-formaldehyde resin was used for the thin wall of microcapsules and DCPD (dicyclopentadiene) was used for the self-healing agent. The various manufacturing process variables, such as (1) 24hr, 40hr, 48hr, 60hr of the solution time of the EMA copolymer, (2) pH3.5, pH4.0, pH4.5 of the hydrogen ion concentration of the emulsified solution, (3) 400rpm, 500rpm, 600rpm, 1000rpm of the agitation speed of the emulsified solution, (4) $50^{\circ}$, $55^{\circ}$, $60^{\circ}$ of the reaction temperature of the emulsified solution, were considered. According to the results, the particle size distribution of microcapsules was affected on the agitation speed, and the thermal stability of microcapsules was influenced by the solution time of the EMA copolymer, the hydrogen ion concentration, and the reaction temperature of the emulsified solution. Therefore, suitable manufacturing process variables should be applied to obtain thermally stable microcapsules capable of containing the healing agent capable until the thin wall of microcapsules were to be burned.
본 연구에서는 자가치료제가 저장된 마이크로캡슐의 제조공법을 소개하였으며 제조공정변수를 달리하여 제조된 마이크로캡슐의 특성을 입도분석기, 광학현미경, TGA 등을 통해 평가하였다. 이때 자가치료용 마이크로캡슐은 요소-포름알데히드 수지로 구성된 박막으로 되어 있으며 마이크로캡슐의 내부에는 자가치료제인 DCPD가 충전되어 있는 경우를 고려하였다. 마이크로캡슐의 제조공정변수로는 (1) 24시간. 40시간. 48시간, 60시간의 EMA copolymer 용해시간, (2) pH3.5, pH4.0, pH4.5의 수소이온농도, (3) 400rpm, 500rpm, 600rpm. 1000rpm의 교반속도, (4) $50^{\circ}$, $55^{\circ}$, $60^{\circ}$의 반응온도 등을 고려하였다. 연구결과에 따르면 마이크로캡슐의 입도분포는 교반속도에 따라 달라지며, EMA copolymer의 용해시간, 수용액에서의 수소이온농도 및 반응온도 등은 마이크로캡슐의 열안정성에 큰 영향을 미친다. 따라서 마이크로캡슐의 내부에 저장된 자가치료제의 증발을 억제할 수 있는 우수한 열안정성을 갖는 마이크로캡슐을 제조하기 위해서는 적절한 제조공정변수가 적용되어야 한다.
