KR100235127B1 - 감열 발색성 재료 및 이를 사용하는 감열 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 입자와 매트릭스 물질을 포함하며 금속 입자의 크기가 실온에서 응집으로 인하여 비가역적으로 증가하는 감열 발색성 재료 및 이러한 감열 발색성 재료를 사용하는 감열 소자에 관한 것이다. 감열 발색성 재료는 실온 이상의 온도에서 비가역적으로 발색한다.

Description

감열 발색성 재료 및 이를 사용하는 감열 소자
통상적으로, 가열시키는 경우 발색하는 각종 감열 발색성 재료, 및 이를 사용하는 각종 감열 소자는 공지되어 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 제7-149057호에는 공기 층(154) 및 유기 층(153)이 착색 층(154)에 연속적으로 제공된 제15도에 나타낸 감열 소자(150)가 기재되어 있다. 유기 층(153)은 온도에 따라 빛의 산란을 가역적으로 변화시키는 물질을 포함한다. 특히, 이러한 물질은 수지[예 : 비닐 클로라이드 수지] 및 이에 분산된 저분자량 유기 물질로 제조된다. 저분자량 유기 물질은 온도에 따라 투명 상태와 불투명한 상태 사이에서 가역적으로 변하는 물질일 수 있다. 이러한 저분자량 유기 물질은 대개 실온에서 투명하며 약 70 내지 80℃ 이상의 온도에서 불투명해진다. 따라서, 이러한 감열 소자(150)에서, 유기 층(153)이 소정의 온도에서 투명한 상태에 있는 경우, 착색 층(155)은 유기 층(153)을 통해 구별할 수 있다. 또한, 유기 층(153)이 상기한 소정의 온도와 상이한 온도에서 불투명한 상태에 있는 경우, 착색 층(155)의 색상이 유기 층(153)에 의해 차단됨으로써 색상은 유기 층(153)을 통해 구별할 수 없게 된다. 이러한 구조를 갖는 감열 소자는 유기 층(153)에 의한 착색 층(155)의 색상을 투과하고 차단하는 메카니즘을 사용함으로써 온도에 따라 색조가 변하는 표시 소자로서 사용될 수 있다.
그러나, 상기한 감열 소자(150)가 온도에 따라 유기 층(153)의 투명한 상태와 불투명한 상태 사이에서 이용되기 때문에, 각종 색상에서 전체 감열 소자를 착색시키기가 매우 힘들며, 또한 착색 층이 항상 제공되어야 한다. 또한, 감열 소자(150)에 사용된 저분자량 유기 물질의 투명/불투명항 상태는 온도에 따라 가역적으로 전이되기 때문에, 감열 소자(150)는, 예를 들면, 온도에 따라 색조가 변하는 표시 소자로서 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 이는 일단 불투명한 상태를 유도하도록 승온된 후에 투명한 상태를 회복하도록 감온되는 온도 이력을 표시하는 소자로서 사용할 수 없다. 또한, 이러한 감열 소자(150)에서 불투명한 상태로의 전이는 비교적 고온에서 나타나기 때문에, 통상적으로 비교적 저온(예 : 약 -20 내지 약 4℃)에서 저장할 필요가 있는 생성물(예 : 냉동 식품 또는 약제)가, 예를 들면, 대략 실온에 노출되는 경우, 온도 변화를 확인할 수 없다.
일본 특허공개공보 제61-110585호에는 감열 발색성 층을 갖는 감열 소자 및 지지체 위에 연속적으로 제공된 보호 층을 잦는 감열 소자가 기재되어 있다. 류코안료, 현상제 및 지르코늄 화합물을 포함하는 감열 발색 층은 약 50℃ 이상의 온도에서 색상을 가역적으로 발현시킨다. 감열 소자와 같은 상기한 감열 소자는 또한, 일단 상온되어 무색 상태를 유도한 후 감온되어 발색 상태를 회복하는 온도 이력을 표시하는 소자로서 사용될 수 없다.
일본 특허공개공보 제60-171191호에는 포장 품목을 운반하거나 분배하는 시점에서 열 인쇄 처리할 수 있는 감열성 부분이 제공된 포장 물질이 기재되어 있다. 이러한 포장 물질은 포장 필름(예 : 폴리프로필렌) 표면에 감열성 부분으로서 감열성 색상 변화 물질을 도포, 날염 또는 고착시킴으로서 제조한다.
그러나, 상기한 감열성 색상 변화 물질의 색상은 고온(예 : 약 200℃)에 노출되는 경우에만 변하기 때문에, 온도의 변화는 비교적 저온에서 저장할 필요가 있는 냉동 식품 및 약제와 같은 제품이, 예를 들면, 대략 실온에 노출되는 경우에는 확인할 수 없다.
본 발명은 감열 발색성 재료 및 이를 사용하는 감열 소자에 관한 것이며, 특히 금속 입자의 표면 플라즈몬 흡수(surface plasmon absoption)로 인하여 실온에서 발색하는 감열 발색성 재료 및 이를 사용하는 감열 소자에 관한 것이다. 본 발명은 또한 감열 발색성 재료 및 감열 소자의 제조방법에 관한 것이다.
제1도는 금이 본 발명에서 금속 입자로서 사용되는 경우에 수득한 표면 플라즈몬 흡수 스펙트럼이다.
제2도는 은이 본 발명에서 금속 입자로서 사용되는 경우에 수득한 표면 플라즈몬 흡수 스펙트럼이다.
제3도는 구리가 본 발명에서 금속 입자로서 사용되는 경우에 수득한 표면 플라즈몬 흡수 스펙트럼이다.
제4a도 및 제4b도는 가열하는 경우 함유된 금속 입자의 응집으로 인하여 발색하는 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료의 메카니즘을 설명하는 개략도이다. 제4a도는 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료가 가열하기 전에 비교적 저온(예 : 0℃ 이하)에서 어두운 장소에 저장되는 경우의 개략도이며, 제4b도는 금속 입자가 가열 후에 응집되는 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료의 개략도이다.
제5도는 상이한 농도의 금속 입자들을 각각 포함하는 다수의 발색 영역을 포함하는, 본 발명에 따르는 제1 감열 소자의 예를 나타내는 개략도이다.
제6도는 각각의 평균 입자 직경이 상이한 금속 입자들을 포함하는 다수의 발색 영역을 포함하는, 본 발명에 따르는 제1 감열 소자의 예를 나타내는 개략도이다.
제7도은 차광층이 제공된, 본 발명에 따르는 제1 감열 소자의 예를 나타내는 부분 횡단면도이다.
제8a도 및 제8b도는 지지체에 금속 입자 및 색상 기준을 포함하는 감열 발색성 재료를 갖는, 본 발명에 따르는 감열 소자의 예를 나타내는 투시도이다. 제8a도는 가열 전에 비교적 저온(예 : 0℃ 이하)에서 어두운 장소에 저장하는 경우의 예를 나타내며, 제8b도는 금속 입자가 가열 후에 응집되는 본 발명에 따르는 감열 소자의 예를 나타낸다.
제9도는 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료를 제조하는데 사용된 감열 발색성 재료가 소정의 온도에서 어두운 장소에 저장되는 경우에 수득한 색조의 변화율과 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
제10도는 지지체 위에 금속 입자와 다수의 색상 기준을 포함하는 감열 발색성 재료를 갖는, 본 발명에 따르는 감열 소자의 예를 나타내는 투시도이다.
제11a도 및 제11b도는 감열 특성이 상이한 감열 발색성 재료가 지지체 위에 제공되는, 본 발명에 따르는 감열 소자의 예를 나타내는 투시도이다. 제11a도는 본 발명에 따르는 감열 소자가 가열하기 전에 비교적 저온(예 : 0℃ 이하)에서 어두운 장소에 저장되는 경우의 예를 나타내는 개략도이며, 제11b도는 가열 후의 금속 입자의 응집으로 인하여 색상이 발현되는 본 발명에 따르는 감열 소자의 개략도이다.
제12a도, 제12b도 및 제12c도는 본 발명에 따르는 제11a도 및 제11b도에 나타낸 감열 소자를 제조하는 예시적인 과정을 설명하는 개략도이다. 제12a도는 금속 이온을 포함하는 혼합물을 지지체로 적용시킴으로써 적층체를 수득하는 단계를 나타내고, 제12b도는 적층체를 광선(hν)으로 조사시키는 단계를 나타내며, 제12c도는 제12a도 및 제12b도에 나타낸 상기한 단계를 통해 수득한 본 발명에 따르는 감열 소자를 나타낸다.
제13a도, 13b 및 13c는 본 발명에 따르는 제11a도 및 제11b도에 나타낸 감열 소자를 제조하는 또 다른 예시적인 과정을 설명하는 개략도이다. 제13a도는 금속 이온을 포함하는 혼합물을 지지체로 적용시킴으로써 적층체를 수득하는 단계를 나타내고, 제13b도는 적층체를 상이한 광선(hν 및 hν')으로 조사시키는 단계를 나타내고, 제13c도는 제13a도 및 13b에 나타낸 상기한 단계들을 통해 수득한 본 발명에 따르는 감열 소자를 나타낸다.
제14a도, 제14b도 및 14c는 본 발명에 따르는 제11a 및 제11b도에 나타낸 감열 소자를 제조하는 또 다른 예시적인 과정을 설명하는 개략도이다. 제14a도는 금속 이온을 포함하는 혼합물을 지지체에 적용시킨 다음 상이한 조건하에서 건조시킴으로써 적층체를 수득하는 단계를 나타내고, 제14b도도는 적층체를 광선(hν)으로 조사시키는 단계를 나타내며, 제14c는 제14a도 및 제14b도에 나타낸 상기한 단계들을 통해 수득한 본 발명에 따르는 감열 소자를 나타낸다.
제15도는 통상적인 감열 소자의 예를 나타내는 개략적인 횡단면도이다.
[발명을 수행하기 위한 최적 양태]
[감열 발색성 재료]
이후에는, 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료를 기술한다.
본 발명에 따르는 감열 발색성 재료는 금속 입자와 매트릭스 물질을 포함한다. 본 발명에서, ＂발색＂이라는 용어는 물질의 색상이 무색에서 소정의 색상 또는 소정의 색상에서 상이한 소정의 색상으로 변하는 상태를 포함한다.
본 발명에서 사용된 금속 입자는 이후에 기술하는 응집으로 인하여 금속 입자의 크기를 비가역적으로 증가시키면서 표면 플라즈몬 흡수에 의해 색상을 발현하며, 산화 또는 환원을 일으키는 산소 또는 기타 불순물에 의해 영향받기가 힘들도록 하는 비교적 고순도의 금속으로 제조된다. 전형적으로, 금속 입자는 금, 백금, 은, 주석, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 제조된다.
제1도에 나타낸 바와 같이, 금으로 제조된 금속 입자는 응집에 의한 표면 프라즈몬 흡수를 기준으로 하여 약 530㎚에서 급격한 피크를 갖고, 본 발명에 따르는 금 입자를 포함하는 감열 발색성 입자는 색상의 발현시에 자주색 내지 적색 범위의 밝은 색조를 나타낸다. 제2도에 나타낸 바와 같이, 은으로 제조된 금속 입자는 응집에 의한 표면 프라즈몬 흡수를 기준으로 하여 약 400㎚에서 피크를 갖고, 본 발명에 따르는 은 입자를 포함하는 감열 발색성 입자는 색상의 발현시에 갈색 색조를 나타낸다. 제3도에 나타낸 바와 같이, 구리로 제조된 금속 입자는 응집에 의한 표면 프라즈몬 흡수를 기준으로 하여 약 590㎚에서 피크를 갖고, 본 발며에 따르는 구리 입자를 포함하는 감열 발색성 입자는 색상의 발현시에 담녹색 색조를 나타낸다. 따라서, 금속 입자의 응집시에 감열 발색성 재료의 색조를 관찰하기가 용이하기 때문에, 금을 본 발명에서 사용된 금속 입자를 형성시키는 금속으로서 사용하는 것이 바람직하다. 금은 또한 상기한 금속에 비하여 자체적으로도 화학적으로 안정한 것으로 밝혀졌다.
금속 입자의 함량은 사용된 금속의 유형에 따라 변하지만, 감열 발색성 재료를 기준으로 하여, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 20중량%, 보다 바람직하게는 약 0.05 내지 약 10중량%이다. 이러한 함량은 입자 직경이 용이하게 조절되도록 하고 금속 입자가 가열과는 독립적으로 응집되는 것을 방지한다. 금속 입자의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우, 이후에 기술된 온도의 열이 감열성 발색 물질에 적용되는 경우에도, 입자는 발색하기에 충분한 크기(즉, 색상을 가시할 수 있는 크기)로 응집되지 않을 수 있다. 금속 입자의 함량이 10중량%를 초과하는 경우, 금속 입자는 가열과는 독립적으로 응집되는 경향이 있으며 감열 발색성 재료는 부분적으로 발색할 수 있다.
본 발명에 따라, 금속 입자는 실온에서 응집되며 이의 크기가 비가역적으로 증가한다. 본 발명에서, ＂실온＂이라는 용어는 약 10 내지 40℃의 범위의 임의의 온도를 나타낸다. 일반적으로, 이러한 금속 입자는 약 -100℃ 이상의 온도에서 이의 크기가 비가역적으로 증가한다. 그러나, 실제로 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료는 바람직하게는 약 5℃ 이상, 보다 바람직하게는 실온 이상의 온도에서 금속 입자의 크기가 증가함에 따라 발색하다(이는 소정 온도에서 가열 시간에 따라 변할 수 있다).
내부의 금속 입자를 균일하게 분산시키는 본 발명에서 사용된 매트릭스 물질은 물리적으로 그리고 화학적으로 안정하며 광범위한 파장 영역에 걸쳐 광학적으로 투명하다. 이러한 매트릭스 물질의 예는 무기 물질, 무기/유기 복합체 및 수지를 포함한다.
매트릭스 물질로서 사용된 무기 물질은 규소, 알루미늄 또는 티탄을 포함하는 하나 이상의 무기 알콕사이드로 형성된다. 이러한 무기 물질은 실리카 겔, 알루미나 겔 및 티타니아 겔로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 겔을 포함한다.
무기/유기 복합체는 하나 이상의 복합체 형성 무기 성분 및 하나 이상의 복합체 형성 유기 성분을 포함하는 복합체 형성 재료으로 형성된다. 복합체 형성 무기 성분의 예는 규소, 알루미늄 또는 티탄을 포함하는 무기 알콕사이드를 포함한다. 복합체 형성 유기 성분의 예는 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌옥사이드를 포함한다. 매트릭스 물질로서 사용된 무기/유기 복합체 물질은, 복합체 형성 유기 성분이 복합체 형성 무기 성분의 가수분해로부터 생성되는 겔에 흡착되는 구조를 지니는 것으로 사료된다[참조 : K. Nakanishi, ＂Gelation organic/inorganic composite system＂, Abstract of Izumi Forum Workshop(1992), pp.15-16＂].
수지의 예는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 및 플루오로카본 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 매트릭스 형성 수지를 포함한다. 플루오로카본 수지는 기계적 강도가 우수한 투명한 매트릭스 물질을 수득하는데 바람직하다. 수지가 매트릭스 물질로서 사용되는 경우, 감열 발색성 재료는 바람직하게는 금속 입자를 형성하는 금속 이온을 보호하기 위한 안정화제를 포함한다. 이러한 안정화제의 예는 폴리비닐피롤리돈을 포함한다. 안정화제의 함량은 감열 발색성 재료의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 3중량%이다.
무기 물질, 무기/유기 복합체 및 수지 중에서, 물리적으로 및 화학적으로 안정하고 용이하게 형성되는 실리카 겔이 본 발명에서 사용된 매트릭스 물질로서 특히 바람직하게 사용된다.
일반적으로, 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료(40)을 비교적 저온(예 : 0℃ 이하)에서 어두운 장소에 놓는 경우, 감열 발색성 재료(40)중에 존재하는 금속 입자의 입자 직경은 제4a도에 나타낸 바와 같이 실제 측정하기에는 너무 작다. 이러한 환경하에, 예를 들면, 대략 실온의 열이 어두운 장소에 놓인 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료에 적용되는 경우, 금속 입자가 함께 응집되어 제4b도에 나타낸 이의 크기를 비가역적으로 증가시킨다. 크기가 증가된 금속 입자(41')의 평균 입자직경은 바람직하게는 약 1 내지 약 50㎚, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 30㎚의 범위이다. 감열 발색성 재료의 발색은 비가역적으로 증가된 크기를 갖는 금속 입자의 입자 직경이 작은 경우, 특히 평균 입자 직경이 약 3㎚ 내지 약 30㎚의 범위에 있는 경우 매우 균일하게 변할 수 있다. 이러한 금속 입자의 입자 직경은 투과 전자 현미경으로 측정할 수 있다. 그러나, 실제 사용에 있어서 가열 후의 금속 입자의 평균 입자 직경은 금속 입자의 평균 입자 직경이 예를 들면, 사용된 금속의 유형과 가열 온도 및 가열 시간에 따라 실제 사용시 가변적이기 때문에 상기한 범위로 제한될 수는 없다.
[감열 발색성 재료의 제조방법]
이후에는, 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료의 제조방법을 기술한다.
우선, 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 함유하는 혼합물을 제조한다.
금속 이온의 예는 금 이온, 백금 이온, 은 이온, 구리 이온, 주석 이온, 로듐 이온, 팔라듐 이온 및 이리듐 이온을 포함한다. 금속 이온은 이후에 기술되는 졸(sol)형 매트릭스 형성 재료에 분산될 수 있는 금속 화합물로부터 수득된다. 이러한 금속 화합물의 예는 AuHCl4, AuNaCl4, H2PtCl6, AgClO4, CuCl2, SnCl2, IrCl3, RhCl3및 PdCl2를 포함한다. AuHCl4가 보다 바람직하다. 금속 화합물은 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료 중의 금속 입자의 상기한 함량을 충족시키는 양으로 가한다.
본 발명에 사용된 α-수소 함유 알콜은 바람직하게는 α-수소을 함유하는 2가 알콜이며, 이의 전형적인 예는 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜을 포함한다. 바람직한 혼합물중의 α-수소 함유 알콜의 함량은 금속 이온 1몰당 바람직하게는 0.5 내지 1.5몰, 보다 바람직하게는 1.0 내지 1.2몰이다.
매트릭스 형성 재료의 예는 하나 이상의 유형의 무기 알콕사이드(1), 복합체 형성 재료(2) 및 매트릭스 형성 재료(3)을 포함한다.
매트릭스 형성 재료로서 사용된 무기 알콕사이드(1)는 규소, 알루미늄 또는 티탄을 포함할 수 있다. 이러한 무기 알콕사이드의 전형적인 예는 규소 함유 저급 알콕사이드(예 : 메틸 실리케이트 및 에틸 실리케이트), 알루미늄 함유 저급 알콕사이드(예 : 알루미늄 메톡사이드 및 알루미늄 에톡사이드) 및 티탄 함유 저급 알콕사이드(예 : 티탄 메톡사이드 및 티탄 에톡사이드)를 포함한다. 저렴한 메틸 실리케이트 및 에틸 실리케이트가 특히 바람직하다.
무기 알콕사이드가 매트릭스 형성 재료로서 사용되는 경우, 예를 들면, 메탄올, 에탄올 및/또는 프로판올을 분산 용매로서 제조되는 혼합물에 가한다. 또한, 소정 비율의 소수성 산 또는 암모니아를 촉매로서 가한다. 분산 용매 및 촉매의 존재하에, 상기한 무기 알콕사이드를 젤라틴화를 위해 가소분해(중축합)한 다음 건조(즉, 졸-겔 공정으로 처리)시킴으로써 유기 또는 세라믹형 매트릭스 물질을 형성시킨다.
매트릭스 형성 재료로서 사용된 복합체 형성 재료(2)는 하나 이상의 유형의 복합체 형성 무기 성분 및 하나 이상의 유형의 복합체 형성 유기 성분을 포함한다. 복합체 형성 무기 성분의 예는 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 무기 알콕사이드를 포함한다. 복합체 형성 유기 성분의 예는 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌 옥사이드를 포함한다.
복합체 형성 재료가 매트릭스 형성 재료로서 사용되는 경우, 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올 /또는 프로판올을 분산 매질로서 제조되는 혼합물에 가한다. 또한 소정 비율의 염산 또는 암모니아를 촉매로서 가한다. 이러한 분산 매질 및 존재하에, 복합체 형성 재료의 상기한 무기 알콕사이드를 완전히 젤라틴화하기 위해 가수분해/중축합처리하고 건조(즉, 졸-겔 공정으로 처리)시킴으로써 유기 또는 세라믹형 매트릭스 물질을 형성시킨다.
매트릭스 형성 재료로서 사용된 매트릭스 형성 수지(3)의 예는 상기한 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 및 플루오로카본 수지를 포함한다.
매트릭스 형성 수지가 매트릭스 형성 재료로서 사용되는 경우, 안정화제로서 소정량의 폴리비닐피롤리돈을 제조되는 혼합물에 가하는 것이 바람직하다. 더구나, 필요한 경우, 분산 매질을 혼합물에 가할 수 있다. 분산 매질로서, 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올 및/또는 프로판올을 사용할 수 있다.
포름아미드 또는 디메틸포름아미드를 건조 조절용 화학적 첨가제로서 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 함유하는 상기한 혼합물에 추가로 가하여 매트릭스 물질이 균열되거나 발포되지 않도록 한다. 첨가되는 건조 조절용 화학적 첨가제의 양은 필요에 따라 당 분야의 숙련가들에 의해 적절하게 측정할 수 있다.
제조된 혼합물은 바람직하게는 약 50 내지 약 110℃의 온도에서 소정 시간(예를 들면, 0.5 내지 약 100시간)동안 건조시킨다.
이후에, 혼합물을 자외선으로 조사시킨다.
자외선 조사 조건은 사용된 금속 이온의 유형과 양에 따라 상이하며, 당 분야의 숙련가들이 적합하게 선택할 수 있다. 이러한 자외선 조사는 α-수소 함유 알콜에 의해 혼합물중의 금속 이온이 환원되도록 한다. 결과적으로, 각각 금속 단위를 형성하는 금속 입자는 매트릭스 물질에 분산되어 형성된다. 자외선은 혼합물중의 금속 이온의 색상(예를 들면, 금 이온이 사용되는 경우, 혼합물은 담황색을 띤다)이 탈색되어 수득되는 감열 발색성 재료가 무색을 띠면서 투명해질 때까지 조사하는 것이 바람직하다. 다른 방법으로, 자외선이 과도하게 조사되는 경우, 금속 입자는 가열과는 별도로 응집되어 발색된다.
이러한 방법으로, 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료가 형성된다. 감열 발색성 재료는 실온에서 자외선 조사에 의해 발색되기 때문에, 형성 직후 비교적 저온(예 : 약 -20 내지 약 4℃)에서 어두운 장소에 저장하는 것이 바람직하다.
[제1 감열 소자]
이후에, 본 발명에 따르는 제1 감열 소자를 기술한다.
본 발명에 따르는 제1 감열 소자는 기저 지지체와 이에 의해 유지되는 감열 발색성 재료를 포함한다.
본 발명에 따르는 제1 감열 소자에 사용된 감열 발색성 재료는 상기한 바와 동일하다. 감열 발색성 재료는 지지체에 의해 유지된다. 특히, 발색 물질은 기저 지지제 위에 직접 배치되거나, 접착제 층(예 : 에폭시형 접착제로 제조된 접착제 층)을 통해 지지체 위에 배치되거나, 지지체에 함침된다. 지지체에 의해 유지된 감열 발색성 재료의 양은 특별히 제한되지는 않지만, 지지체 1㎠ 당 바람직하게는 약 0.1 내지 약 100㎎, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 10㎎이다.
감열 발색성 재료가 지지체 위에 직접 배치되거나 접착제 층을 통해 지지체 위에 배치되는 경우, 본 발명에 따르는 지지체는 예를 들면, 금속 필름, 플라스틱 필름, 직물, 종이 및 유리로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 물질로 제조된 시트 또는 판일 수 있다. 또한, 감열 발색성 재료를 지지체에 함침시키는 경우, 본 발명에서 사용된 지지체는, 예를 들면, 직물, 종이, 다공성 금속 필름 및 다공성 플라스틱 필름으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 제조된 시트일 수 있다. 금속 필름 및 플라스틱 필름의 기공 크기는 특별히 제한되지 않는다.
금속 필름의 예는 알루미늄 박, 또는 스테인레스 강으로 이루어진 필름 또는 시트를 포함한다. 플라스틱 필름의 예는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체로 이루어진 시트, 폴리에틸렌 시트 및 폴리프로필렌 시트를 포함한다. 직물의 예는 레이온, 면, 유리 섬유, 실리카 섬유 또는 알루미나 섬유 등으로 이루어진 직포, 편직물 및 부직포를 포함한다. 종이의 예는 여과지, 크래프트지 및 켄트지를 포함한다. 지지체는 상기한 시트, 예를 들면, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 시트, 알루미늄 박 및 폴리에틸렌 시트를 연속적으로 포함하는 3층 시트를 적층시킴으로써 수득된 적층체일 수 있다. 지지체로서 사용되는 유리는 투명한 유리 또는 분쇄된 유리로 제조된 유리판일 수 있다. 필터 종이를 본 발명에서 지지체로서 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명에서 사용된 지지체는 바람직하게는 포장 물질일 수 있다. 지지체의 두께는 특별히 제한되지 않는다.
소정 온도(예 : 실온)의 열을 특정 시간 동안 어두운 장소에 적용하는 특정 조건하에 감열 발색성 재료 중에 함유된 금속 입자의 농도를 변화시킴으로써, 본 발명에 따르는 제1 감열 소자에 대하여 상이한 색조를 수득할 수 있다. 예를 들면, 금(Au) 입자의 농도가 지지체 1㎠당 약 0.05㎎인 본 발명에 따르는 제1 감열 소자를 어두운 장소에서 약 25℃로 약 10분 동안 유지시키는 경우, 감열 소자는 자주색 색조를 나타낸다. 한편, 금(Au) 입자의 농도가 지지체 1㎠당 약 0.05㎎인 감열 소자는 상기한 가열 조건하에 어두운 갈색 색조를 나타낸다.
또한, 내부에 함유된 금속 입자의 농도가 어두운 장소에서 소정의 시간 동안 가열하는 특정 조건하에서 동일한 경우에도, 열의 온도를 변화시킴으로써 본 발명에 따르는 제1 감열 소자에 대하여 상이한 색조를 수득할 수 있다. 이는, 금속 입자 크기의 비가역적 증가 비율이 감열 발색성 재료 중의 금속 입자의 농도에 따라 상이해지기 때문이다. 예를 들면, 금(Au) 입자의 농도가 지지체 1㎠당 약 0.05㎎인 본 발명에 따르는 제1 감열 소자를 어두운 장소에 약 25℃로 약 10분 동안 유지시키는 경우, 감열 소자는 자주색 색조를 나타낸다. 한편, 이러한 감열 소자를 어두운 장소에서 약 60℃로 약 10분 동안 유지시키는 경우, 감열 소자는 상기한 가열 조건하에 어두운 갈색 색조를 나타낸다.
본 발명에 따르는 제1 감열 소자 중의 감열 발색성 재료는 다수의 지지체 영역에 의해 유지된 발색 영역을 형성한다. 각각의 발색 영역은 상이한 농도의 금속 입자를 포함할 수 있다.
예를 들면, 감열 발색성 재료가 제5도에 나타낸 바와 같이, 지지체 위에 직접 위치하는 경우, 본 발명에 따르는 제1 감열 발색성 소자(50)는 지지체(51) 위에, 발색 영역(52a), (52b) 및 (52c)로서 바 코드 방법으로 상이한 농도의 금속 입자(54)를 포함하는 감열 발색성 재료(53a), (53b) 및 (53c)를 유지시킬 수 있다. 다수의 발색 영역을 바 코드 방법으로 본 발명에 따르는 제1 감열 소자에 위치시킬 수 있기 때문에, 가열시에 색상이 발현되는 영역만을 공지된 바 코드 판독기로 판독함으로써, 발색에 기여하는 열의 온도를 확인할 수 있다.
본 발명에서 사용된 감열 발색성 재료가 다수의 발색 영역으로서 지지체에 의해 유지되는 경우, 이들 발색 영역은 각각 평균 입자 직경이 상이한 금속 입자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제6도에 나타낸 바와 같이, 감열 발색성 재료가 직접 지지체 위에 높여진 본 발명에 따르는 제1 감열 소자(60)는 발색 영역(62a), (62b) 및 (62c)에서 각각의 평균 입자 크기가 상이한 금속 입자(64a), (64b) 및 (64c)를 포함할 수 있다. 감열 소자(60)에서 비가역적으로 증가된 금속 입자(64a), (64b) 및 (64c)의 크기가 일정한 시간 동안 어두운 위치에서 적용되는 열의 온도에 따라 서로 상이하기 때문에, 각각의 발색 영역(62a), (62b) 및 (62c)는 상이한 색조를 나타냄으로써, 감열 소자(60)의 온도 이력을 확인할 수 있다. 평균 입자 직경이 상이한 금속 입자는, 예를 들면, 감열 발색성 재료를 생성하는 시점에서 조사되는 자외선의 양을 변화시킴으로써 수득할 수 있다. 이러한 자외선의 조사량은 당해 분야의 숙련가들이 적합하게 선택할 수 있다.
본 발명에서 사용된 감열 발색성 재료가 다수의 발색 영역으로서 지지체에 의해 유지되는 경우, 이들 발색 영역 각각은 매트릭스 물질 및 금속 입자를 포함하는 감열 발색성 재료로 구성될 수 있으며, 여기서 감열 발색성 재료 각각은 상이한 건조 조건하에 형성된다. 상이한 건조 조건하에 형성되는 매트릭스 물질 및 금속 입자를 포함하는 이러한 감열 발색성 재료에서, 금속 입자의 자유도는 상이하다. 따라서, 가열시 금속 입자의 크기 증가 비율은 각각의 발색 영역에서 상이하기 때문에, 각각의 발색 영역은 상이한 색조를 나타낸다. 이러한 건조 조건은 당 분야의 숙련가들이 적합하게 선택할 수 있다.
본 발명에 따르는 제1 감열 소자는 감열 발색성 재료가 발색되는 소정의 온도를 확인하기 위한 발색 샘플을 추가로 포함할 수 있다. 발색된 샘플은 어두운 장소에서 소정의 온도로 일정한 시간 동안 가열하는 경우 감열 발색성 재료에 의해 나타난 색조로 미리 날염된다. 발색된 샘플은 지지체 위에 직접 날염시킬 수 있거나, 지지체 위에 부착된 시트 또는 판일 수 있으며, 이러한 시트 또는 판은 소정의 색조로 날염된 금속 필름, 플라스틱 필름, 직물, 종이 또는 유리와 같은 물질로 제조된다. 하나 이상의 발색 샘플이 감열 소자에 제공될 수 있다. 이러한 방법으로, 어두운 장소에서 일정한 시간 동안 각종 온도로 가열하는 경우에 수득되는 색조로 발색 샘플을 날염함으로써, 어두운 장소에서 소정의 시간 동안 발색된 감열 소자에 가해진 열의 대략적인 온도를 육안으로 확인할 수 있게된다.
또한, 예를 들면, 직사광선하에 사용할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명에 따르는 제1 감열 소자에 일광을 노출(특히, 자외선을 노출시킴)시킴으로써 감열 발색성 재료가 발색되지 않도록 하는 차광층을 제공할 수 있다. 차광층이 제공된 본 발명에 따르는 제1 감열 소자(70)를 제7도에 나타내었다. 제7도에 나타낸 감열 소자(70)에서, 감열 발색성 재료(72)가 지지체(73) 위에 제공되어 있고, 이 위에 차광층(74)이 추가로 제공되어 감열 발색성 재료(72)를 덮는다. 이러한 차광층에 사용된 물질은 알루비늄 박 테이프와 같은 금속 테이프, 유리 테이프 또는 종이 테이프일 수 있지만, 광으로부터 감열 발색성 재료를 보호할 수 있어야 한다는 점을 제외하고는 특별히 제한되지 않는다. 더구나, 차광층의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 차광층의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 대개 약 1 내지 약 3㎛이다.
[제1 감열 소자의 제조방법]
이후에는, 본 발명에 따르는 제1 감열 소자의 제조방법을 기술한다.
먼저, 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 함유하는 혼합물을 제조한다. 이 혼합물의 제조방법은 본 발명에 따르는 상기한 감열 발색성 재료의 제조방법과 동일하다.
이후에, 혼합물은 지지체로 유지시킨다. 이러한 유지 방법으로서, 날염법, 스핀 피복법 또는 침지법 중의 하나가 사용된다. 당 분야의 숙련가들에게 공지된 수단이 이러한 유지 방법에 사용된다. 감열 발색성 재료가 본 발명에 따라 접착제 층을 통해 지지체 위에 제공되는 경우, 혼합물을 유지시키기 위하여 지지체의 표면에 접착제(예 : 에폭시 테이프 접착제)를 가할 필요가 있다.
이후에, 지지체 위에 유지된 혼합물은 자외선으로 조사시킴으로써, 감열 발색성 재료를 형성시킨다. 자외선 조사에 사용된 조건은 상기한 감열 발색성 재료의 경우에서와 동일하다. 더구나, 필요에 따라, 자외선 조사에 의해 형성된 감열 발색성 재료 위에 차광층이 제공될 수 있다.
이러한 방법으로, 본 발명에 따르는 제1 감열 발색성 재료를 제조한다. 본 발명에 따르는 제1 감열 소자는 실온에서 자외선에 의해 발색되기 때문에, 형성 직후에 비교적 저온(예 : 약 -20 내지 약 4℃)에서 어두운 장소에 저장하는 것이 바람직하다.
[제2 감열 소자]
이후에는, 본 발명에 따르는 제2 감열 소자를 기술한다.
본 발명에 따르는 제2 감열소자에는 금속 입자를 포함하는 지지체가 제공된다.
본 발명에 따르는 제2 감열 소자에 사용된 금속 입자의 유형은 상기한 바와 동일하다.
금속 입자의 함량은 사용된 금속의 유형에 따라 가변적이지만, 이는 입자 직경이 용이하게 조절되고 금속 입자가 가열과는 별도로 응집되지 않도록 하는 양이다. 금속 입자의 함량은, 감열성 발색 재료의 총 중량을 기준으로, 하여 바람직하게는 약 0.01 내지 약 20중량%, 보다 바람직하게는 약 0.05 내지 약 10중량%이다. 금속 입자의 함량이 0.01중량% 미만인 경우, 입자가 발색되기에 충분한 크기(즉, 색이 육안으로 보이도록 하는 크기)로 응집되지 않는 경우가 있다. 금속 입자의 크기가 20중량%를 초과하는 경우, 이후에 기술하는 온도로 감열 발색성 재료를 가열시키는 경우에도, 금속 입자는 가열과는 독립적으로 응집되는 경향이 있고 본 발명에 따르는 제2 감열 소자에서 부분적으로 발색되는 경향이 있다.
금속 입자는 실온에서 응집되기 때문에, 이의 크기가 비가역적으로 증가한다. 본 발명에 따르는 제2 감열 소자에서, 가열 전의 금속 입자의 평균 입자 직경 및 급속 입자가 증가하는 온도는 본 발명에 따르는 제1 감열 소자의 것들과 동일하다.
본 발명에 따르는 제2 감열 소자에 사용된 금속 입자는 지지체에 함침된다. 지지체에 함유된 금속 입자의 양은 특별히 제한되지는 않지만, 지지체 1㎠당 바람직하게는 약 0.001 내지 약 1.0㎎, 보다 바람직하게는 약 0.01 내지 약 1.0㎎이다.
본 발명에 따르는 제2 감열 소자에 사용된 지지체의 예는 종이, 직물 및 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 제조된 시트 또는 판을 포함한다.
종이의 예는 여과지, 크래프트지 및 켄트지를 포함한다. 직물의 예는 레이온, 면 유리 섬유, 실리카 섬유 또는 알루미나 섬유 등으로 제조된 직포, 편직물 및 부직포를 포함한다. 다공성 물질의 예는 제올라이트 및 실리카 겔과 같은 겔로 제조된 판 및 과립을 포함한다. 실리카 겔 및 다공성 유리로 제조된 시트 또는 판은 본 발명에 따르는 제2 감열 소자에서 지지체로서 바람직하게 사용된다. 본 발명에서 사용되는 지지체의 두께는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따르는 제1 감열 소자의 경우 뿐만 아니라 본 발명에 따르는 제2 감열 소자의 경우에도 다수의 발색 영역 및/또는 발색 샘플이 제공될 수 있다.
[제2 감열 소자의 제조방법]
이후에는, 본 발명에 따르는 제2 감열 소자의 제조방법을 기술한다.
먼저, 금속 이온 및 α-수소 함유 알콜을 함유하는 혼합물을 제조한다.
본 발명에 따르는 제2 감열 소자를 제조하는 방법에 사용된 금속 이온 및 α-수소 함유 알콜의 형태 및 양은 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료의 경우에 기술된 바와 동일하다. 이용할 수 있는 양의 금속 이온을 가하여 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료에서의 금속 입자의 상기한 함량을 충족시킨다.
이후에, 지지체를 혼합물로 함침시킨다. 특히, 지지체는 당 분야의 숙련가들에게 공지된 수단을 사용하여 앞서 제조한 혼합물에 침지시킨다.
이후에, 지지체를 자외선으로 조사함으로써 기재 지지체에 금속 입자를 형성 시킨다. 자외선이 사용되는 조건은 감열 발색성 재료에 대하여 상기한 바와 같다. 또한, 차광층이 필요에 따라 지지체에 제공된다.
이러한 방법으로, 본 발명에 따르는 제2 감열 소자가 제조된다.
본 발명에 따르는 제2 감열 소자는 실온에서 자외선에 의해 발색되기 때문에, 이는 형성 직후에 비교적 저온(예 : 약 -20 내지 약 4℃)에서 어두운 장소에 저장하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 감열 발색성 재료는 금속 입자와 매트릭스 물질을 포함한다. 금속 입자의 크기는 응집으로 인하여 실온에서 비가역적으로 증가한다.
바람직한 양태에서, 금속 입자는 금, 백금, 은, 구리, 주석, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 제조된다.
바람직한 양태에서, 매트릭스 물질은 무기 물질, 무기/유기 복합체 및 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 무기 물질은 규소, 알루미늄 또는 티탄을 포함하는 하나 이상의 무기 알콕사이드로 형성되고, 무기/유기 복합체는 하나 이상의 복합체 형성 무기 성분 및 하나 이상의 복합체 형성 유기 성분을 포함하는 복합체 형성 재료로 형성된다. 복합체 형성 무기 성분은 규소, 알루미늄 또는 티탄을 포함하는 무기 알콕사이드로 형성되며, 복합체 형성 유기 성분은 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌 옥사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 수지는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 및 플루오로카본 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명에 따르는 감열 발색성 재료를 제조하는 방법은 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 제조하는 단계, 및 혼합물에 자외선을 조사시키는 단계를 포함한다.
바람직한 양태에서, 상기한 α-수소 함유 알콜은 에틸렌 글리콜 및 프로필렌글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2가 알콜이다.
바람직한 양태에서, 금속 이온은 금 이온, 백금 이온, 은 이온, 구리 이온, 주석 이온, 로듐 이온, 팔라듐 이온 및 이리듐 이온으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
바람직한 양태에서, 매트릭스 형성 재료는 규소, 알루미늄 또는 티탄을 포함하는 하나 이상의 무기 알콕사이드로 형성된다.
바람직한 양태에서, 매트릭스 형성 재료는 하나 이상의 복합체 형성 무기 성분 및 하나 이상의 복합체 형성 유기 성분을 포함하는 복합체 형성 재료이다. 복합체 형성 무기 성분은 규소, 알루미늄 또는 티탄을 포함하는 무기 알콕사이드로 형성되고, 복합체 형성 유기 성분은 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌옥사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명에 따르는 제1감열 소자에는 지지체 및 이 지지체에 의해 유지된 감열 발색성 재료가 제공되어 있다. 감열 발색성 재료는 금속 입자 및 매트릭스 물질을 포함한다. 금속 입자의 크기는 응집으로 인하여 실온에서 비가역적으로 증가한다.
바람직한 양태에서, 금속 입자 및 매트릭스 물질은 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료에 함유된 것과 동일하다.
바람직한 양태에서, 감열 발색성 재료는 발색 층으로서 지지체 바로 위에 위치하거나 접착제 층을 발색 층으로서 지지체 위에 위치한다.
보다 바람직한 양태에서, 지지체는 금속 필름, 플라스틱 필름, 직물, 종이 및 유리로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 제조된 시트 또는 판이다.
바람직한 양태에서, 감열 발색성 재료는 지지체에 함침된 물질이다.
여전히 바람직한 양태에서 지지체는 직물, 종이, 다공성 금속 필름 및 다공성 플라스틱 필름으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 제조한 시트이다.
바람직한 양태에서, 감열 발색성 재료는 다수의 기저 지지체 영역에 의해 유지되는 발색 영역을 형성한다. 발색 영역 각각은 금속 입자를 포함하며, 여기서 금속 입자의 농도는 각각의 발색 영역에 따라 상이하다.
바람직한 양태에서, 감열 발색성 재료는 다수의 지지체 영역에 의해 유지되는 발색 영역을 형성한다. 감열 발색성 영역 각각은 매트릭스 물질 및 금속 입자를 포함하며, 여기서 매트릭스 물질 및 금속 입자를 형성하는 건조 조건은 발색 영역에 따라 상이하게 사용된다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따르는 제1 감열 발색성 재료에는 상기한 감열 발색성 재료가 광에 대한 노출에 의해 색상이 발현되는 것을 방지하는 차광층이 제공되어 있다.
본 발명에 따르는 제1 감열 소자를 제조하는 방법은 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 포함하는 혼합물을 제조하고, 혼합물을 지지체에 의해 유지되도록 한 다음, 지지체에 의해 유지된 혼합물에 자외선을 조사시킴으로써 감열 발색성 재료를 형성시키는 단계를 포함한다.
바람직한 양태에서. 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료는 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료를 제조하는 방법에서 사용된 것과 동일하다.
바람직한 양태에서, 지지체는 금속 필름, 플라스틱 필름, 직물, 종이 및 유리로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 제조된 시트 또는 판이다.
바람직한 양태에서, 상기한 혼합물은 페인팅법, 스핀 피복법 또는 침지법으로 상기한 지지체에 의해 유지된다.
바람직한 양태에서, 본 발명의 방법은 상기한 감열 발색성 재료가 광에 노출되어 발색되는 것을 방지하기 위한 차광층을 배치하는 단계를 추가로 포함한다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따르는 제2 감열 소자에는 금속 입자를 포함하는 지지체가 제공된다. 금속 입자의 크기는 응집으로 인해 실온에서 비가역적으로 증가한다.
바람직한 양태에서, 금속 입자는 금, 백금, 은, 구리, 주석, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속으로 제조된다.
바람직한 양태에서, 지지체는 종이, 직물 및 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 제조된 시트이다.
본 발명에 따르는 제2 감열 소자를 제조하는 방법은 금속 이온 및 α-수소 함유 알콜을 포함하는 혼합물을 제조하고, 혼합물을 지지체 속에 함침시킨 다음, 혼합물에 자외선을 조사함으로써 금속 입자를 형성시키는 단계를 포함한다.
바람직한 양태에서, 금속 이온 및 α-수소 함유 알콜은 본 발명에 따르는 감열 발색성 재료를 제조하는 방법에서 사용되는 것과 동일한 것이다.
바람직한 양태에서, 지지체는 종이, 직물 및 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 제조된 시트 또는 판이다.
따라서, 본 발명은 다음과 같은 이점을 제공한다.
(1)비교적 저온(예 : 약 -20 내지 약 4℃)에서 저장할 필요가 있는 냉동 식품 또는 약제와 같은 생성물을 대략 실온에서 노출시키는 경우 온도 변화를 확인하는데 사용할 수 있는 감열 발색성 재료 및 이를 사용하는 감열 소자를 제공함.
(2)온도에 따라 색상을 비가역적으로 발현하여 온도 이력을 확인할 수 있도록 하는 감열 발색성 재료, 및 이를 사용하는 감열 소자를 제공함.
(3)발색 전에 광범위한 파장 범위에 걸쳐 물리적으로 그리고 화학적으로 안정하고 광학적으로 투명한 고콘트라스트를 갖는 감열 발색성 재료, 및 이를 사용하는 감열 소자를 제공함.
(4)추가의 착색 층을 필요로 하지 않고 가요성이며 각종 형태로 성형될 수 있는 감열 소자를 제공함.
본 발명의 이러한 이점과 기타 이점은 첨부한 도면을 참고하여 다음 상세한 설명을 판독하고 이해하는 경우 당해 분량의 숙련가들에게 명백할 것이다.
이후에는, 본 발명의 실시예를 기술한다. 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다는 것을 주지해야 한다.
[실시예 1]
표 1에서 다음에 기술한 물질을 포함하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00001
금속 화합물로서 AuHCl4·4H2O 0.18g을 용액에 가한다. 수득된 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반한다. 이후에, 혼합물을 평판 위에서 캐스팅하고, 실온에서 5일간 건조시킨 다음, 60℃에서 24시간 동안 건조시킴으로써 두께가 300㎛인 담황색 겔 필름을 수득한다.
필름을 필름으로부터 30cm 이격되어 위치한 500W 크세논 램프를 사용하여 실온에서 10분 동안 백색 광으로 조사시킴으로써, 금 입자를 함유하는 무색 물질로 제조된 필름을 수득한다. 이와 같이 수득된 필름을 즉시 0℃의 냉장고 속(어두운 장소)에서 2개월 동안 저장한다.
필름은 저장 도중에 발색되지 않는다. 2개월 후에, 필름을 냉장고에서 꺼내고 25℃의 온도에서 20분 동안 저장하면, 필름이 발색되어 적자주색을 나타낸다. 발색된 필름은 입자 직경 분포가 좁은 금 입자를 함유하고 평균 입자크기가 약 5㎚이며 흡수 피크가 금 입자의 표면 플라즈몬 흡수 피크를 기준으로 하여 525㎚이다. 이어서, 이와 같이 발색된 필름을 다시 0℃에서 냉장고 속에 저장해도, 발색된 색상은 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력은 확인할 수 없다. 본 실시예에서 사용된 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료의 유형과, 수득된 필름의 평가 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 2 내지 11]
표 2에 나타낸 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 제조한다. 필름을 평가하고 평가 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교 실시예 1]
에틸렌 글리콘(EG)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 제조한다. 필름을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure kpo00002
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄
2) 필름 제조 직후에 관찰함
3) 필름을 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 1 내지 11에서 제조한 물질중에 함유된 금속 입자의 입자 직경은 가열 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열 후에 증가된 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 2에 관해서는, 실시예 1 내지 11에서 제조한 물질이 가열시 금속 입자의 입자 직경의 증가로 인하여 발색할 수 있고, 온도 이력을 확인하기 위한 감열 발색성 재료로서 유용한 것으로 이해할 수 있다. 한편, 비교실시예 1에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고 제조한 물질은 가열시에 발색되지 않기 때문에 감열발색성 재료로서 사용할 수 없는 것으로 인정된다.
실시예 1 및 실시예 5 내지 11에서 수득한 물질 중에서, 실시예 1에서 수득한 금 입자를 함유하는 물질은 감열 발색성 재료로서 가장 우수한 콘트라스트를 갖는 밝은 색상으로 발색된다.
[실시예 12 내지 15]
표 1에 나타낸 용액을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조한다. 표 3에 나타낸 유형 및 양의 금속 배합물을 용액에 각각 가한 다음 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이후에, 혼합물을 두께가 20㎛인 알루미늄 박(지지체) 위에 적용하고, 실온에서 1시간 동안 건조시킨 다음, 60℃에서 1시간 동안 건조시킨다. 이러한 적용 및 건조 공정을10회 반복하여 지지체 위에 두께가 3㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 포함하는 적층체를 수득한다. 적층체를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 크세논 램프를 사용하여 3분 동안 조사시켜 지지체 위에 무색 물질로 제조된 필름을 각각 포함하는 소자를 수득한다. 소자를 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과를 표 3에 나타내었다.
[비교 실시예 2]
에틸렌 글리콜(EG)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 12에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 포함하는 소자를 제조한다. 소자를 평가하여 결과를 표 3에 나타내었다.
Figure kpo00003
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄
2) 소자 제조 직후에 관찰함
3) 필름을 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 12 내지 15에서 제조한 소자중에 함유된 금속 입자의 입자 직경은 가열 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열 후에 증가된 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 3에 관해서는, 실시예 12 내지 15에서 제조한 소자가 가열시 금속 입자의 입자 직경의 증가로 인하여 발색할 수 있고, 온도 이력을 확인하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해할 수 있다. 한편, 비교실시예 2에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고 제조한 물질은 가열시에 발색되지 않기 때문에 감열 소자로서 사용할 수 없는 것으로 인정된다.
[실시예 16]
표 1에 나타낸 용액을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4· 4H2O 0.18g을 용액에 가한 다음 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이후에, 두께가 200㎛인 폴리프로필렌으로 제조된 백(지지체)을 이러한 혼합물을 포함하는 용액에 침지시킨다. 이어서, 백을 건져내어 실온에서 1시간 동안 건조시킨 다음 60℃에서 1시간 동안 건조시킨다. 이러한 침지 및 건조 공정을 3회 반복하여 백 표면에 두께가 약 1㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 형성시킨다. 수득된 백을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 크세논 램프를 사용하여 3분 동안 조사시켜 지지체 위에 무색 물질로 제조된 필름을 포함하는 소자를 수득한다. 소자를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과를 표 4에 나타내었다.
[실시예 17]
폴리프로필렌 백 대신에 두께가 500㎛인 레이온으로 제조된 직물을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 16에서와 동일한 방법으로 소자를 제조한다. 소자를 평가하여 결과를 표 4에 나타내었다.
[비교 실시예 3]
에틸렌 글리콜(EG)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 16에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 포함하는 소자를 제조한다. 소자를 평가하여 결과를 표 4에 나타내었다.
Figure kpo00004
1) 소자 제조 직후에 관찰함
2) 소자를 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
3) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
4) 에틸렌 글리콜
5) 측정되지 않음.
실시예 16 및 17에서 제조한 소자 중에 함유된 금속 입자의 입자 직경은 가열 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열 후에 증가된 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 4에 관해서는, 실시예 16 내지 17에서 제조한 소자가 가열시 금속 입자의 입자 직경의 증가로 인하여 발색할 수 있고, 온도 이력을 확인하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해할 수 있다. 한편, 비교실시예 3에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고 제조한 물질은 가열시에 발색되지 않기 때문에 감열 소자로서 사용할 수 없는 것으로 인정된다.
[실시예 18]
표 1에 나타낸 용액을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조한다. 표 3에 나타낸 유형과 양의 금속 화합물을 이 용액에 가한 다음 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이후에, 이 혼합물을 스핀 피복함으로써 두께가 50㎛인 크래프트지(지지체) 위에 도포하고, 실온에서 30분 동안 건조시킨 다음 60℃에서 30분 동안 건조시킨다. 이러한 침지 및 건조 공정을 3회 반복하여 지지체 위에 두께가 약 0.5㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 포함하는 적층체를 형성시킨다. 이 적층체를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 크세논 램프를 사용하여 3분 동안 조사시켜 지지체 위에 무색 물질로 제조된 필름을 포함하는 소자를 수득한다. 소자를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과를 표 5에 나타내었다.
[비교 실시예 4]
에틸렌 글리콜(EG)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 18에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 포함하는 소자를 제조한다. 소자를 평가하여 결과를 표 5에 나타내었다.
Figure kpo00005
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후에 관찰함.
3) 소자를 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 18에서 제조한 소자중에 함유된 금속 입자의 입자 직경은 가열 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열 후에 증가된 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 5에 관해서는, 실시예 18에서 제조한 소자가 가열시 금속 입자의 입자 직경의 증가로 인하여 발색할 수 있고, 온도 이력을 확인하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해할 수 있다. 한편, 비교실시예 4에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고 제조한 소자는 가열시에 발색되지 않기 때문에 감열 소자로서 사용할 수 없는 것으로 인정된다.
[실시예 19]
하기 표 6에 나타낸 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00006
금속 화합물로서 AuHCl4·4H2O 0.2g을 용액에 가한다. 수득된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 이후에, 혼합물을 평판 위에서 캐스팅하고, 실온에서 3일간 건조시킨 다음, 60℃에서 24시간 동안 건조시킴으로써 두께가 200㎛인 투명한 담황색 필름을 수득한다.
필름을 필름으로부터 30cm 이격되어 위치한 500W 크세논 램프를 사용하여 실온에서 5분 동안 백색 광으로 조사시킴으로써, 금 입자를 함유하는 무색 물질로 제조된 필름을 수득한다. 이와 같이 수득된 필름 즉시 0℃의 냉장고 속(어두운 장소)에서 2개월 동안 저장한다. 필름은 저장 도중에 발색되지 않는다. 2개월 후에, 필름을 냉장고에서 꺼내고 25℃의 온도에서 10분 동안 어두운 장소에 저장하면, 필름이 발색되어 적자주색을 나타낸다. 이 발색 필름은 입자 직경 분포가 좁은 금 입자를 함유하고 평균 입자크기가 약 5㎚이며 흡수 피크가 금 입자의 표면 플라즈몬 흡수 피크를 기준으로 하여 525㎚이다. 이어서, 이러한 색상을 발색시킨 필름을 다시 0℃에서 냉장고 속에 저장해도, 발색된 색상은 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력은 확인할 수 없다. 본 실시예에서 사용된 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료의 유형과, 수득된 필름의 평가 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 20 내지 24]
표 7에 나타낸 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 19에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 제조한다. 필름을 평가하고 평가 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 25 내지 31]
표 7에 나타낸 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 사용하고 조사를 크세논 램프를 사용하여 10분 동안 수행하는 것을 제외하고는 실시예 19에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 제조한다. 필름을 평가하고 평가 결과를 표 7에 나타내었다.
[비교 실시예 5]
에틸렌 글리콜(EG)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 19에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 제조한다. 필름을 평가하여 결과를 표 7에 나타내었다.
Figure kpo00007
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 필름 제조 직후에 관찰함.
3) 필름을 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
Figure kpo00008
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 필름 제조 직후에 관찰함.
3) 필름을 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 19 내지 31에서 제조한 물질 중에 함유된 금속 입자의 입자 직경은 가열 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열 후에 증가된 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 7에 관해서는, 실시예 19 내지 31에서 제조한 재료가 가열시 금속 입자의 입자 직경의 증가로 인하여 발색할 수 있고, 온도 이력을 확인하기 위한 감열 발색성 재료로서 유용한 것으로 이해할 수 있다. 한편, 비교실시예 5에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고 제조한 물질은 가열시에 발색되지 않기 때문에 감열 발색성 재료로서 사용할 수 없는 것으로 인정된다.
실시예 19 및 실시예 25 내지 31에서 수득한 물질중에서, 실시예 19에서 수득한 금 함유 물질은 감열 발색성 재료로서 가장 우수한 콘트라스트를 지닌 밝은 색상으로 발색한다.
[실시예 32]
AuHCl4·4H2O의 각각의 양을 0.018g, 0.54g 및 1.8g으로 하는 것을 제외하고는 실시예 19에서와 동일한 방법으로, 무색 물질로 제조된 필름 A 내지 C를 제조한다. 이와 같이 수득된 필름 냉장고 속에서 0℃에서 2개월 동안 저장한다. 이러한 필름중 어느 것도 저장 도중 발색되지 않았다. 이후에, 이들 필름을 냉장고에서 꺼내서 어두운 장소에서 다양한 온도로 10분 동안 둔다. 필름 A는 28℃의 온도에서 적자주색을 나타내고, 필름 B는 15℃의 온도에서 적자주색을 나타내며, 필름 C는 7℃의 온도에서 적자주색을 나타낸다.
따라서, 본 실시예에서 수득한 물질은 감열 발색성 재료로서 유용한 것으로 이해된다. 또한, 이들 재료가 각종 농도의 금속 입자를 포함하고 어두운 장소에서 일정한 시간동안 상기 재료에 열이 가해지는 경우, 특정한 색조를 수득하기 위한 온도는 금속 입자의 농도에 따라 가변적이라는 것을 인식할 수 있음이 추가로 이해된다.
[실시예 33]
무색 물질로 제조된 필름을 실시예 19에서와 동일한 방법으로 제조하여 냉장고 속에서 0℃에서 2개월 동안 저장한다. 이후에, 이들 필름을 냉장고에서 꺼내고 25℃, 40℃ 및 60℃에서 각각 10분 동안 어두운 장소에 둔다. 이들 필름은 25℃에서 적자주색을 나타내고 40℃에서 갈색을 띈 자주색을 나타내며 60℃에서 갈색을 발색한다.
따라서, 본 실시예에서 수득된 물질은 감열 발색성 재료로서 유용한 것으로 인식된다. 더구나, 이러한 물질로 제조된 필름에 어두운 장소에서 일정한 시간 동안 열이 가해지는 조건하에서 발색되어 수득된 색조가 온도에 따라 가변적이라는 것을 추가로 이해할 수 있다.
[실시예 34 내지 41]
크세논 램프 조사시의 온도를 0℃로 설정하는 것을 제외하고는 실시예 19 및 실시예 25 내지 31에서와 동일한 방법으로 크세논 램프로 조사시킴으로써 물질을 수득한다. 수득된 물질을 평가한 결과, 모든 결과가 실시예 19 및 실시예 25 내지 31에서 수득된 결과와 동일하고 물질은 감열 발색성 재료로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 42 내지 54]
하기 표 8에 나타낸 물질을 함유하는 용액을 제조한다. 이후에 나타내는 표 9에 기재된 물질은 매트릭스 형성 재료로서 사용한다.
Figure kpo00009
표 9에 나타낸 유형과 양의 금속 화합물을 각각 용액에 가한 다음 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이후에, 혼합물 각각을 평판에서 캐스팅하고 80℃의 온도에서 2시간 동안 건조함으로써 두께가 200㎛인 투명한 담황색 필름을 수득한다.
실시예 19에서와 동일한 방법으로 크세논 램프를 사용하여 필름을 조사함으로써, 무색 물질로 제조된 필름을 수득한다. 필름은 실시예 19에서와 동일한 방법으로 평가한다. 평가 결과를 표 9에 나타내었다.
[비교 실시예 6]
에틸렌 글리콜(EG)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 42에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 수득한다. 필름을 평가하고 평가 결과를 표 9에 나타내었다.
Figure kpo00010
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 필름 제조 직후에 관찰함.
3) 필름을 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
Figure kpo00011
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 필름 제조 직후에 관찰함.
3) 필름을 어두운 장소에서 25℃에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 42 내지 54에서 제조한 물질 중에 함유된 금속 입자의 입자 직경은 가열 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열 후에 증가된 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 9 관해서는, 실시예 42 내지 54에서 물질이 가열시 금속 입자의 입자 직경의 증가로 인하여 발색할 수 있고, 온도 이력을 확인하기 위한 감열 발색성 재료로서 유용한 것으로 이해할 수 있다. 한편, 비교실시예 6에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고 제조한 물질은 가열시에 발색되지 않기 때문에 감열 발색성 재료로서 사용할 수 없는 것으로 인정된다.
실시예 42 및 실시예 44 내지 47에서 수득한 물질중에서, 실시예 47에서 수득한 플루오로카본 수지를 사용하는 물질은 특히 투명성이고 기계적 강도가 우수하다. 또한, 실시예 42 및 실시예 48 내지 54에서 수득한 물질 중에서, 실시예 42에서 수득한 금 입자 함유 물질은 감열 발색성 재료로서 가장 우수한 콘트라스트를 지닌 밝은 색상으로 발색한다.
[실시예 55]
AuHCl4·4H2O의 양이 각각 0.018g, 0.54g 및 1.8g인 것을 제외하고는 실시예 42에서와 동일한 방법으로, 무색 물질로 제조된 필름 A 내지 C를 제조한다. 이와 같이 수득된 필름을 냉장고 속에서 0℃에서 2개월 동안 저장한다. 이러한 필름 중 어느 것도 저장 도중 발색되지 않았다. 이후에, 이들 필름을 냉장고에서 꺼내고 어두운 장소에서 다양한 온도로 30분 동안 둔다. 필름 A는 29℃의 온도에서 적자주색을 나타내고, 필름 B는 16℃의 온도에서 적자주색을 나타내며, 필름 C는 7℃의 온도에서 적자주색을 나타낸다.
따라서, 본 실시예에서 수득한 물질은 감열성 발색 재료로서 유용한 것으로 이해된다. 또한, 이들 재료가 각종 농도의 금속 입자를 포함하고 이에 어두운 장소에서 일정한 시간 동안 상기 재료에 열이 가해지는 경우, 특정한 색조를 수득하기 위한 온도가 금속 입자의 농도에 따라 가변적이라는 것을 인식할 수 있음이 추가로 이해된다.
[실시예 56]
무색 물질로 제조된 필름을 실시예 42에서와 동일한 방법으로 제조하여 냉장고 속에서 0℃에서 2개월 동안 저장한다. 이후에, 이들 필름을 냉장고에서 꺼내고 어두운 장소에서 25℃, 40℃ 및 60℃로 각각 20분 동안 둔다. 이들 필름은 25℃에서 적자주색을 나타내고 40℃에서 갈색을 띈 자주색을 나타내며 60℃에서 갈색을 나타낸다.
따라서, 본 실시예에서 수득된 물질은 감열 발색성 재료로서 유용한 것으로 인식된다. 더구나, 이러한 물질로 제조된 필름에 어두운 장소에서 일정한 시간 동안 열이 가해지는 조건하에 발색되어 수득된 색조는 온도에 따라 가변적이라는 것을 추가로 이해할 수 있다.
[실시예 57]
하기 표 10에 기술된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00012
AuHCl4·4H2O 0.05g을 용액에 가하고 수득되는 배합물을 실온에서 교반함으로써 혼합물을 수득한다. 이후에, 혼합물 각각을 평판에서 캐스팅하고 80℃의 온도에서 2시간 동안 건조함으로써 두께가 200㎛인 투명한 담황색 필름을 수득한다.
필름을 실시예 19에서와 동일한 방법으로 크세논 램프를 사용하여 조사함으로써 무색 물질로 제조된 필름을 수득한다. 필름은 실시예 19에서와 동일한 방법으로 평가한다. 평가 결과를 표 11에 나타내었다.
[비교실시예 7]
에틸렌 글리콜(EG)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 57에서와 동일한 방법으로, 크세논 램프로 조사시킨 물질로 제조된 필름을 수득한다. 필름을 평가하고 평가 결과를 표 11에 나타내었다.
Figure kpo00013
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 필름 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 필름을 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 57에서 제조된 물질에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 11에 있어서, 실시예 57에서 제조된 물질은 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위한 감열성 발색 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 더욱이, 실시예 57에서 제조된 물질이 폴리비닐피롤리돈을 함유하기 때문에, 금속 입자는 보다 균일한 방법으로 분산된다. 한편, 비교실시예 7에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 물질은 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 발색성 재료로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 58]
표 8에 나타낸 용액은 실시예 42와 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4·4H2O 0.1g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 20㎛인 폴리프로필렌으로 제조된 백(지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 지지체상에 두께가 약 1㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 갖는 적층체를 수득한다. 이와 같이 수득된 적층체에 실시예 19와 동일한 방법을 사용하여 크세논 램프를 3분 동안 조사하여 지지체상에 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 소자를 사용하여 실시예 19와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과는 표 12에 기재하였다.
[비교 실시예 8]
크세논 램프로 조사한 물질로 제조한 필름을 갖는 소자는 실시예 58과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하고 이의 결과를 표 12에 기재하였다.
Figure kpo00014
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 둔 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 58에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 12에 있어서, 실시예 58에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 8에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 59]
표 10에 나타낸 용액은 실시예 57과 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4· 4H2O 0.1g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 두께가 20㎛인 폴리프로필렌으로 제조된 백(지지체)을 상기 혼합물을 함유하는 용액에 함침시킨다. 이어서, 백을 취하고, 실온에서 10분 도안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 20분 동안 건조시킨다. 이들 침지 및 건조 공정을 2회 반복하여 백의 표면상에 두께가 약 1㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 형성한다.
이와 같이 수득된 백에 실시예 19와 동일한 방법을 사용하여 크세논 램프에 의해 3분 동안 조사하여 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 소자를 사용하여 실시예 19와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과는 표 13에 기재하였다.
[실시예 60]
소자를 실시예 59와 동일한 방법으로 제조하되, 두께가 200㎛인 레이온으로 제조된 직물을 폴리프로필렌 백 대신에 사용한다. 소자를 평가한다. 결과는 표 13에 나타냈다.
[비교 실시예 9]
크세논 램프에 의해 조사한 물질로 제조한 필름을 갖는 소자는 실시예 59와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하고 결과를 표 13에 기재하였다.
Figure kpo00015
1) 소자 제조 직후 관찰함.
2) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
3) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
4) 에틸렌 글리콜
5) 측정되지 않음.
실시예 59 및 60에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 13에 있어서, 실시예 59 및 60에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 9에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 61]
표 6에 나타낸 용액은 실시예 19와 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4·4H2O 0.2g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 스핀 피복에 의해 두께가 50㎛인 크래프트지(지지체)에 적용하고, 실온에서 30분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 두께가 약 0.5㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 갖는 적층체를 수득한다. 적층체에 실시예 19와 동일한 방법을 사용하여 크세논 램프에 의해 3분 동안 조사하여 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 상기 소자를 사용하여 실시예 19와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과는 표 14에 기재하였다.
[비교실시예 10]
크세논 램프로 조사한 물질로 제조한 필름을 갖는 소자는 실시예 61과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하고 결과를 표 14에 기재하였다.
Figure kpo00016
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 61에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 14에 있어서, 실시예 61에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교실시예 10에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 62]
하기 표 15에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00017
금속 화합물로서 AuHCl4·4H2O 0.18g을 상기 용액에 가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 이어서, 혼합물을 평판상에 캐스팅하고, 실온에서 3일 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 24시간 동안 건조시켜 두께가 약 200㎛인 투명한 담황색 겔 필름을 수득한다.
직경이 5㎜인 원형 샘플을 필름으로부터 절단하고 에폭시 접착제를 사용하여 냉동 식품를 밀봉시키는, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 시트, 알루미늄 박 및 폴리에틸렌 시트로 차례로 구성된 3층 시트로 이루어진 포장 백(지지체)의 외면에 부착시킨다. 이어서, 필름 부분, 예를 들면, 원형 샘플에 실온에서 필름으로부터 30cm 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 5분 동안 백색 광을 조사하여 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자를 0℃의 냉장고(암실)에서 2개월 동안 저장한다.
소자는 저장 도중 발색하지 못한다. 2개월 경과후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 25℃의 암실에서 20분 동안 방치한 다음, 소자가 발색하면 적자주색을 나타낸다. 발색한 소자는 입자 직경 분포가 좁고 평균 입자 직경이 약 5㎚인 금 입자를 함유하고 금 입자의 표면 플라즈몬 흡수를 기준으로 하여 525㎚에서 흡수 피크를 갖는다. 이어서, 소자를 0℃의 냉장고에 다시 넣지만 발색된 소자의 색조는 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력을 확인할 수 있다. 당해 실시예에서 수득된 소자의 평가 결과는 표 16에 기재하였다.
[실시예 63 내지 72]
크세논 램프에 의해 조사된 물질로 제조한 소자는 실시예 62와 동일한 방법으로 제조하되, 표 16에 기재된 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 사용한다. 소자를 평가하여 결과를 표 16에 기재하였다.
[비교 실시예 11]
소자는 실시예 62와 동일하게 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 16에 기재하였다.
Figure kpo00018
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후에 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 62 내지 72에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 16에 있어서, 실시예 62 내지 72에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 11에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
실시예 62 및 실시예 66 내지 72에서 수득한 소자중에서, 실시예 62에서 수득한 금 입자를 함유하는 소자는 감열 소자로서 가장 우수한 큰트라스트를 갖는 밝은 색조로 발색한다.
[실시예 73]
소자 A 내지 C는 실시예 62와 동일한 방법으로 제조하되, AuHCl4·4H2O의 양은 각각 0.018g, 0.54g 및 1.8이다. 이와 같이 수득된 소자를 0℃의 냉장고에 2개월 동안 저장한다. 소자는 저장 도중 발색되지 않는다. 이어서, 이들 소자를 냉장고로부터 꺼내고 여러 온도에서 30분 동안 암실에 방치한다. 소자 A는 28℃에서 적자주색으로 발색하고 소자 B는 15℃에서 적자주색으로 발색하며 성분 C는 7℃에서 적자주색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에 수득된 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 이해된다. 더욱이, 이들 소자가 다양한 농도의 금속 입자를 함유하고 일정한 시간 동안 암실에 가열하는 경우, 특정한 색조를 수득하기 위한 온도는 금속 입자의 농도에 따라 변화될 수 있다.
[실시예 74]
소자는 실시예 62와 동일한 방법으로 제조하고 0℃의 냉장고에서 2개월 동안 저장한다. 이어서, 소자를 냉장고로부터 꺼내고 각각 25℃, 40℃ 및 60℃에서 20분 동안 암실에 방치한다. 이들 소자는 각각 25℃에서는 적자주색으로, 40℃에서는 적자주색으로 및 60℃에서는 갈색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자를 감열 소자로서 사용하기에 적절할 수 있다. 더욱이, 암실에서 소자에 일정한 시간 동안 가열하는 조건하에, 발색에 의해 수득된 색조는 온도에 따라 변화된다.
[실시예 75 내지 82]
소자를 실시예 62 및 실시예 66 내지 72와 동일한 방법으로 제조하되, 크세논 램프에 의해 조사할 때의 온도는 0℃로 설정한다. 소자를 평가한다. 수득된 소자의 모든 평가 결과는 실시예 62 및 실시예 66 내지 72에서 수득된 바와 동일하고 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 83 내지 84]
하기 표 17에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00019
표 18에 기재된 종류 및 양의 금속 화합물을 각각의 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 두께가 200㎛인 투명한 황색 필름을 실시예 62와 동일한 방법으로 각각의 혼합물로부터 수득한다. 더욱이, 원형 샘플을 실시예 62와 동일한 방법으로 각각의 필름으로부터 취하고 소자를 제조하여 평가한다. 결과를 표 18에 기재하였다.
[비교실시예 12]
소자를 실시예 83과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 그 결과를 표 18에 기재하였다.
Figure kpo00020
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 83 내지 84에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 18에 있어서, 실시예 83 내지 84에서 제조된 소자는 가열시 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 12에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 85]
소자 A 내지 C는 실시예 83과 동일한 방법으로 제조하되, AuHCl4·4H2O의 양은 각각 0.018g, 0.54g 및 1.8g이다. 이와 같이 수득된 소자를 0℃의 냉장고에 2개월 동안 저장한다. 소자는 저장 도중 발색되지 않는다. 이어서, 이들 소자를 냉장고로부터 꺼내고 여러 온도에서 30분 동안 암실에 방치한다. 소자 A는 28℃에서 적자주색으로 발색하고 소자 B는 15℃에서 적자주색으로 발색하며 성분 C는 7℃에서 적자주색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 이해된다. 더욱이, 이들 소자가 다양한 농도의 금속 입자를 함유하고 일정한 시간 동안 암실을 가열하는 경우, 특정한 색조를 수득하기 위한 온도는 금속 입자의 농도에 따라 변화될 수 있다.
[실시예 86]
소자는 실시예 83과 동일한 방법으로 제조하고 0℃의 냉장고에서 2개월 동안 저장한다. 이어서, 소자를 냉장고로부터 꺼내고 각각 25℃, 40℃ 및 60℃에서 30분 동안 암실에 방치한다. 이들 소자는 각각 25℃에서는 적자주색으로, 40℃에서는 갈색조의 자주색으로 및 60℃에서는 갈색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자는 감열 소자로서 사용하기에 적절할 수 있다. 더욱이, 상기 물질로 제조된 소자에 암실에서 일정한 시간 동안 가열하는 조건하에, 발색에 의해 수득된 색조는 온도에 따라 변화된다.
[실시예 87 및 88]
소자를 실시예 83 및 실시예 84와 동일한 방법으로 제조하되, 크세논 램프에 의해 조사할 때의 온도는 0℃로 설정한다. 소자를 평가한다. 모든 결과는 실시예 83 및 84에서 수득된 바와 동일하고 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 89 내지 101]
하기 표 19에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00021
표 20에 기재된 종류 및 양의 금속 화합물을 각각의 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 두께가 200㎛인 투명한 황색 필름을 실시예 62와 동일한 방법으로 각각의 혼합물로부터 수득한다. 더욱이, 원형 샘플을 실시예 62와 동일한 방법으로 각각의 필름으로부터 절단하고 소자를 제조하여 평가한다. 결과를 표 20에 기재하였다.
[비교 실시예 13]
소자를 실시예 89와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 그 결과를 표 20에 기재하였다.
Figure kpo00022
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
Figure kpo00023
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 소자를 20분 동안 방치한 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 89 내지 101에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 20에 있어서, 실시예 89 내지 101에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 13에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
실시예 89 내지 94에서 수득한 소자중에서, 실시예 94에서 수득한 플루오로카본 수지를 사용하는 소자는 특히 투명하고 기계적 강도가 탁월하다. 더욱이, 실시예 89 및 실시예 95 내지 101에서 수득한 소자중에서, 실시예 89에서 수득한 금 입자를 함유하는 소자는 감열 소자로서 가장 우수한 콘트라스트를 갖는 밝은 색조로 발색한다.
[실시예 102]
소자 A 내지 C는 실시예 89와 동일한 방법으로 제조하되, AuHCl4·4H2O의 양은 각각 0.005g, 0.15g 및 0.5g이다. 이와 같이 수득된 소자를 0℃의 냉장고에 2개월 동안 저장한다. 소자는 저장 도중 발색되지 않는다. 이어서, 이들 소자를 냉장고로부터 꺼내고 30분 동안 암실에 방치한다. 소자 A는 29℃에서 적자주색 발색하고 소자 B는 16℃에서 적자주색으로 발색하며 성분 C는 7℃에서 적자주색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 이해된다. 추가로, 이들 소자가 다양한 농도의 금속 입자를 함유하고 일정한 시간 동안 암실을 가열하는 경우, 특정한 색조를 수득하기 위한 온도는 금속 입자의 농도에 따라 변화될 수 있음이 이해된다.
[실시예 103]
소자는 실시예 89와 동일한 방법으로 제조하고 0℃의 냉장고에서 2개월 동안 저장한다. 이어서, 소자를 냉장고로부터 꺼내고 각각 25℃, 40℃ 및 60℃에서 30분 동안 암실에 방치한다. 이들 소자는 각각 25℃에서는 적자주색으로, 40℃에서는 갈색조의 자주색으로 및 60℃에서는 갈색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자를 감열 소자로서 사용하기에 적절할 수 있다. 추가로, 암실에서 상기 물질로 제조된 소자에 일정한 시간 동안 가열하는 경우, 발색에 의해 수득된 색조는 온도에 따라 변화된다.
[실시예 104]
표 19에 기재된 용액은 실시예 89와 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4· 4H2O 0.05g을 상기 용액에 가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 교반한다. 이어서, 수득된 혼합물을 평판상에 캐스팅하고, 열 압축시키며, 80℃의 온도에서 2시간 동안 건조시켜 두께가 약 500㎛인 투명한 담황색 시트로 제조한 백을 수득한다. 냉동 식품을 당해 백에 넣은 다음 백을 밀봉시킨다.
백에 필름으로부터 30cm 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 백색 광을 실온에서 5분 동안 조사하여 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자를 0℃의 냉장고(암실)에서 2개월 동안 저장한다.
소자는 저장 도중 발색하지 못한다. 2개월 경과후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 25℃의 암실에서 20분 동안 방치한 다음, 소자가 발색하면 적자주색을 나타낸다. 발색한 소자는 입자 직경 분포가 좁고 평균 입자 직경이 약 4㎚인 금 입자를 함유하고 금 입자의 표면 플라즈몬 흡수를 기준으로 하여 530㎚에서 흡수 피크를 갖는다. 이어서, 소자를 0℃의 냉장고에 다시 넣지만 발색된 소자의 색조는 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력을 확인할 수 있다. 당해 실시예에서 수득된 소자의 평가 결과는 표 21에 기재하였다.
[실시예 105 내지 109]
소자는 실시예 104와 동일한 방법으로 제조하되, 표 21에 기재된 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 사용한다. 소자를 평가하여 결과를 표 21에 기재하였다.
[비교 실시예 14]
소자는 실시예 104와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 21에 기재하였다.
Figure kpo00024
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 104 내지 109에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 21에 있어서, 실시예 104 내지 109에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 14에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
실시예 104 내지 109에서 수득한 소자증에서, 실시예 109에서 수득한 플루오로카본 수지를 사용하는 소자는 특히 투명하고 기계적 강도가 탁월하다. 더욱이, 실시예 104 및 105에 기재된 폴리비닐 알콜을 사용하는 소자는 탁월한 투명도를 나타내고 이들은 비교적 저렴하게 제조할 수 있다.
[실시예 110]
소자 A 내지 C는 실시예 104와 동일한 방법으로 제조하되, AuHCl4·4H2O의 양은 각각 0.005g, 0.15g 및 0.50g이다. 이와 같이 수득된 소자를 0℃의 냉장고에 2개월 동안 저장한다. 소자는 저장 도중 발색되지 않는다. 이어서, 이들 소자를 냉장고로부터 꺼내고 30분 동안 암실에 방치한다. 소자 A는 29℃에서 적자주색으로 발색하고 소자 B는 16℃에서 적자주색으로 발색하며 성분 C는 7℃에서 적자주색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 이해된다. 추가로, 이들 소자가 다양한 농도의 금속 입자를 함유하고 일정한 시간 동안 암실을 가열하는 경우, 특정한 색조를 수득하기 위한 온도는 금속 입자의 농도에 따라 변화될 수 있음이 이해된다.
[실시예 111]
소자는 실시예 104와 동일한 방법으로 제조하고 0℃의 냉장고에서 2개월 동안 저장한다. 이어서, 소자를 냉장고로부터 꺼내고 각각 25℃, 40℃ 및 60℃에서 30분 동안 암실에 방치한다. 이들 소자는 각각 25℃에서는 적자주색으로 40℃에서는 갈색조의 자주색으로 및 60℃에서는 갈색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자는 감열 소자로서 사용하기에 적절할 수 있다. 더욱이, 암실에서 상기 물질로 제조된 소자에 일정한 시간 동안 가열하는 조건하에서, 발색에 의해 수득된 색조는 온도에 따라 변화된다.
[실시예 112]
하기 표 22에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00025
금속 화합물로서 AuHCl4·4H2O 0.05g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 형성한다. 이어서, 혼합물을 평판상에 캐스팅하고, 80℃에서 2시간 동안 건조시켜 두께가 약 200㎛인 투명한 담황색 필름을 수득한다.
직경이 5㎜인 원형 샘플을 필름으로부터 절단하고 에폭시 접착제를 사영하여 냉동 식품을 밀봉시키는, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 시트, 알루미늄 박 및 폴리에틸렌 시트로 차례로 구성된 3층 시트로 이루어진 포장 백(지지체)의 외면에 부착시킨다. 이어서, 필름 부분, 예를 들면, 원형 샘플에 실시예 62와 동일한 방법으로 크세논 램프로 조사하여 지지체상에 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 소자를 사용하여 실시예 62와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과는 표 23에 나타낸다.
[비교 실시예 15]
소자는 실시예 112와 동일하게 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 23에 기재하였다.
Figure kpo00026
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 112에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 23에 있어서, 실시예 112에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 더욱이, 실시예 112에서 제조된 소자는 폴리비닐피롤리돈을 함유하고, 금속 입자는 보다 균일한 방법으로 분산된다. 한편, 비교 실시예 7에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 113]
표 15에 나타낸 용액은 실시예 62와 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4· 4H2O 0.18g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 50㎛이고 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 시트, 알루미늄 박 빛 폴리에틸렌 시트로 차례로 구성된 3층 포장 시트(지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음 60℃의 온도에서 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 지지체상에 두께가 약 1㎛인 투명한 담황색 박막형 겔을 갖는 적층체를 수득한다. 이어서, 적층체에 실시예 62와 동일한 방법을 사용하여 크세논 램프를 3분 동안 조사하여 지지체상에 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 소자를 사용하여 실시예 62와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과는 표 24에 기재하였다.
[비교 실시예 16]
소자는 실시예 113과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하고 결과를 표 24에 기재하였다.
Figure kpo00027
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 113에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 24에 있어서, 실시예 113에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 16에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 114]
표 17에 나타낸 용액은 실시예 83과 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4· 4H2O 0.18g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 50㎛인 크래프트지(지지체)상에 스핀 피복에 의해 적용하고, 실온에서 30분 동안 건조시킨 다음 60℃에서 30분 동안 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 두께가 약 0.5㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 갖는 적층체를 형성한다. 적층체를에 실시예 62와 동일한 방법을 사용하여 크세논 램프에 의해 3분 동안 조사하여 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 소자를 사용하여 실시예 62와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과는 표 25에 기재하였다.
[비교 실시예 17]
소자는 실시예 114와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하고 결과를 표 25에 기재하였다.
Figure kpo00028
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 114에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 25에 있어서, 실시예 114에서 제조된 소자를 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열성 발색 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 17에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자를 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열성 발색 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 115]
표 19에 나타낸 용액은 실시예 89와 동일한 방법으로 제조한다. AuHCl4· 4H2O 0.05g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 100㎛이고 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 시트, 알루미늄 박 및 폴리에틸렌 시트로 차례로 구성된 3층 포장 시트(지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 지지체상에 두께가 약 1㎛인 투명한 담황색 박막형 겔을 갖는 적층체를 수득한다. 이어서, 적층체에 실시예 62와 동일한 방법을 사용하여 크세논 램프를 3분 동안 조사하여 지지체상에 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 소자를 사용하여 실시예 62와 동일한 방법으로 온도 이력을 평가한다. 결과는 표 26에 기재하였다.
[실시예 116]
소자를 실시예 115와 동일한 방법으로 제조하되, 두께가 200㎛인 레이온으로 제조된 직물을 폴리프로필렌 백 대신에 사용한다. 소자를 평가하여 결과를 표 26에 기재하였다.
[비교 실시예 18]
소자는 실시예 115와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하고 결과를 표 26에 기재하였다.
Figure kpo00029
1) 소자 제조 직후 관찰함.
2) 25℃암실에서 20분 동안 방치한 후 관찰함.
3) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
4) 에틸렌 글리콜
5) 측정되지 않음.
실시예 115 및 116에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 26에 있어서, 실시예 115 및 116에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 18에서 α-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 117]
하기 표 27에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00030
금속 화합물로서 AuHCl4·4H2O 0.18g을 상기 용액에 가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 이어서, 혼합물을 평판상에 캐스팅하고, 실온에서 3일 동안 건조시킨 다음 60℃에서 24시간 동안 건조시켜 두께가 약 200㎛인 투명한 담황색 필름을 수득한다.
필름에 필름으로부터 30cm 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 백색 광을 실온에서 5분 동안 조사하여 무색 물질로 제조된 필름을 수득한다. 한쪽 표면상에 접착층 갖는 알루미늄 박의 금속 테이프를 필름의 양 표면에 부착시켜 외부 광의 투과를 차단하는 소자를 제조한다. 소자를 즉시 0℃의 냉장고(암실)에서 2개월 동안 저장한다.
소자는 저장 도중 발색하지 못한다. 2개월 경과후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 25℃에서 직사광선하에 10분 동안 방치한다. 이어서, 금속 테이프를 소자로부터 제거하여 소자 필름이 적자주색으로 발색됨을 밝혀냈다. 발색된 소자의 필름은 입자 직경 분포가 좁고 평균 입자 직경이 약 5㎚인 금 입자를 함유하고 금 입자의 표면 플라즈몬 흡수를 기준으로 하여 525㎚에서 흡수 피크를 갖는다. 이어서, 소자를 0℃의 냉장고에 다시 넣지만 발색하는 소자 필름의 색조는 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력을 확인할 수 있다. 사용된 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료의 종류, 및 수득된 소자의 평가 결과는 표 28에 기재하였다.
상기와 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 조사한 물질로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 소자는 발색한 다음, 이를 실온에서 상당히 장시간(약 10시간 이상) 동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다.
[실시예 118 내지 127]
소자는 실시예 117와 동일한 방법으로 제조하되, 표 28에 기재된 금속 화합물, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 사용한다. 소자를 평가하여 결과를 표 28에 기재하였다.
[비교 실시예 19]
소자는 실시예 117과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 28에 기재하였다.
Figure kpo00031
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후에 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를 25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 117 내지 127에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 28에 있어서, 실시예 117 내지 127에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 19에서 a-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
실시예 117 내지 127 수득한 소자중에서, 매트릭스 형성 재료로서 si(OC2H5) 4를 사용하는 소자는 가장 안정한 매트릭스 물질을 형성한다. 이들 소자는 비교적 저렴하게 제조할 수 있다. 더욱이, 실시예 117 및 실시예 121 내지 127에서 수득한 소자중에서, 실시예 117에서 제조되고 금 입자를 함유하는 소자는 감열소자로서 가장 탁월한 콘트라스트를 갖는 밝은 색조로 발색한다.
[실시예 128]
소자 A 내지 C는 실시예 117과 동일한 방법으로 제조하되, AuCHI4- 4H2O의 양은 각각 0.018g, 0.54g 및 1.8g이다. 이와 같이 수득된 소자를 0℃의 냉장고에 2개월 동안 저장한다. 소자는 저장 도중 발색하지 않는다. 이어서, 이들 소자를 냉장고로터 꺼내고 10분 동안 직사광선하에 방치한다. 이어서, 금속 테이프를 각각의 소자로부터 제거하고 소자 A는 28℃에서 적자주색으로 발색하고 소자는 B는 15℃에서 적자주색으로 발색하며 성분 C는 7℃에서 적자주색으로 발색함을 밝혀냈다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 이해된다. 추가로, 이들 소자가 다양한 농도의 금속 입자를 함유하고 일정한 시간 동안 암실을 가열하는 경우, 특정한 색조를 수득하기 위한 온도는 금속 입자의 농도에 따라 변화될 수 있음이 이해된다.
[실시예 129]
소자는 실시예 117과 동일한 방법으로 제조하고 0℃의 냉장고에서 2개월 동안 저장한다. 이어서, 소자를 냉장고로부터 꺼내고 각각 25℃, 40℃ 및 60℃에서 10분 동안 직사광선하에 방치한다. 이어서, 금속 테이프를 각각의 소자로부터 제거하면 소자 필름은 각각 25℃에서는 적자주색으로, 40℃에서는 갈색조의 자주색으로 및 60℃에서는 갈색으로 발색한다.
따라서, 당해 실시예에서 수득된 소자를 감열 소자로서 사용하기에 적절할 수 있다. 더욱이, 암실에서 소자에 일정한 시간 동안 가열하는 조건하에서, 발색에 의해 수득된 소자의 색조는 온도에 따라서 변화된다.
[실시예 130 내지 140]
소자를 실시예 117 내지 127과 동일한 방법으로 제조하되, 크세논 램프 조사시 온도는 0℃로 설정한다. 소자를 평가한다. 모든 결과는 실시예 117 내지 127에서 수득된 결과와 동일하고 이들 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 141]
하기 표 29에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00032
금속 화합물로서 AuHCI4- 4H20 0.18g을 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 형성한다. 이어서, 혼합물을 평판상에 캐스팅하고, 실온에서 3일 동안 건조시킨 다음 60℃에서 24시간 동안 건조시켜 두께가 약 200㎛인 투명한 담황색 필름을 수득한다. 유리 테이프를 차광층으로서 사용하는 경우 소자는 실시예 117과 동일한 방법으로 상기된 필름을 사용하여 제조한다. 소자를 평가하고 결과을 표 30에 기재하였다.
[실시예 142 내지 151]
소자는 실시예 141와 동일한 방법으로 제조하되, 표 30에 기재된 금속 화합물, a-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 사용한다. 소자를 평가하여 결과를 표 30에 기재하였다.
[비교 실시예 20 내지 22]
소자는 각각 실시예 141, 143 및 144와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 30에 기재하였다.
Figure kpo00033
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를 25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
Figure kpo00034
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를 25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 141 내지 151에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 30에 있어서, 실시예 141 내지 151에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 20 내지 22에서 a-수소함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
실시예 141 및 실시예 145 내지 151중에서, 실시예 141에서 제조되고 금 입자를 함유하는 소자는 감열 소자로서 가장 탁월한 콘트라스트를 갖는 밝은 색조로 발색한다. 실시예 141 내지 151에 있어서, 발색된 소자 필름의 색조는 유리 테이프를 통해 확인할 수 있다. 더욱이, 실시예 141 내지 151과 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 조사한 물질로 제조하고 유리 테이프를 부착시키지 않은 모든 소자는 발색한 다음, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 10시간 이상) 동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다.
[실시예 152 내지 162]
소자를 실시예 141 내지 151과 동일한 방법으로 제조하되, 크세논 램프 조사시 온도는 0℃로 설정한다. 소자를 평가한다. 모든 결과는 실시예 141 내지 151에서 수득된 결과와 동일하고 이들 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 163 내지 175]
하기 표 31에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다. 표 32에 기재된 물질은 매트릭스 형성 재료로서 사용한다.
Figure kpo00035
표 32에 기재한 금속 화합물의 종류 및 양을 각각 상기 용액에 가하고, 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 형성한다. 이어서, 각각의 혼합물을 평판상에 캐스팅하고, 80℃에서 2시간 동안 건조시켜 두께가 약 200㎛인 투명한 담황색 필름을 수득한다. 소자는 실시예 117과 동일한 방법으로 상기된 필름을 사용하여 제조한다. 소자를 평가하고 결과을 표 32에 기재하였다.
Figure kpo00036
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
Figure kpo00037
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
실시예 163 내지 175에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 32에 있어서, 실시예 163 내지 175에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열소자로서 유용함이 이해될 수 있다.
금 입자를 함유하는 감열 발색성 재료를 제공하는 실시예 163 내지 168에서 수득한 소자중에서, 실시예 168에서 수득된 플루오로카본 수지를 사용하는 소자는 특히 투명하고 기계적 강도가 탁월하다. 더욱이, 실시예 163 및 실시예 169 내지 175에서 수득한 각종 금속 화합물을 함유하는 소자중에서, 실시예 163에서 제조되고 금 입자를 함유하는 소자는 감열 소자로서 가장 탁월한 콘트라스트를 가지며 밝은 색조로 발색한다.
더욱이, 실시예 163 내지 175에서 수득한 소자중에서, 매트릭스 형성 재료로서 폴리비닐 알콜을 사용하는 소자는 가장 안정한 매트릭스 물질을 형성하고 이들소자는 비교적 저렴하게 제조할 수 있다. 더욱이, 실시예 163 내지 175와 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 조사한 물질로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 모든 소자는 발색하며, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 5시간 이상)동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다.
[실시예 176]
실시예 117과 동일한 방법으로, AuHCI4- 4H20 0.18g을 표 27에 기재된 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 50㎛인 스테인레스 스틸 필름(지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 지지체상에 두께가 약 0.2㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 갖는 적층체를 수득한다. 적층체에 적층체로부터 30㎝ 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 30초 동안 실온에서 백색 광을 조사하여 금 입자를 함유하는 무색 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 더욱이, 한쪽 표면에 접착층을 갖는 알루미늄 박의 금속 테이프를 소자의 양쪽 표면에 부착시켜 외부 광의 투과를 방지하는 소자를 제조한다. 소자를 실시예 117과 동일한 방법으로 평가하고 결과를 표 33에 기재하엿다.
더욱이, 상기 방법과 동일한 방법으로 제조하여 금속 테이프를 부착시키지 않은 소자는 발색한 다음, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 3시간 이상) 동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다.
[비교 실시예 23]
소자는 실시예 176과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜 (EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 33에 기재하였다.
Figure kpo00038
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 176에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 33에 있어서, 실시예 176에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편 비교 실시예 23에서 a-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 177]
실시예 141과 동일한 방법으로, 금속 화합물로서 AuHCI4- 4H20 0.18g을 표 29에 기제된 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 50㎛인 투명한 유리판(지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 지지체상에 두께가 약 0.5㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 갖는 적층체를 수득한다. 실시예 117과 동일한 방법으로 상기 적층체를 사용하여 소자를 제조한다. 소자를 평가하고 결과를 표 34에 기재하였다.
[실시예 178 내지 179]
소자를 실시예 177과 동일한 방법으로 제조하되, 표 34에 기재된 매트릭스 형성 재료를 사용하고 수득된 적층체의 두께는 약 0.2㎛이다. 소자를 평가하고 결과를 표 34에 기재하였다.
[비교 실시예 24 내지 26]
소자는 실시예 177 내지 179와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜(EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 34에 기재하였다.
Figure kpo00039
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
실시예 177 내지 179에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 34에 있어서, 실시예 177 내지 179에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 24 내지 26에서 a-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
더욱이, 실시예 177 내지 179와 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 조사한 물질로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 소자는 발색한 다음, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 5시간 이상) 동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다.
[실시예 180 내지 185]
실시예 163과 동일한 방법으로 표 31에 기제된 용액을 제조한다. 표 35에 기재된 물질을 매트릭스 형성 재료로서 사용한다.
표 32에 기재된 종류와 양의 금속 화합물을 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 각각의 혼합물을 두께가 50㎛인 투명한 유리판(지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시킨다. 이들 적용 및 건조 공정을 2회 반복하여 지지체상에 두께가 약 0.6㎛인 투명한 담황색 박막형 겔 필름을 갖는 적층체를 수득한다. 소자를 실시예 117과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 적층체를 사용한다. 소자를 평가하고 결과를 표 35에 기재하였다.
Figure kpo00040
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 180 내지 185에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 35에 있어서, 실시예 180 내지 185에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다.
실시예 180 내지 185에서 수득된 소자중에서, 실시예 185에서 수득된 플루오로카본 수지를 사용하는 소자는 특히 투명하고 기계적 강도가 탁월하다. 더욱이, 실시예 180 내지 185에서 수득된 소자중에서, 매트릭스 형성 재료로서 폴리비닐 알콜을 사용하는 소자는 가장 안정한 매트릭스 물질을 형성하고 비교적 저렴하게 제조한다. 더욱이, 실시예 180 내지 185와 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 조사한 물질로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 모든 소자는 발색한 다음,이들을 실온에서 상당히 장시간(약 3시간 이상)동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다.
[실시예 186]
실시예 117과 동일한 방법으로, 금속 화합물로서 AuHCI4- 4H20 0.18g을 표 27에 기재된 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 30㎛인 백색 종이 테이프(한쪽 표면상에 접착층을 갖는 지지체)의 표면에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시켜 혼합물에 함침된 담황색 종이 테이프를 수득한다. 함침된 종이 테이프에 종이 테이프로부터 30㎝ 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 실온에서 30초 동안 백색 광을 조사하여 한쪽 표면상에 접착층을 갖는 금 입자를 함유하는 소자를 수득한다. 더욱이, 한쪽 표면상에 접착층을 갖는 알루미늄 박의 금속 테이프가 접착층을 갖는 표면의 반대 소자 표면상에 부착되어 외부광의 투과를 차단하는 소자를 제조한다. 소자를 실시예 117과 동일한 방법으로 평가하고 결과를 표 36에 기재하였다.
더욱이, 상기와 동일한 방법으로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 소자는 발색한 다음, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 1시간 이상) 동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다는 것을 밝혀냈다.
[비교 실시예 27]
소자는 실시예 186과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜 (EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 36에 기재하였다.
Figure kpo00041
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예186에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 36에 있어서, 실시예 186에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 27에서 a-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 187]
실시예 117과 동일한 방법으로, 금속 화합물로서 AuHCI4- 4H20 0.18g을 표 27에 기재된 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 100㎛인 유리판(한쪽 표면상에 접착층을 갖는 유리로 제조된 지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시킨다. 혼합물이 적용된 유리판은 담황색을 나타낸다. 이어서, 혼합물이 적용된 유리판에 유리판으로부터 30㎝ 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 실온에서 30초 동안 백색 광을 조사하여 한쪽 표면상에 접착층을 갖고 금 입자를 함유하는 물질로 제조된 필름을 갖는 소자를 수득한다. 더욱이, 한쪽 표면상에 접착층을 갖는 알루미늄 박의 금속 테이프가 소자의 필름에 부착되어 외부 광의 투과를 차단하는 소자를 제조한다. 소자를 실시예 117과 동일한 방법으로 평가하고 결과를 표 37에 기재하엿다.
더욱이, 상기와 동일한 방법으로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 소자는 발색한 다음, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 2시간 이상) 동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다는 것을 밝혀냈다.
[비교 실시예 28]
소자는 실시예 187과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜 (EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 37에 기제하였다.
Figure kpo00042
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 187에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 37에 있어서, 실시예 187에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 28에서 a-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 188]
실시예 141과 동일한 방법으로, 금속 화합물로서 AuHCI4- 4H20 0.18g을 표 29에 기재된 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 두께가 100㎛인 백색 유리 테이프(한쪽 표면상에 접착층을 갖는 유리 섬유 직물로 제조된 지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시켜 혼합물을 함침시킨 담황색 유리 테이프를 수득한다. 함침된 유리 테이프에 유리 테이프로부터 30㎝ 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 실온에서 5분 동안 백색 광을 조사하여 한쪽 표면상에 접착층을 갖고 금 입자를 함유하는 필름을 갖는 소자를 수득한다. 더욱이, 한쪽 표면상에 접착층을 갖는 알루미늄 박의 금속 테이프가 소자의 필름에 부착되어 외부 광의 투과를 차단하는 소자를 제조한다. 소자를 실시예 117과 동일한 방법으로 평가하고 결과를 표 38에 기재하였다.
더욱이, 상기와 동일한 방법으로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 소자는 발색한 다음, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 2시간 이상)동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다는 것을 밝혀냈다.
[비교 실시예 29]
소자는 실시예 188과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜 (EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 38에 기재하였다.
Figure kpo00043
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 188에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 38에 있어서, 실시예 188에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 29에서 a-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 189]
실시예 163과 동일한 방법으로, 표 31에 기재된 용액을 제조한다. 표 39에 기재된 물질을 매트릭스 형성 재료로서 사용한다. 금속 화합물로서 AuHCI4- 4H20 0.05g을 상기 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서 혼합물을 두께가 30㎛인 백색 종이 테이프(한쪽 표면상에 접착층을 갖는 지지체)에 적용하고, 실온에서 5분 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 30분 동안 건조시켜 혼합물을 함침시킨 담황색 종이 테이프를 수득한다. 함침된 종이 테이프에 종이 테이프로부터 30㎝ 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 실온에서 30초 동안 백색 광을 조사하여 한쪽 표면상에 접착층을 갖고 금 입자를 함유하는 필름을 갖는 백색 소자를 수득한다. 더욱이, 한쪽 표면에 접착층을 갖는 알루미늄 박의 금속 테이프가 소자의 필름에 부착되어 외부 광의 투과를 차단하는 소자를 제조한다. 소자를 실시예 117과 동일한 방법으로 평가하고 결과를 표 39에 기재하였다.
더욱이, 상기와 동일한 방법으로 제조하고 금속 테이프를 부착시키지 않은 소자는 발색한 다음, 이들을 실온에서 상당히 장시간(약 1시간 이상) 동안 직사광선에 노출시키면 색조가 변한다는 것을 밝혀냈다.
[비교 실시예 30]
소자는 실시예 189와 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜 (EG)은 사용하지 않는다. 소자를 평가하여 결과를 표 39에 기재하였다.
Figure kpo00044
1) 배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
2) 소자 제조 직후 관찰함.
3) 차광층이 제공된 소자를25℃의 직사광선하에 10분 동안 둔 후 관찰함.
4) ○ : 온도 이력을 확인할 수 있음, × : 온도 이력을 확인할 수 없음.
5) 에틸렌 글리콜
6) 측정되지 않음.
실시예 189에서 제조된 소자에 함유된 금속 입자의 입자 직경이 가열하기 전에는 너무 작아서 측정할 수 없지만, 가열한 후 커진 입자의 크기 및 이의 입자 직경은 측정할 수 있다.
표 39에 있어서, 실시예 189에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색할 수 있고 온도 이력을 확인하기 위해 감열 소자로서 유용함이 이해될 수 있다. 한편, 비교 실시예 30에서 a-수소 함유 알콜을 사용하지 않고서 제조한 소자는 가열하면 발색하지 못하기 때문에, 감열 소자로서 사용하지 못하는 것으로 인식된다.
[실시예 190]
본 실시예로서는 제8a도에 및 제8b도에 도시되어 있고 지지체(83)상에 금속 입자 (81)를 함유하는 감열 발색성 재료(82)와 발색 기준 물질(84)을 갖는 감열 소자(80)를 설명할 것이다. 제8a도는 가열하기 전에 비교적 저온(예 : 0℃ 이하)에서 암실에 저장한 본 실시예에 따른 감열 소자를 나타내고 제8b도는 가열한 후 금속 입자가 부착된 본 실시예에 따른 감열 소자를 나타낸다.
먼저, 하기 표 40에 기재된 물질을 함유하는 용액을 제조한다.
Figure kpo00045
금속 화합물로서 AuHCI4- 4H20 0.06g을 상기 용액에 가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 이어서, 혼합물을 여과지(지지체)(83)상의 소정의 영역에 5㎎/㎝2의 양으로 적용하고, 실온에서 2일 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 48시간 동안 건조시켜 지지체상에 두께의 0.1㎛인 투명한 담황색 겔 필름을 갖는 적층체를 수득한다.
적층체에 필름으로부터 30㎝ 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프를 사용하여 실온에서 5분 동안 백색 광을 조사하여 지지체(83)로서 무색 물질로 제조된 필름(82)을 형성한다. 상기 필름을 25℃에서 30분 동안 암실에 방치하는 경우에 수득된 색조와 동일한 색조(적자주색)으로 인쇄된 종이(발색 기준물질)를 접착제를 사용하여 지지체 (83)의 잔류 영역에 부착시켜 제8a도에 도시된 소자(80)를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자)80)을 즉시 0℃ 이하의 암실에서 2개월 동안 저장한다.
소자(80)는 저장 도중 발색하지 않는다. 2개월 경과 후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 소정의 시간 동안 25℃의 암실에서 방치하면, 소자(80)내의 필름(82)은 발색하고 적자주색을 나타낸다. 발색후의 필름(82)의 색조가 발색 기준물질의 색조와 동일하기 때문에, 소자를 25℃의 암실에서 약 30분 동안 방치하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따라 수득되고 상기 발색 기준물질을 제공하는 소자는 암실에서 소정의 온도에 노출되는 시간을 정량함으로써 수득되는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
상기와 같이 제조된 무색 물질의 색조 변화율과 암실에서 소정의 온도에 조출되는 시간과의 관계를 제9도에 도시하였다. 색조 변화율(%)은 발색 전후 휘도계 (luminance meter)를 사용하여 제조된 물질의 각각의 휘도를 측정하고 하기 식에 적용하여 수득한다.
Figure kpo00046
제9도에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 제조된 무색 물질을 암실에서 소정의 온도 열에 노출시키는 경우, 소정의 온도가 높으면 높을수록 발색이 보다 빠르게 개시된다. 본 실시예에서 제조되고 크세논 램프에 의해 조사된 물질의 색조 변화율이 시간이 경과함에 따라 저하되지 않기 때문에, 당해 물질은 온도 이력을 확인하기 위한 물질로서 유용하다.
[실시예 191 내지 212]
소자를 실시예 190과 동일한 방법으로 제조하되, 표 41 내지 45에 기재된 금속 화합물, 매트릭스 형성 재료 및 지지제를 사용한다. 소자를 평가한다.
Figure kpo00047
1)배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
Figure kpo00048
1)배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
Figure kpo00049
1)배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
Figure kpo00050
1)배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
Figure kpo00051
1)배합량(g)은 괄호안에 나타냄.
발색 기준물질이 장칙된 상기 모든 소자는 암실에서 소정의 온도에 노출되는 시간을 겅량화하기 위한 감열소자로서 유용하다.
[비교 실시예 31]
소자를 실시예 190과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜은 사용하지 않는다. 소자를 평가한다. 이와 같이 수득된 소자는 발색하지 않기 때문에, 암실에서 소정의 온도에 노출되는 시간을 정량화할 수 없으므로 소자는 감열 소자로서 사용할 수 없다.
[실시예 213 내지 235]
소자를 실시예 190 내지 212와 동일한 방법으로 제조하되, 크세논 램프를 조사할 때 온도를 0℃로 설정한다. 소자를 평가한다. 수득된 결과는 실시예 190 내지 212에서 수득된 결과와 동일하고 소자는 암실에서 소정의 온도에 노출되는 시간을 정량화하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 236]
본 실시예에서는 제10도에 도시되어 있고 지지체(103)상에 금속 입자(101)를 함유하는 감열 발색성 재료(102)과 발색 기준 물질(105, 106 및 107)을 갖는 감열 소자(100)를 설명할 것이다.
먼저, AuHCl4·4H2O를 함유하는 혼합물을 실시예 190과 동일한 방법으로 제조한다. 이어서, 혼합물을 여과지(지지체)(103)상의 소정의 영역에 5㎎/㎠의 양으로 적용하고, 실온에서 2일 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 48시간 동안 건조시켜 지지체상에 두께가 0.1㎛인 투명한 담황색 겔 필름을 갖는 적층체를 수득한다.
적층체에 실시예 190과 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 조사하여 지지체 (103)상에 무색 물질로 제조된 필름(102)을 형성한다. 하기 종이들을 접찹제에 의해 지지체(103)의 잔류 영역에 부착시켜 제10도에 도시된 소자(100)를 수득한다. 상기 필름을 25℃에서 20분 동안 암실에 방치하는 경우에 수득된 색조와 동일한 색조(적자주색)으로 인쇄된 종이(발색 기준물질)(105); 상기 필름을 25℃에서 40분 동안 암실에 방치하는 경우에 수득된 색조와 동일한 색조(적자주색)으로 인쇄된 종이(발색 기준물질(106); 및 상기 필름을 25℃에서 60분 동안 암실에 방치하는 경우에 수득된 색조와 동일한 색조(암갈색)으로 인쇄된 종이(발색 기준물질(107). 이와 같이 수득된 소자(100)을 즉시 0℃ 이하의 암실에서 2개월 동안 저장한다.
소자(100)는 저장 도중 발색하지 않는다. 2개월 경과 후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 소정의 시간 동안 25℃의 암실에서 방치하면, 소자(100)내의 필름(102)은 발색한다. 발색후의 필름(102)의 색조가 통상 발색 기준물질(107)의 색조와 동일하기 때문에, 소자를 25℃의 암실에서 약 60분 동안 방치하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따라 수득되고 상기 다수의 발색 참조를 제공하는 소자는 암실에서 소정의 온도에 노출되는 시간을 정량함으로써 수득되는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 237]
소자(100)를 실시예 236과 동일한 방법으로 제조하되, 하기 종이를 접착제에 의해 지지체(103)의 잔류 영역에 부착시킨다. 실시예 190에서 제조된 필름을 30℃에서 60분 동안 암실에 방치하는 경우에 수득된 색조와 동일한 색조(암갈색)으로 인쇄된 종이(발색 기준물질)(105); 상기 필름을 20℃에서 60분 동안 암실에 방치하는 경우에 수득된 색조와 동일한 색조(자주색)으로 인쇄된 종이(발색 기준물질)(106); 및 상기 필름을 10℃에서 60분 동안 암실에 방치하는 경우에 수득된 색조와 동일한 색조(담자주색)으로 인쇄된 종이(발색 기준물질)(107), 이와 같이 수득된 소자(100)을 즉시 0℃ 이하의 암실에서 2개월 동안 저장한다.
소자(100)는 저장 도중 발색하지 않는다. 2개월 경과 후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 60분 동안 특정한 온도의 암실에서 방치하면, 소자(100)내의 필름(102)은 발색한다. 발색후의 필름(102)의 색조가 통상 발색 기준물질(106)의 색조와 동일하기 때문에, 소자를 20℃의 암실에서 방치하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따라 수득되고 상기 다수의 발색 기준물질이 장착된 소자는 암실에서 소정의 시간 동안 노출되는 온도를 정량화하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 238]
본 실시예에서는 제11a도 및 제11b도에 도시되어 있고 지지체(113)상에 상이한 감열 특성을 갖는 감열성 부분(111) 및 (112)을 제공하는 감열 소자(110)를 제조하는 예를 설명할 것이다. 제11a도는 가열하기 전에 비교적 저온(예 : 0℃ 이하)에서 암실에 저장한 본 실시예에 따른 감열 소자를 나타내고 제11b도는 가열한 후 금속 입자가 부착으로 인해 발색된 본 실시예에 따른 감열 소자를 나타낸다.
먼저, 하기 표 40에 기재된 물질을 함유하는 용액 A 및 B를 실시예 190과 동일한 방법으로 제조한다. 이어서, 금속 화합물로서 AuHCl4·4H2O 0.10g을 상기 용액 A에 가하고 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 혼합물 A를 수득한다. 한편, 금속 화합물로서 AuHCl4·4H2O 0.05g을 상기 용액 B에 가하고 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 혼합물 B를 수득한다.
이어서, 혼합물 A를 여과지(지지체)(113)상의 소정의 영역에 5㎎/㎠의 양으로 적용하고, 혼합물 B를 지지체상의 나머지 영역에 5㎎/㎠의 양으로 적용한다. 생성된 혼합물을 실온에서 2일 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 48시간 동안 건조시켜 제12a도에 도시한 바와 같은 지지체(113)상에 투명한 담황색 필름(111') 및 (112')을 갖는 적층체를 수득한다.
적층체에 실시예 190과 동일한 방법(참조 : 제12b도)을 사용하여 크세논 램프에 의해 조사(hν)하여 제12c도에 도시된 지지체(113)상에 상이한 농도로 금 입자를 함유하는 무색 물질로 제조된 감열성 부분(111) 및 (112)을 갖는 소자(110)를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자(110)을 즉시 0℃ 이하의 냉장고(암실)에서 2개월 동안 저장한다.
소자(110)는 저장 도중 발색하지 않는다. 2개월 경과 후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 소정의 시간 동안 25℃의 암실에서 방치하면, 소자(110)내의 감열성 부분 (111)은 5분내에 적자주색으로 발색하는 반면 감열성 부분(112)는 30분이 경과하여야 적자주색으로 발색된다.
따라서, 본 실시예에서 제조된 소자는 암실에서 25℃의 온도에 노출시키는 감열 시간을 정량화하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해될 수 있다. 특히, (1) 감열성 부분(111)[ 및 감열성 부분 (112)]이 발색되지 않는 경우, 감열 시간은 5분 미만이고, (2) 감열성 부분(111)이 발색되는 반면 감열성 부분(112)이 발색되지 않는 경우, 감열 시간은 5분 이상 30분 미만이며, (3) 감열성 부분(112)[ 및 감열성 부분 (111)]이 발색되는 경우, 감열 시간은 30분 이상이다.
상기 실시예에서, 암실속의 소정의 온도에서 가열하면 각각의 감열성 부분 (111) 및 (112)이 발색되는데 필요한 시간을 측정하여 그 차이를 미리 구한다. 따라서, 이러한 조건하에 소자의 노출 시간(감열 시간)을 정량화할 수 있다. 유사하게, 암실에서 소정의 시간 동안 가열할 때 감열성 부분(111) 및 (112)의 색조 차이를 미리 구함으로써, 상기 조건하에 소자의 노출 온도(감열 온도)를 정량화할 수 있다.
[실시예 239]
본 실시예에서는 제11a도 및 제11b도에 도시되어 있고 지지체(113)상에 상이한 감열 특성을 갖는 감열 발색성 재료(111) 및 (112)을 제공하는 감열 소자(110)를 제조하는 또 다른 예를 설명할 것이다.
먼저, AuHCl4·4H2O를 함유하는 혼합물을 실시예 190과 동일한 방법으로 제조한다. 이어서, 혼합물을 여과지(지지체)(113)상에 5㎎/㎠의 양으로 적용하고, 실온에서 2일 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 48시간 동안 건조시켜 제13a도에 도시한 바와 같은 지지체(113)상에 투명한 담황색 필름 (111') 및 (112')을 갖는 적층체를 수득한다.
이어서, 제13b도에 도시한 바와 같이, 적층체의 각각의 필름 (111') 및 (112')에 상이한 강도의 빛을 조사한다. 보다 구체적으로는 다음과 같이 수행한다. 적층체의 필름(112')을 포토마스크(도시되지 않음)로 피복하는 반면 필름(111')은 필름으로부터 20cm 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프에 의해 4분 동안 실온에서 백색 광(hν)을 조사한다. 이어서, 필름(112')상의 포토마스트를 제거하고 광을 조사한 필름(111)을 포토마스크로 피복하는 반면 필름(112')에 상기와 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 1분 동안 조사(hν)한다. 이러한 광을 조사한 결과, 제13c도에 도시되어 있고 지지체(113)상에 상이한 농도의 금 입자를 각각 함유하는 무색 물질로 제조된 감열성 부분(111) 및 (112)을 갖는 감열 소자(110)를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자(110)을 즉시 0℃ 이하의 냉장고(암실)에서 2개월 동안 저장한다.
소자(110)는 저장 도중 발색하지 않는다. 2개월 경과 후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 25℃의 암실에서 방치한다. 소자(110)내의 감열성 부분(111)은 5분내에 적자주색으로 발색하는 반면 감열성 부분(112)는 20분이 경과하여야 적자주색으로 발색된다.
따라서, 본 실시예에서 제조된 소자는 암실에서 25℃의 온도에 노출시키는 감열 시간을 정량화하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해될 수 있다. 특히, (1) 감열성 부분(111)[ 및 감열성 부분 (112)]이 발색되지 않는 경우, 감열 시간은 5분 미만이고, (2) 감열성 부분(111)이 발색되는 반면 감열성 부분(112)이 발색되지 않는 경우, 감열 시간은 5분 이상 20분 미만이며, (3) 감열성 부분(112)[ 및 감열성 부분 (111)]이 발색되는 경우, 감열 시간은 20분 이상이다.
상기 실시예에서, 암실속의 소정의 온도에서 가열하면 각각의 감열성 부분 (111) 및 (112)이 발색되는데 필요한 시간을 측정하여 그 차이를 미리 구한다. 따라서, 이러한 조건하에 소자의 노출 시간(감열 시간)을 정량화할 수 있다. 유사하게, 암실에서 소정의 시간 동안 가열할 때 감열성 부분(111) 및 (112)의 색조 차이를 미리 구함으로써, 상기 조건하에 소자의 노출 온도(감열 온도)를 정량화할 수 있다.
[실시예 240]
본 실시예에서는 제11a도 및 제11b도에 도시되어 있고 지지체(113)상에 상이한 감열 특성을 갖는 감열성 부분 (111) 및 (112)을 포함하는 감열 소자(110)를 제조하는 또다른 예를 설명할 것이다.
먼저, AuHCl4·4H2O를 함유하는 혼합물을 실시예 190과 동일한 방법으로 제조한다. 이어서, 혼합물을 여과지(지지체)(113)상에 5㎎/㎠의 양으로 적용하고, 실온에서 2일 동안 건조시킨 다음, 60℃의 온도에서 48시간 동안 건조시킨다. 건조된 혼합물의 소정 부분을 100℃에서 24시간 동안 추가로 건조시켜 제14a도에 도시한 바와 같은 지지체(113)상에 투명한 담황색 겔 필름(111') 및 (112')을 갖는 적층체를 수득한다. 필름(111')은 가열에 의해 건조되지 않은 부분이 있는 반면 필름(112')은 모든 부분이 가열에 의해 건조된다.
적층체에 실시예 190과 동일한 방법으로 크세논 램프를 조사하여(참조 : 제14b도), 제14c도에 도시되어 있고 지지체(113)상에 금 입자(116)를 함유하는 무색 물질로 제조된 감열성 부분 (111) 및 (112)을 갖는 소자(110)를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자(110)을 즉시 0℃ 이하의 냉장고(암실)에서 2개월 동안 저장한다.
감열 소자(110)는 저장 도중 발색하지 않는다. 2개월 경과 후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 25℃의 암실에서 방치한다. 소자(110)내의 감열성 부분(111)은 5분내에 적자주색으로 발색하는 반면 감열성 부분(112)는 45분이 경과하여야 적자주색으로 발색된다.
따라서, 본 실시예에서 제조된 소자는 암실에서 25℃의 온도에 노출시키는 감열 시간을 정량화하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해될 수 있다. 특히, (1)감열성 부분(111)[ 및 감열성 부분(112)]이 발색되지 않는 경우, 감열 시간은 5분 미만이고, (2) 감열성 부분(111)이 발색되는 반면 감열성 부분(112)이 발색되지 않는 경우, 감열 시간은 5분 이상 45분 미만이며, (3) 감열성 부분(112)[ 및 감열성 부분(111)]이 발색되는 경우, 감열 시간은 45분 이상이다.
상기 실시예에서, 암실속의 소정의 온도에서 가열하면 각각의 감열성 부분 (111) 및 (112)이 발색되는데 필요한 시간을 측정하여 그 차이를 미리 구한다. 따라서, 이러한 조건하에 소자의 노출 시간(감열 시간)을 정량화할 수 있다. 유사하게, 암실에서 소정의 시간 동안 가열할 때 감열성 부분(111) 및 (112)의 색조 차이를 미리 구함으로써, 상기 조건하에 소자의 노출 온도(감열 온도)를 정량화할 수 있다.
[실시예 241]
HOCH2CH2OH, C2H5OH, H2O 및 HCl를 1:1:1:0.01 중량비로 함유하는 용액을 제조한다. 용액의 중량을 기준으로 하여 AuHCl4·4H2O 0.05중량%를 상기 용액에 가하고 생성된 배합물을 실온에서 교반하여 혼합물을 수득한다. 이어서, 혼합물을 여과지(셀룰로즈 99% 함유, 두께 230㎛, 단위 면적m2당 110g을 함유)에 3㎎/㎠의 양으로 함침시킨다. 여과지를 실온에서 20분 동안 건조시킨 다음, 80℃의 온도에서 60분 동안 건조시켜 투명한 담황색 시트를 수득한다.
시트로부터 5cm 떨어진 위치에서 500W 크세논 램프에 의해 30초 동안 실온에서 백색 광(hν)을 시트에 조사하여 백색 소자를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자를 즉시 -10℃의 냉장고(암실)에 2개월 동안 저장한다.
소자는 저장 도중 발색하지 않는다. 2개월 경과 후, 소자를 냉장고로부터 꺼내어 25℃의 암실에서 10분 동안 방치하면, 소자가 적자주색으로 발색한다. 이어서, 발색된 소자를 다시 -10℃의 냉장고에 방치하여도 발색된 색조는 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력을 확인할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 켜지기 때문에 발색될 수 있고 온도 이력을 확인하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해될 수 있다.
[비교 실시예 32]
백색 소자를 실시예 241과 동일한 방법으로 제조하되, 혼합물은 AuHCl4· 4H2O 0.05중량%를 가하여 수득하고 크세논 램프에 의해 300초 동안 계속 조사한다. 소자는 실시예 241과 동일한 방법으로 평가하기 위해 사용한다. 수득된 소자를 25℃의 암실에 방치하는 경우, 소자는 30분이 경과하는 경우 조차도 발색되지 않고 적자주색으로 발색되기 위해서는 2시간이 필요하다. 따라서, 당해 비교 실시예에서 제조된 소자는 감열 소자로서 사용할 수 없는 것으로 인식된다.
[비교 실시예 33]
실시예 241에서 수득된 혼합물에 지지체를 사용하지 않고서 3시간 동안 크세논 램프로 직접 조사한다. 혼합물은 광과 반응하지 않고 25℃에서 가열하여도 발색되지 않는다.
[실시예 242]
혼합물을 실시예 241과 동일한 방법으로 여과지에 함침시키고 생성된 배합물에 크세논 램프에 의해 조사한다. 한쪽 표면상에 접착제 층을 갖는 알루미늄 박의 금속 테이프를 여과지의 양쪽 표면상에 부착시켜 외부 광을 차단하는 소자를 수득한다. 소자를 즉시 -10℃의 냉장고(암실)에 2개월 동안 저장한다.
소자는 저장 도중 발색되지 않는다. 2개월 경과후, 소자를 냉장고에서 꺼내어 25℃에서 직사광선하에 10분 동안 방치한다. 이어서, 금속 테이프를 제거하면 소자내의 필름이 적자주색으로 발색되는 것으로 밝혀졌다. 이어서, 소자를 다시 -10℃의 냉장고에 방치하여도 발색된 색조는 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력을 확인할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색될 수 있고 온도 이력을 확인하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해될 수 있다.
[실시예 243 내지 246]
소자를 실시예 241 및 242와 동일한 방법으로 제조하되, 실리카 섬유로 제조된 직물 및 면으로 제조된 직물을 여과지 대신에 지지체로서 사용한다. 소자를 평가한다. 수득된 소자의 모든 결과는 실시예 241 및 242에서 수득된 결과와 동일하고 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 247]
실시예 241과 동일한 방법으로 수득한 혼합물을 다공성 유리판(SiO299% 함유, 두께 100㎛, 비표면적 230m2/g)에 10㎎/㎠으로 함침시킨다. 다공성 유리판을 실온에서 60분 동안 건조시킨 다음 110℃에서 120분 동안 건조시켜 투명한 담황색 판을 수득한다.
판에 실시예 241과 동일한 방법으로 크세논 램프에 의해 50초 동안 조사하여 무색 소자를 수득한다. 이와 같이 수득된 소자를 즉시 -10℃의 냉장고(암실)에 4개월 동안 저장한다.
소자는 저장 도중 발색되지 않는다. 4개월 경과후, 소자를 냉장고에서 꺼내어 25℃에서 10분 동안 방치하면, 소자는 적갈색으로 발색된다. 이어서, 소자를 다시 -10℃의 냉장고에 방치하여도 발색된 색조는 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력을 확인할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색될 수 있고 온도 이력을 확인하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해될 수 있다.
[비교 실시예 34]
소자를 실시예 247과 동일한 방법으로 제조하되, 혼합물은 AuHCl4·4H2O 0.05중량%를 물에 가하여 수득하고 크세논 램프에 의해 800초 동안 계속 조사한다. 소자는 실시예 247과 동일한 방법으로 온도 이력을 평가하기 위해 사용한다. 수득된 소자를 25℃의 암실에 방치하는 경우, 소자는 30분이 경과하는 경우 조차도 발색되지 않고 적자주색으로 발색되기 위해서는 4시간이 필요하다. 따라서, 당해 비교 실시예에서 제조한 소자는 감열 소자로서 사용할 수 없는 것으로 인식된다.
[실시예 248]
혼합물을 실시예 247과 동일한 방법으로 다공성 유리판에 함침시키고 생성된 배합물에 크세논 램프에 의해 조사한다. 한쪽 표면상에 접착제 층을 갖는 알루미늄 박의 급속 테이프를 빛이 조사된 다공성 유리판의 양쪽 표면상에 부착시켜 외부광을 차단하는 소자를 수득한다. 소자를 즉시 -10℃의 냉장고(암실)에 6개월 동안 저장한다.
소자는 저장 도중 발색되지 않는다. 6개월 경과후, 소자를 냉장고에서 꺼내어 25℃에서 직사광선하에 10분 동안 방치한다. 이어서, 금속 테이프를 소자로부터 제거하면 소자내의 필름이 적자주색으로 발색되는 것으로 밝혀졌다. 이어서, 소자를 다시 -10℃의 냉장고에 방치하여도 발색된 색조는 사라지지 않는다. 따라서, 온도 이력을 확인할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 제조된 소자는 가열하면 금속 입자의 입자 직경이 커지기 때문에 발색될 수 있고 온도 이력을 확인하기 위한 감열 소자로서 유용한 것으로 이해될 수 있다.
[실시예 249 내지 250]
소자를 실시예 247 및 248과 동일한 방법으로 제조하되, 직경이 5㎚인 세공을 갖는 제올라이트 판을 다공성 유리판 대신에 지지체로서 사용한다. 소자를 평가한다. 수득된 소자의 모든 결과는 실시예 247 및 248에서 수득된 결과와 동일하고 소자는 감열 소자로서 유용한 것으로 밝혀졌다.
다양한 변화는 본 발명의 범주 및 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당해 분야의 전문가들에게는 쉽게 수행될 수 있을 것이다. 따라서, 본원에서 청구된 특허청구의 범위가 상기 설명를 제한하려는 의도는 아니며, 오히려 광범위하게 해석하려는 의도이다.
본 발명은 감열 발색성 재료로서 유용하고, 냉동 식품 또는 의약품과 같이 비교적 저온(예: 약 -20℃ 내지 약 4℃)에서 저장할 필요가 있는 제품이 대략 실온에서 열에 노출되는 경우 온도 변화를 확인하기 위한 감열 소자로서 유용하다.

Claims (55)

  1. 금속 입자와 매트릭스 물질을 포함하는 감열 발색성 재료로서, 금속 입자의 크기가 실온에서 응집으로 인하여 비가역적으로 증가하는 감열 발색성 재료.
  2. 제1항에 있어서, 금속 입자가 금, 백금, 은, 구리, 주석, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 이루어진 선택된 하나 이상의 금속인 재료.
  3. 제1항에 있어서, 매트릭스 물질이 무기 물질, 무기/유기 복합체 및 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 재료.
  4. 제3항에 있어서, 무기 물질이 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 하나 이상의 무기 알콕사이드로 형성되는 재료.
  5. 제3항에 있어서, 무기/ 유기 복합체가 하나 이상의 복합체 형성 무기 성분과 하나 이상의 복합체 형성 유기 성분을 포함하는 복합체 형성 재료로 형성되고, 복합체 형성 무기 성분이 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 무기 알콕사이드이며, 복합체 형성 유기 성분이 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌 옥사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 재료.
  6. 제3항에 있어서, 수지가 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 및 플루오로카본 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 매트릭스 형성 수지로 형성되는 재료.
  7. 제6항에 있어서, 폴리비닐피롤리돈을 추가로 함유하는 재료.
  8. 지지체와 당해 지지체에 의해 유지되는 감열 발색성 재료를 포함하는 감열 소자로서, 감열 발색성 재료가 금속 입자와 매트릭스 물질을 포함하고 금속 입자의 크기가 실온에서 응집으로 인하여 비가역적으로 증가하는 감열 소자.
  9. 제8항에 있어서, 금속 입자가 금, 백금, 은, 구리, 주석, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 금속인 감열 소자.
  10. 제8항에 있어서, 매트릭스 물질이 무기 물질, 무기/유기 복합체 및 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 감열 소자.
  11. 제10항에 있어서, 무기 물질이 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 하나 이상의 무기 알콕사이드로 형성되는 감열 소자.
  12. 제10항에 있어서, 무기/유기 복합체가 하나 이상의 복합체 형성 무기 성분과 하나 이상의 복합체 형성 유기 성분을 포함하는 복합체 형성 재료로 형성되고, 복합체 형성 무기 성분이 규소, 알루미늄, 또는 티탄을 함유하는 무기 알콕사이드로 형성되며, 복합체 형성 유기 성분이 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌 옥사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 감열 소자.
  13. 제10항에 있어서, 수지가 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 및 플루오로카본 수지로 이루러진 그룹으로부터 선택되는 매트릭스 형성 수지로 형성되는 감열 소자.
  14. 제13항에 있어서, 감열 발색성 재료가 폴리비닐피롤리돈을 추가로 함유하는 감열 소자.
  15. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 발색층으로서 지지체 위헤 직접 배치되어 있는 감열 소자.
  16. 제15항에 있어서, 지지체가 금속 필름, 플라스틱 필름, 직물, 종이 및 유리로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 소재(素材)로 이루어진 시트 또는 판(plate)인 감열 소자.
  17. 제15항에 있어서, 지지체가 포장 재료인 감열소자.
  18. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 발색층으로서 접착제 층을 통해 지지체 위에 배치되어 있는 감열 소자.
  19. 제18항에 있어서, 지지체가 금속 필름, 플라스틱 필름, 직물, 종이 및 유리로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 소재로 이루어진 시트 또는 판인 감열 소자.
  20. 제18항에 있어서, 지지체가 포장 재료인 감열 소자.
  21. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 지지체 속에 함침되어 있는 감열 소자.
  22. 제21항에 있어서, 지지체가 직물, 종이, 다수의 기공을 갖는 플라스틱 필름 및 다수의 기공을 갖는 금속 필름으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 소재로 이루어진 시트인 감열 소자.
  23. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 지지체 속의 다수의 영역에 각각 유지되어 발색 영역을 형성하고, 발색 영역이 금속 입자를 상이한 농도로 함유하는 감열 소자.
  24. 제23항에 있어서, 다수의 발색 영역이 전체적으로 바 코드(bar code) 방식으로 배치되어 있는 감열 소자.
  25. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 지지체 속의 다수의 영역에 유지되어 발색 영역을 형성하고, 발색 영역이 평균 입자 직경이 상이한 금속 입자를 함유하는 감열 소자.
  26. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 지지체 속의 다수의 영역에 유지되어 발색 영역을 형성하고, 각각의 발색 영역이 상이한 건조 조건으로 형성된 매트릭스 물질과 금속 입자를 함유하는 감열 소자.
  27. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 소정의 온도에서 발색한 경우의 온도를 확인하기 위한 발색 표본을 추가로 구비하는 감열 소자.
  28. 제8항에 있어서, 감열 발색성 재료가 광에 의해 발색되는 것을 방지하기 위한 차광층을 추가로 구비하는 감열 소자.
  29. 제8항에 있어서, 소정 온도의 열을 부여한 경우에 수득한 색조가 금속 입자의 농도에 따라 상이한 감열 소자.
  30. 제8항에 있어서, 부여된 열의 온도에 따라 수득한 색조가 상이한 감열 소자.
  31. 금속 입자를 함유하는 지지체를 포함하는 감열 소자로서, 금속 입자의 크기가 실온에서 응집으로 인하여 비가역적으로 증가하는 감열 소자.
  32. 제31항에 있어서, 금속 입자가 금, 백금, 은, 구리, 주석, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속인 감열 소자.
  33. 제31항에 있어서, 지지체가 종이, 직물 및 다공성 재료로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 소재로 이루어진 시트인 감열 소자.
  34. 감열 발색성 재료의 제조방법으로서, 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계 및 자외선을 혼합물에 조사하는 단계를 포함하는 방법.
  35. 제34항에 있어서, α-수소 함유 알콜이 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2가 알콜인 방법.
  36. 제34항에 있어서, 금속 이온이 금 이온, 백금 이온, 은 이온, 구리 이온, 주석 이온, 로듐 이온, 팔라듐 이온 및 이리듐 이온으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  37. 제34항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 하나 이상의 무기 알콕사이드인 감열 소자.
  38. 제34항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 하나 이상의 복합체 형성 무기 성분과 하나 이상의 복합체 형성 유기 성분을 포함하는 복합체 형성 재료이고, 복합체 형성 무기 성분이 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 무기 알콕사이드이며, 복합체 형성 유기 성분이 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌 옥사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  39. 제34항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 및 플루오로카본 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 매트릭스 형성 수지인 방법.
  40. 제39항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 폴리비닐피롤리돈을 추가로 함유하는 방법.
  41. 지지체와 이러한 지지체에 의해 유지되는 감열 발색성 재료를 포함하는 감열소자의 제조방법으로서, 금속 이온, α-수소 함유 알콜 및 매트릭스 형성 재료를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계, 혼합물을 지지체에 유지시키는 단계 및 지지체에 유지된 혼합물에 자외선을 조사하여 감열 발색성 재료를 형성시키는 단계를 포함하는 방법.
  42. 제41항에 있어서, α-수소 함유 알콜이 에닐렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2가 알콜인 방법.
  43. 제41항에 있어서, 금속 이온이 금 이온, 백금 이온, 은 이온, 구리 이온, 주석 이온, 로듐 이온, 팔라듐 이온 및 이리듐 이온으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  44. 제41항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 하나 이상의 무기 알콕사이트인 감열 소자.
  45. 제41항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 하나 이상의 복합체 형성 무기 성분과 하나 이상의 복합체 형성 유기 성분을 함유하는 복합체 형성 무기 성분이 규소, 알루미늄 또는 티탄을 함유하는 무기 알콕사이드이며, 복합체 형성 유기 성분이 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌 옥사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  46. 제41항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 및 플루오로카본 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 매트릭스 형성 수지인 방법.
  47. 제46항에 있어서, 매트릭스 형성 재료가 폴리비닐피롤리돈을 추가로 함유하는 방법.
  48. 제41항에 있어서, 지지체가 금속 필름, 플라스틱 필름, 직물, 종이 및 유리로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 소재로 이루어진 시트 또는 판인 방법.
  49. 제41항에 있어서, 지지체가 포장 재료인 방법.
  50. 제41항에 있어서, 혼합물이 페인팅법, 스핀 피복법 또는 침지법에 의해 지지체에 유지되는 방법.
  51. 제41항에 있어서, 감열 발색성 재료가 광에 의해 발색되는 것을 방지하기 위한 차광층을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  52. 금속 입자를 함유하는 지지체를 포함하는 감열 소자의 제조방법으로서, 금속 이온과 α-수소 함유 알콜을 함유하는 혼합물을 제조하는 단계, 혼합물을 지지체에 함침시키는 단계 및 지지체에 함침된 혼합물에 자외선을 조사하여 금속 입자를 형성시키는 단계를 포함하는 방법.
  53. 제52항에 있어서, α-수소 함유 알콜이 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2가 알콜인 방법.
  54. 제52항에 있어서, 금속 이온이 금 이온, 백금 이온, 은 이온, 구리 이온, 주석 이온, 로듐 이온, 팔라듐 이온 및 이리듐 이온으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  55. 제52항에 있어서, 지지체가 종이, 직물 및 다공성 재료로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 소재로 이루어진 시트 또는 판인 방법.
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