KR100829344B1 - Method for preparing of photochromic dyes-polymer microparticles encapsulated inorganic matter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리카 입자 및 상기 실리카 입자와 결합력이 강한 공단량체가 포함된 Pickering 이멀젼을 이용하여 실리카 입자로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조한 후, 상기 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 표면에 무기질층을 형성시켜 제조한 광색성 염료가 분산된 고분자 코어층 및 상기 고분자 코어층의 표면을 감싸는 무기질층으로 이루어지는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preparing inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles, and more particularly, to stabilized silica particles by using a pickering emulsion containing silica particles and a comonomer having high bonding strength with the silica particles. After preparing the photochromic dye-polymer integrated microparticles, the photochromic dye prepared by forming an inorganic layer on the surface of the photochromic dye-polymer integrated microparticles and the inorganic core covering the surface of the polymer core layer A method for producing photochromic dye-polymerized microparticles encapsulated with a layered inorganic material.

본 발명에 따르면 광변색 속도를 향상시키고, 자외선과 자유라디칼에 안정한 특성을 유지하면서 동시에 산소 차단성이 우수한 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of providing photochromic dye-polymer-integrated microparticles encapsulated with minerals that improve photochromic speed and maintain stable properties against ultraviolet rays and free radicals and at the same time have excellent oxygen barrier properties.

광색성 염료, 라디칼 중합, 미니이멀젼, 졸-겔, 흡착, Pickering 이멀젼 Photochromic dyes, radical polymerization, miniemulsions, sol-gels, adsorption, pickering emulsions

Description

무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법{METHOD FOR PREPARING OF PHOTOCHROMIC DYES-POLYMER MICROPARTICLES ENCAPSULATED INORGANIC MATTER}METHODS FOR PREPARING OF PHOTOCHROMIC DYES-POLYMER MICROPARTICLES ENCAPSULATED INORGANIC MATTER}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 SEM 사진이다.1 is an SEM image of photochromic dye-polymerized microparticles encapsulated with an inorganic material prepared according to one embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 제조된 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 구조를 나타낸 그림이다.Figure 2 is a diagram showing the structure of the photochromic dye-polymer integrated microparticles encapsulated with inorganic prepared according to the present invention.

본 발명은 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광변색 속도를 향상시키고, 자외선과 자유라디칼에 안정한 특성을 유지하면서 동시에 산소 차단성이 우수한 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing photochromic dye-polymerized microparticles encapsulated with minerals. More specifically, the present invention relates to a method for preparing photochromic dye-integrated microparticles. A method for producing encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles.

광색성 물질은 특정한 파장의 빛 에너지를 흡수하여 분자구조의 변화가 일어나며, 이 상태에서 외부에 나타내는 색상이 변화하는 화합물로 이 물질에 가해지는 에너지가 중단되면 이전의 분자구조로 가역적으로 돌아가는 성질을 가지고 있다.Photochromic material absorbs light energy of a certain wavelength and changes its molecular structure. In this state, the color of the externally changed compound is changed. When the energy applied to this material is stopped, it reversibly returns to the previous molecular structure. Have.

상기와 같은 광색성 물질이 금속산화물, 알칼리토금속, 수은 화합물, 전이금속 화합물 등 무기물로 구성되어 있는 경우 자외선, 산소, 용매 등의 외부 환경에 매우 안정하나, 가공이 매우 까다롭기 때문에 활용하기 어렵다는 문제점이 있었다. 반면, 벤조피란, 나프토피란, 스피로 피란, 스피로 옥사진, 펄지미드, 디아릴에텐, 아조 화합물로 구성된 유기 광색성 염료는 용매에 용해시키거나 분말화하여 활용하기는 용이하나, 빛이나 산소, 산, 유기용매 등에 의해서 불안정해져 내구성이 부족하다는 문제점이 있었다.When the photochromic material is composed of inorganic materials such as metal oxides, alkaline earth metals, mercury compounds, and transition metal compounds, it is very stable to external environments such as ultraviolet light, oxygen, and solvents, but it is difficult to utilize because the processing is very difficult. there was. On the other hand, organic photochromic dyes composed of benzopyrans, naphthopyrans, spiropyrans, spirooxazines, pulzimids, diarylethenes, and azo compounds are easily dissolved or powdered in a solvent, but are light or oxygen. It is unstable due to acid, organic solvent, etc. and has a problem of insufficient durability.

이러한 광색성 염료를 상용화한 예로는 광변색 안경용 렌즈가 대표적이다. 이 렌즈는 밝은 태양 아래에서는 태양광 중의 일부 파장(주로 자외선)에 의해 변색되어 렌즈를 통과하는 특정 파장을 흡수하여 과량의 빛을 차단함으로서 눈을 보호하고, 실내에서는 원래의 색상으로 돌아와 시야를 밝게 하는 기능을 갖추고 있다. 이와 같이 광색성을 활용하는 제품에서는 대부분 신속한 변색속도와 상품가치를 유지하기 위하여 외부 노출에 염료의 안정성을 확보할 수 있는 긴 내구성이 필요하다.An example of commercializing such a photochromic dye is a photochromic spectacle lens. Under the bright sun, the lens is discolored by some wavelengths of sunlight (usually ultraviolet rays), absorbing certain wavelengths passing through the lens, blocking excess light, protecting the eyes, and returning to the original color indoors to brighten the view. I am equipped with a function to do it. As such, most products using photochromic need long durability to secure stability of dye to external exposure in order to maintain fast discoloration speed and product value.

광색성 염료의 단점은 앞서 서술했듯이 외부 환경 인자에 의해서 화학적인 분자 구조가 파괴되어 빛에 의한 변색성이 사라져 버리는 부반응이 상대적으로 쉽게 진행된다는 점이다. 이러한 부반응의 원인은 자유라디칼 또는 산소에 의한 산화 반응이나 수소 자리 옮김 반응과 자외선에 의한 광화학적인 수소 자리 옮김 반응 등이 단독 또는 동시에 진행되는 것으로 알려져 있다.The disadvantage of the photochromic dye is that the side reactions of the chemical molecular structure are destroyed by external environmental factors and the discoloration by light disappears as described above. It is known that the cause of such side reactions is an oxidation reaction by free radicals or oxygen, a hydrogen displacement reaction, a photochemical hydrogen displacement reaction by ultraviolet rays, or the like.

상기와 같은 부반응을 억제하거나 지연시키기 위하여 종래 여러 가지 방법이 제안되었다. In order to suppress or delay such side reactions, various conventional methods have been proposed.

첫째, 안정화제들을 광색성 염료와 동시에 혼합하는 방법이다. 광색성 염료는 지지체 위에 분산매질에 분산시킨 형태의 제품을 도포하거나 지지체 내부에 혼합하여 응용제품으로 만들어지게 된다. 이렇게 분산된 광색성 염료가 부반응을 일으키는 원인인 자유라디칼을 광색성 염료보다 먼저 반응할 수 있도록 산화방지제와 같은 물질을 분산매질에 넣어주거나, 자유라디칼의 생성 원인 중 하나인 높은 에너지를 갖는 자외선을 흡수해서 낮은 에너지로 변환하여 방출하는 자외선 흡수제를 넣어줌으로써 광색성 염료의 안정성을 개선하는 방법이다. 그러나, 상기와 같은 방법은 산소나 산에 의한 부반응을 막아주지 못한다는 문제점이 있다.Firstly, stabilizers are mixed with photochromic dyes simultaneously. The photochromic dye is made into an application by applying a product in a form dispersed in a dispersion medium on a support or mixing the inside of the support. In order for the dispersed photochromic dye to react free radicals that cause side reactions before the photochromic dyes, a substance such as an antioxidant is added to the dispersion medium, or ultraviolet rays having high energy, which is one of the causes of the production of free radicals, It is a method of improving the stability of the photochromic dye by adding a UV absorber that absorbs and converts into a low energy. However, there is a problem that the above method does not prevent side reactions caused by oxygen or acid.

둘째, 광색성 염료를 물리적으로 자유라디칼 등과 차단하는 방법으로광색성 염료를 고분자 등을 이용하여 치밀하게 감싸는 방법이다. Second, the photochromic dye is physically blocked by free radicals and the like, and the photochromic dye is tightly wrapped using a polymer or the like.

그 예의 하나로, 미국특허 제4,166,043호에는 광색성 염료를 폴리메틸메타크릴레이트와 함께 메틸렌클로라이드로 용해시킨 용액을 에틸알콜에 분산시켜 고분자 입자를 만들거나, 셀룰로오스 아세테이트와 광색성 염료를 공통 용매인 클로로포름에 용해시킨 다음, 용매를 제거하여 만든 고체를 분쇄하여 입자를 얻고, 이 입자의 표면을 산화규소 또는 산화티타늄으로 도포(sputtering)하여 자유라디칼을 차단하여 광색성 염료의 안정성을 높이는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술은 특정한 용매에 용해도가 좋은 물질(일반적으로 광색성 염료의 용매는 상당히 제한적임)만이 사용가능하다는 문제점이 있으며, 공정이 매우 복잡하고 입자 외각을 치밀하게 보호할 수 없고 자외선과 같은 빛에 대한 안정성의 부여에 한계가 있 다는 문제점이 있다.As an example, U.S. Patent No. 4,166,043 discloses polymer particles by dispersing a solution in which photochromic dyes are dissolved with methylene chloride together with polymethylmethacrylate in ethyl alcohol, or making cellulose acetate and photochromic dyes a common solvent, chloroform. Disclosed is a method of obtaining a particle by pulverizing a solid formed by dissolving in a solvent and then removing the solvent to obtain a particle, and sputtering the surface of the particle with silicon oxide or titanium oxide to block free radicals to increase the stability of the photochromic dye. Doing. However, this technique has the problem that only a good solubility material (typically, the solvent of the photochromic dye is very limited) can be used in a particular solvent, and the process is very complicated and the surface of the particle can not be tightly protected, and such as ultraviolet rays. There is a problem that there is a limit in the provision of stability to light.

미국특허 제5,017,225호에는 젤라틴(gelatin)을 이용한 코아세르베이션(coacervation)법을 이용하여 광색성 염료를 캡슐화하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 특히, 미세캡슐(microcapule)의 내부에 산화방지제와 자외선 흡수제를 함께 혼합함으로써 광색성 염료의 안정성을 개선할 수 있으나, 이 방법을 이용하여 얻을 수 있는 미세캡슐의 크기가 수 ㎛으로 투명성이 요구되는 용도에는 사용이 제한적이며, 시간이 경과함에 따라 안정화를 위하여 첨가된 화합물들이 bleeding이나 blooming에 의해 광색성 염료로부터 분리되어 안정화 효율이 저하되는 문제점이 있다.U.S. Patent No. 5,017,225 discloses a method for encapsulating a photochromic dye using coacervation using gelatin. In particular, the stability of the photochromic dye can be improved by mixing the antioxidant and the ultraviolet absorber together in the microcapule, but the size of the microcapsules that can be obtained using this method is required to have a transparency of several μm. Its use is limited, and as time passes, compounds added for stabilization are separated from photochromic dyes by bleeding or blooming, thereby degrading stabilization efficiency.

또한, PCT/FR2002/00116 및 미국특허 제6,740,699호에는 수성 이멀젼에서 아크릴, 메타크릴 단량체와 광색성 염료와의 미니이멀젼 중합을 이용하여 캡슐화하되 메틸부텐올, 시클로헥센 등의 올레핀계 화합물을 함께 혼합하여 중합함으로써 수개월간 광색성 염료의 농도가 변하지 않는 안정한 이멀젼의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 발명에서는 단량체가 부틸아크릴레이트 등의 아크릴계 단량체로 한정되며, 안정화제 역시 특이한 구조를 가지는 올레핀계 안정제만이 사용 가능하며, 일반적으로 분자량이 작은 안정화 첨가제 화합물이기 때문에 시간이 경과함에 따라 안정화제의 농도가 감소하며, 이에 따라 물질을 변화시키는 부반응이 가속화되는 문제점이 예상된다.In addition, PCT / FR2002 / 00116 and U. S. Patent No. 6,740, 699 encapsulate in an aqueous emulsion by minimization polymerization of acrylic, methacryl monomers and photochromic dyes, but together with olefinic compounds such as methylbutenol and cyclohexene. A method for producing a stable emulsion in which the concentration of the photochromic dye does not change for several months by mixing and polymerizing is disclosed. However, in the present invention, the monomer is limited to an acrylic monomer such as butyl acrylate, and the stabilizer may also be used only as an olefin stabilizer having a specific structure. It is expected that the concentration of is reduced, thereby accelerating side reactions that change the material.

한편, 고분자 입자를 무기질로 감싸는 방법으로는 여러 가지가 제안되어 있다. 그러나, 고분자와 같은 유기물질과 실리카와의 친화성은 그다지 높은 편이 아 니기 때문에 음전하를 갖는 실리카 전구체와 친화성을 높이기 위하여 양이온성을 띄는 고분자 입자거나, 고분자 입자 표면에 무기물과의 커플링 에이전트로 유기물에 실리콘 원자가 결합되어 있는 화합물을 처리하면 실리카와 같은 무기물과의 친화력을 높일 수 있다는 여러 보고가 있다.On the other hand, various methods have been proposed as a method of wrapping the polymer particles with inorganic materials. However, since the affinity between organic materials such as polymers and silica is not so high, cationic polymer particles exhibiting cationic properties for enhancing affinity with silica precursors having negative charges, or organic materials as coupling agents with inorganic materials on the surface of polymer particles. There are several reports that treating a compound having a silicon atom bonded to it can increase affinity with inorganic substances such as silica.

구체적으로, 고분자를 주형으로 하여 무기질을 도입한 예로는 Chem. Commun.((2003), p.1010~1011)에서는 0.1 내지 1 ㎛의 폴리스티렌 입자를 무유화제 유화 중합을 통하여 제조할 때 -NH2/-COOH 또는 -NH2의 기능기를 도입시킨 입자를 제조한 후, 이 라텍스 입자를 소듐 실리케이트에 넣어 입자 표면에 실리실산을 침전시키고, 이를 실리카로 변환시켜 폴리스티렌 입자 표면을 실리카로 감싸는 방법에 대하여 기재하고 있다.Specifically, examples of the introduction of minerals using a polymer as a template include Chem. Commun. ((2003), p. 1010-1011) prepared particles having a functional group of -NH 2 / -COOH or -NH 2 when polystyrene particles of 0.1 to 1 탆 were prepared through emulsion-free emulsion polymerization. After that, the latex particles are placed in sodium silicate to precipitate silicic acid on the particle surface, and then converted into silica to wrap the polystyrene particle surface with silica.

Langmuir((2003), 19, p.6693~6700)에서는 무유화제 유화중합으로 폴리스티렌 입자를 제조하고, 이 폴리스티렌 입자의 표면에 폴리비닐피롤리돈을 흡착시킨 후, 이 폴리비닐피롤리돈의 실리카에 대한 친화성을 이용하여 테트라에톡시실란을

Figure 112005075905948-pat00001
합성법으로 SiO2로 합성하면서 폴리비닐피롤리돈 위에 실리카 층이 형성되도록 유도하여 고분자 입자를 실리카로 감싸는 방법에 대하여 기재하고 있다. Langmuir ((2003), 19, p. 6693 to 6700) prepared polystyrene particles by emulsion-free emulsion polymerization, adsorbed polyvinylpyrrolidone on the surface of the polystyrene particles, and then silica of the polyvinylpyrrolidone. Tetraethoxysilane can be
Figure 112005075905948-pat00001
A method of encapsulating a polymer particle in silica by inducing a silica layer to be formed on polyvinylpyrrolidone while synthesizing with SiO 2 by a synthesis method is described.

또한, Macromolecules((2002), 35, p.6185~6191), Macromolecules((2001), 34, p.5737~5739), Chem. Mater.((2002), 14, p.1325~1331)에서는 메타크록시프로필트리메톡시실란(이하 MPS라함)을 이용하여 Si-OH로 표면이 처리되어 있는 폴리스티렌 입자를 제조한 후 이 라텍스 입자와 테트라에톡시실란으로

Figure 112005075905948-pat00002
합성법을 실시하는 방법에 대하여 기재하고 있다. 구체적으로, MPS로 처리된 입자는 입자 표면에 실라놀기가 형성되고, 그 실라놀기와 테트라에톡시실란으로부터 형성되는 실리실산 사이의 축합반응에 의해서 실리카가 형성되는 수정보완된
Figure 112005075905948-pat00003
합성법으로 폴리스티렌 입자 주위를 실리카로 감싸는 방법에 대하여 기재하고 있다.In addition, Macromolecules ((2002), 35, p. 6185-6191), Macromolecules ((2001), 34, p.5737-5739), Chem. Mater. ((2002), 14, p. 1325 to 1331) prepared polystyrene particles having a surface treated with Si-OH using methoxypropyltrimethoxysilane (hereinafter referred to as MPS). With tetraethoxysilane
Figure 112005075905948-pat00002
It describes about the method of performing a synthesis method. Specifically, the particles treated with MPS have silanol groups formed on the surface of the particles, and silica is formed by condensation reaction between silanol groups and silicic acid formed from tetraethoxysilane.
Figure 112005075905948-pat00003
It describes the method of wrapping around a polystyrene particle with silica by the synthesis method.

그러나, 상기와 같은 고분자 코어층-무기질 외각층 입자의 제조방법은 유화중합법으로 제조된 고분자 입자를 이용하여야 하기 때문에 고분자 입자 내부에 광색성 염료를 포함시키는 것이 불가능하며, 광색성 염료가 포함된 입자를 이용한다고 하더라도 무기질로 감싸는 단계에서 무기질 이차 입자가 생성되는 절차상의 문제점이 있으며, 고분자 주형의 농도가 너무 높을 경우에는 입자간의 거리가 가까워 무기질끼리의 결합이 일어나 전체 계가 하나로 되는 겔화 현상이 나타나는 문제점이 있다.However, since the method for preparing the polymer core layer-inorganic outer layer particles as described above should use the polymer particles prepared by the emulsion polymerization method, it is impossible to include the photochromic dye in the polymer particles, and the photochromic dye is included. Even if the particles are used, there is a problem in the procedure that the inorganic secondary particles are produced in the step of wrapping the inorganic material. If the concentration of the polymer template is too high, the distance between the particles is close, so that the minerals are bonded to each other so that the whole system becomes one. There is a problem.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 광변색 성능을 향상시키고, 자외선과 자유라디칼에 안정함과 동시에 산소 차단성이 우수한 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a method for producing photochromic dye-polymer-integrated microparticles encapsulated with an inorganic material that improves photochromic performance, is stable to ultraviolet rays and free radicals, and has excellent oxygen barrier properties. It aims to provide.

또한 본 발명은 상기 제조방법으로 제조한 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer-integrated microparticles prepared by the above production method.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

a) 단량체, 실리카 나노입자, 상기 실리카 나노입자와 친화력이 있는 공단량체 및 광색성 염료를 혼합하여 Pickering 미니이멀젼을 제조하는 단계;a) preparing a Pickering mini-emulsion by mixing a monomer, silica nanoparticles, a comonomer having affinity with the silica nanoparticles, and a photochromic dye;

b) 상기 Pickering 미니이멀젼을 중합하여 광변색 염료가 고분자에 내포되고 실리카로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조하는 단계; 및b) polymerizing the Pickering mini-emulsion to produce photochromic dye-polymer-integrated microparticles in which a photochromic dye is embedded in a polymer and stabilized with silica; And

c) 상기 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 표면에 무기질층을 형성하는 단계;c) forming an inorganic layer on the surface of the photochromic dye-polymer integrated microparticles;

를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a photochromic dye-polymer integrated microparticles encapsulated with an inorganic, characterized in that consisting of.

또한 본 발명은 상기 제조방법으로 제조한 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제공한다. The present invention also provides a photochromic dye-polymer integrated microparticles encapsulated with an inorganic material prepared by the above production method.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

광색성 염료의 신속한 광변색성을 확보하려면 비결정성이면서 염료의 구조가 변환될 수 있는 자유 공간을 가지는 물질에 광색성 염료를 혼합하여야 한다. 이러한 물질의 대표적인 것이 무정형 고분자 물질이다. 따라서 본 발명자들은 광색성 염료가 분산된 고분자 입자의 표면을 무기재료로 감싼 고분자 코어층을 제조한 후, 상기 고분자 코어층 표면에 무기질층을 형성시켜 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조한 결과, 신속한 광변색성과을 가지면서 동시에 자외 선과 자유라디칼에 안정하고, 산소 차단성이 우수함을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.In order to ensure fast photochromic properties of the photochromic dye, the photochromic dye should be mixed with a material which is amorphous and has a free space in which the structure of the dye can be converted. Typical of such materials are amorphous polymeric materials. Therefore, the present inventors prepared a polymer core layer wrapped with an inorganic material on the surface of the polymer particles in which the photochromic dye is dispersed, and then formed an inorganic layer on the surface of the polymer core layer to encapsulate the inorganic particles in the photochromic dye-polymer integrated particles. As a result of the preparation, it was confirmed that it has fast photochromic properties and is stable to ultraviolet rays and free radicals and has excellent oxygen barrier property, and completed the present invention based on this.

본 발명의 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법은 광색성 염료의 안정화 문제를 해결하기 위하여 Pickering 이멀젼 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다. The manufacturing method of the photochromic dye-polymer integrated microparticles | fine-particles encapsulated with the mineral of this invention is characterized by using the Pickering emulsion method in order to solve the stabilization problem of a photochromic dye.

Pickering 이멀젼이라 불리는 방법은 Pickering이 발견한 현상으로 액체 또는 고체 이멀젼이 무기질로 안정화되어 미립자로 액체상의 매질에 안정하게 분산되어있는 형태를 말한다(J. Chem. Soc. Chem. Comm. (1907), 91, p.2001~2003). Pickering emulsion is a phenomenon discovered by Pickering and refers to a form in which a liquid or solid emulsion is stabilized with minerals and dispersed as a fine particle in a liquid medium (J. Chem. Soc. Chem. Comm. (1907). , 91, p. 2001-2003).

본 발명에서는 상기 Pickering 이멀젼 방법을 활용하여 광색성 물질을 포함하는 미니이멀젼을 나노 실리카 입자로 안정화시킨 후에 중합하여 무기재료로 감싸진 광색성 염료 함유 고분자 미립자를 먼저 제조하고, 상기 고분자 미립자의 외부 표면에 흡착된 실리카 단위 입자들 사이에 고분자가 외부와 접촉할 수 있는 빈 공간을 졸-겔 법으로 메워 상기 광색성 염료 함유 고분자 미립자를 감싸는 무기질층을 형성시켜 광색성 염료를 함유하는 고분자가 외부와 접촉할 수 있는 부분을 제거함으로써, 궁극적으로 광변색 속도를 유지하면서도 외부 산소에 대한 안정성을 확보할 수 있는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조할 수 있다. In the present invention, by using the Pickering emulsion method to stabilize the mini-emulsion containing photochromic material with nano-silica particles and then polymerized to prepare a photochromic dye-containing polymer microparticles wrapped with an inorganic material first, the outside of the polymer microparticles The sol-gel method fills the empty space between the silica unit particles adsorbed on the surface with a sol-gel method to form an inorganic layer surrounding the photochromic dye-containing polymer microparticles so that the polymer containing the photochromic dye By removing the part which can come into contact with the photoresist, inorganic encapsulated photochromic dye-polymer-integrated microparticles can be prepared that can ultimately maintain photochromic speed and ensure stability to external oxygen.

상기와 같이 Pickering 이멀젼을 이용한 본 발명의 제조방법에 의하면, 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 중심으로 하고, 치밀한 구조의 실리카를 외벽으로 하는 입자를 제조한 후, 알콕시 메탈을 이용한 졸-겔 법으로 상기 미립자 표면의 실리카 입자 사이의 빈공간을 채워, 1단계와 2단계인 실리카 나노입자로 감싸진 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조할 수 있게 된다.According to the production method of the present invention using the pickering emulsion as described above, after preparing the particles having the outer wall of the silica having a dense structure around the photochromic dye-polymer integrated fine particles, the sol-gel method using alkoxy metal By filling the empty space between the silica particles on the surface of the fine particles, it is possible to produce a photochromic dye-polymer integrated microparticles wrapped with silica nanoparticles of step 1 and step 2.

본 발명의 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법을 자세히 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the photochromic dye-polymer integrated microparticles | fine-particles encapsulated with the mineral of this invention is demonstrated in detail as follows.

a) Pickering 미니이멀젼을 제조하는 단계a) preparing a pickering mini emulsion

본 단계는 단량체, 실리카 나노입자, 상기 실리카 나노입자와 친화력이 있는 공단량체 및 광색성 염료를 혼합하여 Pickering 미니이멀젼을 제조하는 단계이다. This step is to prepare a Pickering mini-emulsion by mixing monomers, silica nanoparticles, comonomers and photochromic dyes having affinity with the silica nanoparticles.

상기 Pickering 미니이멀젼은 단량체, 실리카 나노입자, 공단량체, 광색성 염료, 강소수제, 개시제, 광색성 염료 안정화제 및 탈이온수와 필요에 따라 pH 조절용 완충제를 혼합하여 균질화시켜 제조할 수 있다. The Pickering mini-emulsion can be prepared by homogenizing a monomer, silica nanoparticles, comonomers, photochromic dyes, preparative water, initiators, photochromic dye stabilizers and deionized water and the pH adjusting buffer as needed.

상기 단량체로는 자유 라디칼로 중합반응이 진행되는 불포화 이중결합을 가진 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.As the monomer, a compound having an unsaturated double bond in which a polymerization reaction proceeds as a free radical may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 실리카 나노입자는 입자 크기가 5 내지 30 ㎚인 것을 사용할 수 있으며, 물에 분산되어 실리카 고형분의 중량비가 1 내지 70 %인 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 실리카 나노입자의 함량은 단량체 100 중량부에 대하여 0.05 내지 20 중량부로 포함되는 것이 좋다. The silica nanoparticles may be used having a particle size of 5 to 30 nm, it is preferable to use a dispersion of water by weight of silica solid content of 1 to 70%. The content of the silica nanoparticles may be included in an amount of 0.05 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.

상기 공단량체는 상기 실리카 나노입자와 친화력이 있는 물질 중 자유라디칼 중합이 가능한 화합물을 사용할 수 있으며, 4-비닐피리딘, 비닐 이미다졸, 염화 디알릴메틸암모늄 등과 같은 비닐 방향성, 지방족 아민 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 공단량체의 함량은 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 100 중량부로 포함되는 것이 좋다.As the comonomer, a compound capable of free radical polymerization among materials having affinity with the silica nanoparticles may be used, and vinyl aromatic, aliphatic amines such as 4-vinylpyridine, vinyl imidazole, diallyl methylammonium chloride, or the like alone or It can mix and use 2 or more types. The content of the comonomer is preferably included in 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.

상기 공단량체는 실리카 나노입자와 정전기적인 결합을 함으로써 미니이멀젼을 안정화하며, 중합 이후에도 이러한 결합은 계속 유지된다. 또한, 공단량체는 실리카와의 친화력을 주는 것 이외에도 유리전이 온도의 조절을 통하여 광색성 염료의 탈변색 속도를 조절할 수 있으므로, 목적에 따라 2종 이상의 공단량체의 투입이 가능하며, 상기 언급된 단량체 또한 공단량체로 사용될 수 있다. The comonomer stabilizes the miniemulsion by making an electrostatic bond with the silica nanoparticles, and the bond is maintained even after the polymerization. In addition, the comonomer can control the discoloration rate of the photochromic dye through control of the glass transition temperature in addition to giving affinity with silica, it is possible to add two or more comonomers according to the purpose, the monomers mentioned above It can also be used as comonomer.

상기 광색성 염료로는 벤조피란, 나프토피란, 스피로 피란, 스피로 옥사진, 펄지미드, 디아릴에텐 또는 아조 화합물계의 광변색성 화합물 등을 사용할 수 있다. 상기 광색성 염료의 함량은 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 좋다.As the photochromic dye, benzopyran, naphthopyran, spiropyran, spiro oxazine, pulzimid, diarylethene or azo compound-based photochromic compound can be used. The photochromic dye may be included in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.

상기 강소수제(强疏水劑, ultrahydrophobe)로는 25 ℃에서 물에 5×10-6 g/kg 이하로 녹는 것으로, 탄소수 12 내지 20 개의 지방족 알코올류, 탄소수 12 내지 20 개의 알킬기로 구성된 아크릴레이트, 탄소수 12 내지 20 개의 알킬 메르캅탄, 유기물질, 불소화 알칸, 실리콘 오일 화합물, 천연 오일 또는 합성오일 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 강소수제의 함량은 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 좋다.The hydrophobic agent (强 疏 水劑, ultrahydrophobe) is dissolved in water at 5 ℃ 10 ~ 6 g / kg or less at 25 ℃, carbon atoms of 12 to 20 aliphatic alcohols, acrylate consisting of alkyl groups of 12 to 20 carbon atoms, carbon number 12 to 20 alkyl mercaptans, organic substances, fluorinated alkanes, silicone oil compounds, natural oils or synthetic oils and the like may be used alone or in combination of two or more thereof. The content of the hydrophobic agent may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.

상기 개시제로는 자유 라디칼을 생성하는 개시제를 사용하는 것이 좋으며, 구체적으로는 과산화계 화합물 개시제, 아조계 화합물 개시제 또는 산화 환원계 화합물의 조합으로 이루어지는 산화환원계 개시제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 개시제의 함량은 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.3 중량부로 포함되는 것이 좋다.As the initiator, it is preferable to use an initiator that generates free radicals. Specifically, a redox initiator composed of a combination of a peroxide compound initiator, an azo compound initiator, or a redox compound may be used alone or in combination of two or more thereof. Can be used. The content of the initiator is preferably included in 0.01 to 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.

상기 광색성 염료 안정화제는 벤조페논계, 벤조트리아졸계 또는 힌더드 아민계 등의 화합물을 사용할 수 있으며, 그 함량은 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 좋다.The photochromic dye stabilizer may be a compound such as benzophenone-based, benzotriazole-based or hindered amine-based, the content is preferably included in 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.

상기 탈이온수는 단량체 100 중량부에 대하여 100 내지 800 중량부로 포함되는 것이 좋다.The deionized water is preferably included in 100 to 800 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer.

또한, 필요에 따라 사용가능한 상기 pH 조절용 완충제는 인산염계, 탄산염계 등의 당업계에서 일반적으로 사용하고 있는 통상의 완충제를 사용할 수 있으며, 그 함량은 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 포함되는 것이 좋다.In addition, the pH control buffer that can be used as needed may be used a conventional buffer commonly used in the art such as phosphate, carbonate, etc., the content is contained in 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of monomer It is good to be.

상기와 같은 성분들은 기계적 혼합기로 균일하게 혼합(Pre-emulsion)한 후에 마이크로 플루다이져(microfludizer), Gaulin 균질화기(homogenizer), 초음파 균질화기 등을 이용하여 유화된 입자 크기가 20 내지 100 ㎚가 되도록 균질화시킬 수 있다. Such components are uniformly mixed with a mechanical mixer (pre-emulsion) and then emulsified using a microfludizer, Gaulin homogenizer, ultrasonic homogenizer, etc. As homogenous as possible.

b) 광색성 염료-고분자 미립자를 제조하는 단계b) preparing photochromic dye-polymer fine particles

본 단계는 상기 a)의 Pickering 미니이멀젼을 중합하여 광변색 염료가 고분자에 내포되고 실리카로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조하는 단계이다. This step is to polymerize the pickering mini-emulsion of a) to produce photochromic dye-polymer integrated microparticles in which the photochromic dye is contained in the polymer and stabilized with silica.

상기 균질화시켜 제조한 a) 단계의 Pickering 미니이멀젼을 중합반응기에 넣고 50 내지 100 ℃에서 중합하여 실리카 입자로 감싸진 구형의 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조할 수 있다. The pickering mini-emulsion of step a) prepared by homogenization may be put into a polymerization reactor and polymerized at 50 to 100 ° C. to prepare spherical photochromic dye-polymer integrated microparticles.

c) 무기질층을 형성하는 단계c) forming an inorganic layer

본 단계는 상기 b)의 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 표면을 감싸는 실리카 입자 사이의 빈 공간을 완전히 채워 상기 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 감싸는 무기질층을 형성하는 단계이다.This step is a step of forming an inorganic layer surrounding the photochromic dye-polymer integrated microparticles by completely filling the empty space between the silica particles surrounding the surface of the photochromic dye-polymer integrated microparticles of b).

상기 무기질층은 b) 단계의 실리카 나노입자로 감싸진 광색성 염료-고분자 일체화 입자, 알콕시 메탈, 암모늄 염기 또는 염산 및 필요에 따라 탈이온수를 상온에서 교반하며 반응을 일으켜 제조할 수 있다. 알콕시 메탈로부터 생성되는 가수분해된 알콕시 메탈은 실리카 입자와 친화력이 매우 높다고 보고되어 있으며, 이를 이용하여 흡착된 실리카 입자 사이의 빈 공간을 채울 수 있다.The inorganic layer may be prepared by stirring the photochromic dye-polymer integrated particles, alkoxy metal, ammonium base or hydrochloric acid and deionized water at room temperature, if necessary, wrapped with silica nanoparticles of step b). Hydrolyzed alkoxy metals produced from alkoxy metals have been reported to have a very high affinity with silica particles, which can be used to fill the void space between adsorbed silica particles.

상기 알콕시 메탈은 실리카 입자 사이의 빈 공간을 채우기 위한 합성에 사용되는 것으로, Ti, Zr Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W 및 In로 이루어지는 무기산화물을 사용할 수 있다. 상기 알콕시 메탈의 함량은 b) 단계의 실리카 나노입자로 감싸진 광색성 염료-고분자 일체화 입자 100 중량부에 대하여 0.1 내지 300 중량부로 포함되는 것이 좋다.The alkoxy metal is used in the synthesis to fill the empty space between the silica particles, and may be used an inorganic oxide consisting of Ti, Zr Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W and In. have. The alkoxy metal content may be included in an amount of 0.1 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the photochromic dye-polymer integrated particles wrapped with the silica nanoparticles of step b).

상기 알콕시 메탈은 광색성 염료-고분자 일체화 미립자, 암모늄 염기 또는 염산, 탈이온수 및 알코올의 존재 하에 일시투입, 연속투입 또는 분할투입할 수 있으며, 특히 연속투입하거나 분할투입하는 것이 무기질 2차 입자의 생성을 억제하는데 있어 바람직하다. The alkoxy metal may be temporarily added, continuously or partially injected in the presence of photochromic dye-polymer integrated microparticles, ammonium base or hydrochloric acid, deionized water and alcohol, in particular continuous or split injection to produce inorganic secondary particles. It is preferable in suppressing.

상기 암모늄 염기 또는 염산의 함량은 b) 단계의 실리카 나노입자로 감싸진 광색성 염료-고분자 일체화 입자 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것이 좋다.The amount of ammonium base or hydrochloric acid may be included in an amount of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the photochromic dye-polymer integrated particles wrapped with the silica nanoparticles of step b).

또한, 필요에 따라 사용가능한 상기 탈이온수는 그 함량이 b) 단계의 실리카 나노입자로 감싸진 광색성 염료-고분자 일체화 입자 100 중량부에 대하여 0.1 내지 500 중량부로 포함되는 것이 좋다.In addition, the deionized water that can be used as necessary may be included in an amount of 0.1 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the photochromic dye-polymer integrated particles wrapped with silica nanoparticles of step b).

상기와 같이 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 표면에 무기질이 형성되어 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 심(芯)과 무기질 외각층(外殼層)이 일체화된 최종 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자는 이후 수열반응시키는 단계 등을 추가로 실시할 수 있다. 이러한 추가 반응시키는 단계를 통하여 무기질층의 구조를 치밀하게 할 수 있다.As described above, minerals are formed on the surface of the photochromic dye-polymer-integrated microparticles so that the photochromic dye-polymer-integrated photochromic dye-polymers are encapsulated as the final inorganics in which the particulate core and the inorganic outer layer are integrated. The fine particles may then be further subjected to a hydrothermal reaction. Through this additional reaction step it is possible to compact the structure of the inorganic layer.

상기 수열반응단계는 80 내지 300 ℃에서 3 내지 200 시간 동안 실시하는 것이 바람직하며, 이 단계를 통하여 무기질 구조를 더욱 치밀하게 만들이 가교도를 높일 수 있다.The hydrothermal reaction step is preferably carried out for 3 to 200 hours at 80 to 300 ℃, through this step to make the inorganic structure more dense can increase the degree of crosslinking.

본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제공한다. The present invention provides an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles, which is produced by the above production method.

상기 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자는 광색성 염료가 분산된 고분자 코어층과 상기 고분자 코어층을 감싸는 무기질층을 포함하여 이루어지는 것으로, 도 2에 나타낸 바와 같은 구조를 가진다. 도 2에 따르면, 본 발명의 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자는 실리카 나노입자를 포함한 Pickering 미니이멀젼 방법에 의하여 광색성 염료가 분산된 고분자 일체화 미립자 코어층의 표면에 실리카 나노입자가 흡착되어 실리카 입자로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조한 후, 상기 미립자 표면의 공극을 알콕시 메탈로 채워 무기질층을 형성시켜 제조한 것으로, 광색성 염료가 분산된 고분자 코어층 및 상기 고분자 코어층의 표면을 감싸는 무기질층으로 이루어지는 구조를 나타낸다.The photochromic dye-polymerized microparticles encapsulated with the inorganic material include a polymer core layer in which a photochromic dye is dispersed and an inorganic layer surrounding the polymer core layer, and have a structure as shown in FIG. 2. According to Figure 2, the inorganic color encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles of the present invention is adsorbed silica nanoparticles on the surface of the polymer integrated microparticle core layer in which the photochromic dye is dispersed by the Pickering mini-emulsion method including silica nanoparticles To form photochromic dye-polymer-integrated microparticles stabilized with silica particles, and then form an inorganic layer by filling pores on the surface of the microparticles with alkoxy metal, wherein the polymer core layer and photopolymer dye are dispersed. The structure which consists of an inorganic layer which wraps the surface of a layer is shown.

상기 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자는 평균입경은 크게 제한되지 않으며, 투명한 용도로 사용할 경우에는 평균입경이 50 ㎚ 이내로 가시광의 파장보다 짧은 것이 보다 효과적이다. In the inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles, the average particle diameter is not particularly limited, and when used for transparent purposes, it is more effective that the average particle diameter is shorter than the wavelength of visible light within 50 nm.

상기 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자는 무기질층의 두께가 20 내지 100 ㎚인 것이 바람직하다. 상기 두께의 범위인 경우에는 물성이 우수하며, 광학적 용도로 사용하기에 적합한 효과가 있다.It is preferable that the photochromic dye-polymer integrated microparticles | fine-particles encapsulated with the said inorganic layer are 20-100 nm in thickness of an inorganic layer. In the case of the thickness range is excellent in physical properties, there is an effect suitable for use in optical applications.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1Example 1

스티렌 100 중량부, 4-비닐피리딘 20 중량부, 개시제 V65 0.05 중량부, 헥사데칸 5.0 중량부, 벤조트리아졸계 안정제 0.1 중량부, 광색성 염료(자외선에 노출되었을 때 청색을 나타내는 나프토옥사진) 5 중량부를 혼합 한 후, 입자 크기가 22 ㎚이고 고형분이 30 %인 음이온으로 대전된 실리카 나노입자 수분산액 3 중량부를 탈이온수 300 중량부에 녹여 수용액에 혼합한 후, 초음파 분쇄기로 5분간 처리하여 미니이멀젼을 만든 후, 이를 회분식 반응기에서 서서히 교반하여, 60 내지 90 ℃의 반응온도에서 5 시간 동안 가열하여 중합하였다.100 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of 4-vinylpyridine, 0.05 parts by weight of initiator V65, 5.0 parts by weight of hexadecane, 0.1 part by weight of a benzotriazole stabilizer, photochromic dye (naphthoxazine, which appears blue when exposed to ultraviolet light) 5 After mixing the parts by weight, 3 parts by weight of the aqueous dispersion of silica nanoparticles charged with anion having a particle size of 22 nm and a solid content of 30% were dissolved in 300 parts by weight of deionized water, mixed in an aqueous solution, and then treated with an ultrasonic grinder for 5 minutes. After making the mullion, it was slowly stirred in a batch reactor and polymerized by heating at a reaction temperature of 60 to 90 ° C. for 5 hours.

상기 수득된 실리카로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 용액 20 g에 암모니아수(17 %) 1.0 g을 넣고 교반하면서, 테트라에톡시실란 1 g을 12 시간에 걸쳐서 투입하여 치밀한 구조를 가지는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조하였다. 상기 제조된 실리카로 감싸진 폴리(스티렌-co-4-비닐피리딘) 입자의 SEM 사진을 도 1에 나타내었으며, 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.1.0 g of ammonia water (17%) was added to 20 g of the photochromic dye-polymer integrated fine particle solution stabilized with the silica, while stirring, 1 g of tetraethoxysilane was added over 12 hours to encapsulate it with a mineral having a dense structure. One photochromic dye-polymer integrated microparticle was prepared. SEM pictures of the prepared poly (styrene-co-4-vinylpyridine) particles wrapped with silica are shown in FIG. 1, and the physical properties thereof are shown in Table 1 below.

도 1에 따르면, 광색성 염료가 분산된 고분자 일체화 미립자의 표면을 무기질 입자가 치밀하게 감싸는 무기질층이 형성된 것을 확인할 수 있었다. According to FIG. 1, it was confirmed that the inorganic layer was formed to tightly surround the surface of the polymer-integrated microparticles in which the photochromic dye was dispersed.

실시예 2Example 2

스티렌 100 중량부, 4-비닐피리딘 20 중량부, 개시제 V65 0.05 중량부, 헥사데칸 5.0 중량부, 벤조트리아졸계 안정제 3 중량부, 광색성 염료(자외선에 노출되었을 때 청색을 나타내는 나프토옥사진) 5 중량부를 혼합한 후, 입자 크기가 15 ㎚이고 고형분 30 %인 음이온으로 대전된 실리카 나노입자 수분산액 2 중량부를 탈이온수 300 중량부에 녹여 수용액에 혼합한 후, 초음파 분쇄기로 5 분간 처리하여 미니이멀젼을 만든 후, 이를 회분식 반응기에서 서서히 교반하여, 60 내지 90 ℃ 반응온도에서 5 시간 동안 가열하여 중합하였다.100 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of 4-vinylpyridine, 0.05 parts by weight of initiator V65, 5.0 parts by weight of hexadecane, 3 parts by weight of a benzotriazole stabilizer, photochromic dye (naphthoxazine, which appears blue when exposed to ultraviolet light) 5 After mixing parts by weight, 2 parts by weight of an aqueous dispersion of silica nanoparticles charged with anion having a particle size of 15 nm and a solid content of 30% was dissolved in 300 parts by weight of deionized water, mixed in an aqueous solution, and then treated with an ultrasonic grinder for 5 minutes to minimize the emulsion. After the preparation, it was slowly stirred in a batch reactor and heated at 60 to 90 ° C. for 5 hours to polymerize.

상기 수득된 실리카로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 용액 20 g에 암모니아수(17%) 1.0 g을 넣고 교반하면서, 테트라에톡시실란 1 g을 12 시간에 걸쳐서 투입하여 치밀한 구조를 가지는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자인 실리카로 감싸진 폴리(스티렌-co-4-비닐피리딘) 입자를 제조하였다.1.0 g of ammonia water (17%) was added to 20 g of the photochromic dye-polymer integrated microparticles solution stabilized with the silica, while stirring, 1 g of tetraethoxysilane was added over 12 hours to encapsulate it with a mineral having a dense structure. Poly (styrene-co-4-vinylpyridine) particles wrapped with silica, which is a photochromic dye-polymer integrated particulate, were prepared.

실시예 3Example 3

메틸메타크릴레이트 100 중량부, 1-비닐이미다졸 20 중량부, 개시제 V65 0.05 중량부, 헥사데칸 5.0 중량부, 벤조트리아졸계 안정제 0.1 중량부, 광색성 염료(자외선에 노출되었을 때 청색을 나타내는 나프토옥사진) 5 중량부를 혼합한 후, 입자 크기가 22 ㎚이고 고형분 30 %인 음이온으로 대전된 실리카 나노입자 수분산액 3 중량부를 탈이온수 300 중량부에 녹여 수용액에 혼합한 후, 초음파 분쇄기로 5 분간 처리하여 미니이멀젼을 만든 후, 이를 회분식 반응기에서 서서히 교반하여, 60 내지 90 ℃의 반응온도에서 5 시간 동안 가열하여 중합하였다.100 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of 1-vinylimidazole, 0.05 parts by weight of initiator V65, 5.0 parts by weight of hexadecane, 0.1 parts by weight of a benzotriazole stabilizer, photochromic dye (a blue color when exposed to ultraviolet rays) Naphthooxazine) 5 parts by weight was mixed, and then 3 parts by weight of an aqueous solution of silica nanoparticles charged with anions having a particle size of 22 nm and a solid content of 30% were dissolved in 300 parts by weight of deionized water, mixed in an aqueous solution, and then After processing for a minute to form a mini emulsion, it was slowly stirred in a batch reactor, and polymerized by heating for 5 hours at a reaction temperature of 60 to 90 ℃.

상기 수득된 실리카로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 용액 20 g 에 염산(1M) 1.0 g을 넣고 교반하면서, 테트라에톡시실란 1 g을 12 시간에 걸쳐서 투입하여 치밀한 구조를 가지는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자인 실리카로 감싸진 폴리(메틸메타크릴레이트-co-4-비닐이미다졸) 입자를 제조하였다.1.0 g of hydrochloric acid (1M) was added to 20 g of the photochromic dye-polymer integrated microparticles solution stabilized with the silica, and stirred, while 1 g of tetraethoxysilane was added for 12 hours to encapsulate it with a mineral having a dense structure. Poly (methylmethacrylate-co-4-vinylimidazole) particles wrapped with silica as photochromic dye-polymer integrated microparticles were prepared.

비교예 1Comparative Example 1

스티렌 100 중량부, 4-비닐피리딘 10 중량부, 개시제 V65 0.05 중량부, 헥사데칸 4.0 중량부, 벤조트리아졸계 안정제 0.1 중량부, 광색성 염료(자외선에 노출되었을 때 청색을 나타내는 나프토옥사진) 5 중량부를 혼합한 후, 소듐라우릴설페이트 10 중량부를 탈이온수 300 중량부에 녹인 수용액에 혼합한 후, 초음파 분쇄기 로 5 분간 처리하여 미니이멀젼을 만든 후, 이를 회분식 반응기에서 서서히 교반하여, 60 내지 90 ℃ 반응온도에서 5 시간 동안 가열하여 중합하여 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조하였다.100 parts by weight of styrene, 10 parts by weight of 4-vinylpyridine, 0.05 parts by weight of initiator V65, 4.0 parts by weight of hexadecane, 0.1 part by weight of benzotriazole stabilizer, photochromic dye (naphthoxazine, which appears blue when exposed to ultraviolet light) 5 After mixing the parts by weight, 10 parts by weight of sodium lauryl sulfate was mixed with an aqueous solution dissolved in 300 parts by weight of deionized water, and then treated with an ultrasonic grinder for 5 minutes to form a mini emulsion, which was then slowly stirred in a batch reactor and then 60 to 90 degrees. The polymerization was carried out by heating at a reaction temperature of 5 ° C. for 5 hours to prepare photochromic dye-polymer integrated fine particles.

비교예 2Comparative Example 2

스티렌 100 중량부, 개시제 V65 0.05 중량부, 헥사데칸 4.0 중량부, 벤조트리아졸계 안정제 0.1 중량부, 메타크록시프로필트리메톡시실란 5 중량부, 광색성 염료(자외선에 노출되었을 때 청색을 나타내는 나프토옥사진) 5 중량부를 혼합한 후, 소듐라우릴설페이트 10 중량부를 탈이온수 300 중량부에 녹인 수용액에 혼합한 후, 초음파 분쇄기로 5 분간 처리하여 미니이멀젼을 만든 후, 이를 회분식 반응기에서 서서히 교반하여, 60 내지 90 ℃ 반응온도에서 5 시간 동안 가열하여 중합하였다. 100 parts by weight of styrene, 0.05 parts by weight of initiator V65, 4.0 parts by weight of hexadecane, 0.1 parts by weight of benzotriazole-based stabilizer, 5 parts by weight of methoxypropyltrimethoxysilane, photochromic dye (nap which shows blue when exposed to ultraviolet rays After mixing 5 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 10 parts by weight of sodium lauryl sulfate was mixed in an aqueous solution dissolved in 300 parts by weight of deionized water, and then treated with an ultrasonic grinder for 5 minutes to form a mini emulsion, which was then slowly stirred in a batch reactor. The polymerization was carried out by heating at a reaction temperature of 60 to 90 ° C. for 5 hours.

상기 수득된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 라텍스를 한일 원심분리기 MEGA17R을 이용하여 17000 RPM 에서 2 시간 동안 원심분리하여 침전된 부분을 물에 다시 분산시켰다. 상기 원심분리-재분산 과정을 3회 반복하여 유화제가 제거된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 라텍스를 수득하였다. The obtained photochromic dye-polymer integrated particulate latex was centrifuged at 17000 RPM for 2 hours using a Hanil centrifuge MEGA17R to disperse the precipitated portion again in water. The centrifugation-re-dispersion process was repeated three times to obtain a photochromic dye-polymer integrated particulate latex from which the emulsifier was removed.

상기 유화제가 제거된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 라텍스(고형분 17 %) 10 g에 물 200 g, 에틸알콜 20 g, 암모니아수(17 %) 2.5 g을 넣고 교반하면서, 테트라에톡시실란 5 g을 12 시간에 걸쳐서 투입하여 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조하였다.200 g of water, 20 g of ethyl alcohol, 2.5 g of ammonia water (17%) were added to 10 g of the photochromic dye-polymer-integrated particulate latex (17% solids) from which the emulsifier was removed, and 5 g of tetraethoxysilane was stirred. Charged over time to produce photochromic dye-polymer integrated microparticles.

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 미립자를 투명기판 위 에 1000 rpm으로 10 초 동안 스핀코팅한 후, 80 ℃ 오븐에서 건조하여 3 내지 5 ㎛ 두께의 투명한 광색성 필름을 제조하였다. 그 다음, 상기 필름을 365 ㎚의 자외선(1.35 mW/cm2)으로 5 분간 조사한 후, 곧바로 UV-vis 검출기에 놓아 각각 탈색과 착색 상태에서의 출력광을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때 △OD는 하기 수학식 1에 따라 계산하였다. The microparticles prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were spin-coated at 1000 rpm for 10 seconds on a transparent substrate, and then dried in an oven at 80 ° C. to prepare a transparent photochromic film having a thickness of 3 to 5 μm. It was. Then, the film was irradiated with 365 nm ultraviolet light (1.35 mW / cm 2 ) for 5 minutes, and then immediately placed in a UV-vis detector to measure output light in decolorized and colored states, respectively, and the results are shown in Table 1 below. Indicated. ΔOD was calculated according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

△OD=log(T% bleached / T% activated)OD = log (T% bleached / T% activated)

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 고형분 함량 (%)Solid content (%) 2828 2929 3131 2929 33 초기 △ODmax Initial △ OD max 0.410.41 0.460.46 0.440.44 0.480.48 0.400.40 실외에 3개월 방치한 후 △ODmax △ OD max after 3 months left outdoors 0.370.37 0.400.40 0.400.40 00 0.310.31 막두께 (㎛)Film thickness (㎛) 3.13.1 3.33.3 3.23.2 3.33.3 3.23.2 λmax (㎚)λ max (nm) 618618 618618 619619 618618 619619 t1/2 (sec)t 1/2 (sec) 2424 2424 2424 2424 2424

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 실리카 나노입자를 포함한 Pickering 이멀젼을 이용하여 제조한 실시예 1 내지 3의 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 이용하여 제조한 광색성 필름의 경우 무기질로 캡슐화하지 않은 비교예 1 또는 Pickering 이멀젼을 사용하지 않고 제조한 비교예 2의 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자와 비교하여 옥외 조건에서 경시 안정성이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 또한, 고형분 함량이 높은 상태에서도 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조가 가능하여 생산성이 매우 향상된 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, a photochromic film prepared using the photochromic dye-polymer integrated microparticles encapsulated with the inorganic particles of Examples 1 to 3 prepared using a Pickering emulsion containing silica nanoparticles according to the present invention. In the case of compared with the photochromic dye-polymer integrated microparticles encapsulated with the inorganic material of Comparative Example 1 or Comparative Example 2 prepared without using the inorganic encapsulated Pickering emulsion it was confirmed that the stability over time in the outdoor conditions is very excellent. . In addition, the production of photochromic dye-polymer-integrated microparticles encapsulated with minerals in the state of high solid content was possible, and thus it was confirmed that the productivity was greatly improved.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 제조한 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자는 광변색 성능을 향상시키고, 자외선과 자유라디칼에 안정함과 동시에 산소 차단성이 우수한 효과가 있다. 또한, 고형분 함량이 높은 상태에서도 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조가 가능하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the photochromic dye-polymerized microparticles encapsulated with the inorganic material prepared according to the present invention have an effect of improving photochromic performance, being stable to ultraviolet rays and free radicals, and having an excellent oxygen barrier property. In addition, it is possible to produce photochromic dye-polymerized microparticles encapsulated with an inorganic material even in a high solid content, thereby improving productivity.

이상에서 본 발명의 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Although described in detail above with reference to the specific embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and such variations and modifications belong to the appended claims. It is also natural.

Claims (17)

a) 단량체, 실리카 나노입자, 상기 실리카 나노입자와 친화력이 있는 공단량체 및 광색성 염료를 혼합하여 피커링(Pickering) 미니이멀젼을 제조하는 단계;a) mixing a monomer, silica nanoparticles, a comonomer having affinity with the silica nanoparticles, and a photochromic dye to prepare a Pickering mini emulsion; b) 상기 피커링(Pickering) 미니이멀젼을 중합하여 광변색 염료가 고분자에 내포되고 실리카로 안정화된 광색성 염료-고분자 일체화 미립자를 제조하는 단계; 및b) polymerizing the Pickering mini-emulsion to produce photochromic dye-polymer-integrated microparticles in which a photochromic dye is embedded in a polymer and stabilized with silica; And c) 상기 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 표면에 무기질층을 형성하는 단계;c) forming an inorganic layer on the surface of the photochromic dye-polymer integrated microparticles; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.Method for producing a photochromic dye-polymer integrated microparticles encapsulated with an inorganic, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 a) 단계의 피커링(Pickering) 미니이멀젼은 단량체, 실리카 나노입자, 공단량체, 광색성 염료, 강소수제, 광색성 염료 안정화제, 개시제 및 탈이온수와 필요에 따라 pH 조절용 완충제를 혼합하여 균질화시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.Pickering mini-emulsion of step a) is homogenized by mixing monomer, silica nanoparticles, comonomers, photochromic dye, hydrophobic agent, photochromic dye stabilizer, initiator and deionized water and buffer for pH adjustment as needed A process for producing an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticle, which is prepared. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 실리카 나노입자는 물에 분산되어, 실리카 고형분의 중량비율이 1 내지 70 %인 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자 의 제조방법.The silica nanoparticles are dispersed in water, and the weight ratio of silica solids is 1 to 70%, characterized in that the production of inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 실리카 나노입자는 입자 크기가 5 내지 30 ㎚인 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.The silica nanoparticles have a particle size of 5 to 30 nm, characterized in that the production of inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 공단량체는 상기 실리카 나노입자와 친화력이 있는 자유라디칼 중합이 가능한 화합물이며, 4-비닐피리딘, 비닐 이미다졸 및 염화 디알릴메틸암모늄으로 이루어지는 군으로부터 1종 이성 선택되며, 그 함량이 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 100 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.The comonomer is a compound capable of free radical polymerization having affinity with the silica nanoparticles, and is selected from the group consisting of 4-vinylpyridine, vinyl imidazole, and diallyl methylammonium chloride, the content of which is 100 weights of monomers. A method for producing an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles, characterized in that it is included in an amount of 0.1 to 100 parts by weight relative to the part. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 광색성 염료는 벤조피란, 나프토피란, 스피로 피란, 스피로 옥사진, 펄지미드, 디아릴에텐 및 아조 화합물계의 광변색성 화합물로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되며, 그 함량이 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.The photochromic dye is at least one selected from the group consisting of benzopyrans, naphthopyrans, spiropyrans, spirooxazines, pulzimids, diarylethenes and azo compound-based photochromic compounds, the content of which is 100 monomers. A method for producing an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles, characterized in that it is contained in an amount of 0.1 to 20 parts by weight relative to parts by weight. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 강소수제(强疏水劑, ultrahydrophobe)는 25 ℃에서 물에 5×10-6 g/kg 이하로 녹는 화합물로, 그 함량이 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.The hydrophobic agent (强 疏 水劑, ultrahydrophobe) is a compound that is soluble in water at 25 ° C. below 5 × 10 −6 g / kg, and its content is contained in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. A method for producing photochromic dye-polymer integrated microparticles encapsulated with an inorganic substance. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 개시제는 과산화계 화합물 개시제, 아조계 화합물 개시제 및 산화환원계 개시제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되며, 그 함량이 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.3 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.The initiator is at least one selected from the group consisting of a peroxide-based compound initiator, an azo-based compound initiator and a redox-based initiator, encapsulated in minerals, characterized in that the content is contained in 0.01 to 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. A method for producing a photochromic dye-polymer integrated microparticles. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 광색성 염료 안정화제는 벤조페논계, 벤조트리아졸계 및 힌더드 아민계로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되며, 그 함량이 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.The photochromic dye stabilizer is selected from the group consisting of benzophenone-based, benzotriazole-based, and hindered amine-based inorganic minerals, characterized in that the content is contained in 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. Method for producing encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 탈이온수는 단량체 100 중량부에 대하여 100 내지 800 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.The deionized water is 100 to 800 parts by weight based on 100 parts by weight of monomers, characterized in that the production of inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 pH 조절용 완충제는 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법. The pH control buffer is a method for producing an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles, characterized in that it comprises 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 c) 단계의 무기질층은 상기 b) 단계에서 제조된 실리카 나노입자로 감싸진 광색성 염료-고분자 일체화 입자, 알콕시 메탈 및 암모늄 염기 또는 염산과 필요에 따라 탈이온수를 상온에서 교반하며 반응을 일으켜 제조되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법. The inorganic layer of step c) reacts with photochromic dye-polymer integrated particles, alkoxy metal and ammonium base or hydrochloric acid and deionized water, if necessary, at room temperature, reacted with silica nanoparticles prepared in step b). A process for producing an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticle, which is prepared. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 알콕시 메탈은 Ti, Zr Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W 및 In로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되며, 그 함량이 b) 단계의 실리카 나노입자로 감싸진 광색성 염료-고분자 일체화 입자 100 중량부에 대하여 0.1 내지 300 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체 화 미립자의 제조방법. The alkoxy metal is at least one selected from the group consisting of Ti, Zr Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W and In, the content of which is wrapped with silica nanoparticles of step b) A method for producing inorganic encapsulated photochromic dye-polymer-integrated microparticles, comprising 0.1 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of deep photochromic dye-polymer integrated particles. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 알콕시 메탈은 연속투입, 일시투입 또는 분할투입되는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법. The alkoxy metal is a method of producing an inorganic encapsulated photochromic dye-polymer integrated microparticles, characterized in that the continuous injection, temporary injection or partial injection. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 c) 단계 이후에 80 내지 200 ℃에서 3 내지 200 시간 동안 수열반응시키는 단계를 추가로 실시하는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자의 제조방법.And c) hydrothermally reacting at 80 to 200 ° C. for 3 to 200 hours after step c). 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되어It is prepared by the manufacturing method of any one of claims 1 to 15 a) 광색성 염료가 분산된 고분자 코어층 및a) a polymer core layer in which a photochromic dye is dispersed and b) 상기 고분자 코어층의 표면을 감싸는 무기질층b) an inorganic layer surrounding the surface of the polymer core layer 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자.Photochromic dye-polymer integrated microparticles | fine-particles encapsulated with the mineral characterized by including the. 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 무기질층의 두께가 20 내지 100 ㎚인 것을 특징으로 하는 무기질로 캡슐화한 광색성 염료-고분자 일체화 미립자.An inorganic encapsulated photochromic dye-polymer-integrated microparticles, characterized in that the inorganic layer has a thickness of 20 to 100 nm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012232A (en) * 1974-12-23 1977-03-15 Nori Y. C. Chu Stabilized photochromic materials
JPS63175071A (en) * 1987-01-14 1988-07-19 Nippon Sheet Glass Co Ltd Resin composition with photochromic function
JPH0381388A (en) * 1989-08-23 1991-04-05 Toray Ind Inc Fine photochromic particle
KR20040096711A (en) * 2003-05-10 2004-11-17 한국화학연구원 photoerasable recording coloring matter complex composition
KR100468051B1 (en) * 2002-01-26 2005-01-24 한국화학연구원 Process for silica microcapsule by sol-gel reation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012232A (en) * 1974-12-23 1977-03-15 Nori Y. C. Chu Stabilized photochromic materials
JPS63175071A (en) * 1987-01-14 1988-07-19 Nippon Sheet Glass Co Ltd Resin composition with photochromic function
JPH0381388A (en) * 1989-08-23 1991-04-05 Toray Ind Inc Fine photochromic particle
KR100468051B1 (en) * 2002-01-26 2005-01-24 한국화학연구원 Process for silica microcapsule by sol-gel reation
KR20040096711A (en) * 2003-05-10 2004-11-17 한국화학연구원 photoerasable recording coloring matter complex composition

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