KR102162803B1 - 신규 플로란 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 이용한 제품 - Google Patents

신규 플로란 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 이용한 제품 Download PDF

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충남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 신규 플로란 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것으로, 본 발명에 따른 플로란 화합물은 높은 감도로 온도 변화에 따른 감온변색 특성을 나타내고, 내광성이 뛰어나고 열적 안정성이 우수하여, 가혹 공정조건에서도 광학특성의 저하를 야기하지 않아 다양한 분야에 활용되어 온도 변화 정보를 시각적으로 전달할 수 있는 열변색성 소재로서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

신규 플로란 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 이용한 제품{NOVEL FLUORAN COMPOUNDS, COMPOSITIONS CONTAINING THE SAME AND ARTICLES USING THE SAME}
본 발명은 신규 플로란 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다.
기능성 염료는 화학적, 전기적 또는 열적 변화에 따라 변화하는 광학특성을 지닌 소재이다. 최근 열변색성 소재의 개발은 의류, 화장품 및 의료 분야는 물론 임상, 생화학 및 환경 분야 등에 적용 가능한 응용으로 인해 주목받고 있다.
열변색성 소재는 특정 온도 범위 내에서 화합물의 구조의 변형에 따라 변색되는 특성을 갖는 것으로, 이러한 소재는 언급된 다양한 분야에 활용되고 있다. 일 예로, 물의 끓는 점에서 변색되는 조리 기구; 물 또는 음식이 섭취하기 위한 적절한 온도인지를 보여주는 베이비 스푼, 물병 또는 배스토이; 또는 레이저의 열에 의해 변색되는 효과를 이용한 레이저 프린트 의 잉크 또는 현상액; 등을 들 수 있다. 하지만, 이러한 제품에 적용된 열변색성 소재는 비스페놀A 등과 같은 산성 활제를 반드시 사용해야만 했다. 다른 일 예로, 기후 등에 반응하는 운동 선수를 위한 운동복을 들 수 있다. 하지만, 이러한 운동복은 발색 강도가 약하여 인체의 활동에 따른 좁은 온도 범위 내에서 인체 상태에 대한 정보를 구체화하기에는 다소 무리가 따랐다. 다른 일 예로, 온도 변화에 따라 반응하는 열변색성 소재, 약학적으로 허용 가능한 담체 등을 포함하는 화장품을 들 수 있다. 하지만, 이러한 화장품은 온도 변화를 일으키기 위해 물과 상호작용하는 작용제가 더 필요하고, 온도에 민감하게 반응하는 것이 어렵다.
또한 최근까지 알려진 열변색성 소재는 주위 온도에 따라 색이 어두워지거나 무색에서 색이 형성되는 것으로 변색 특성을 제공하고 있으나, 고온의 열이 가해질 경우, 가역성이 저하되어 변색의 강도가 약해지는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 비스페놀A 등과 같은 산성 활제를 필요로하지 않으며 산성 활제 없이도 우수한 감도와 광학특성을 나타내는 새로운 플루란 화합물을 고안하고, 상업적으로 이를 다양한 분야에 응용 가능한 열변색성 소재로 사용할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 고융점의 신규 플로란 화합물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 플로란 화합물을 포함하는 염료-고분자 일체화 입자를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 플로란 화합물을 포함하는 가역적 열변색성 분산액 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 플로한 화합물 또는 상기 염료-고분자 일체화 입자를 포함하는 제품을 제공하는 것이다.
상술된 목적을 위하여, 하기 화학식1의 화합물, 즉 신규 플로란 화합물이 제공된다.
[화학식1]
Figure 112018122260275-pat00001
[상기 화학식1에서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1- 20알킬, C2-C20알케닐 또는 C2-C20알키닐이고;
R3 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, C1- 20알킬 또는 히드록시이고, 상기 R3 및 R4 중에서 선택되는 적어도 하나는 히드록시이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1- 20알킬이고; 상기 R3 및 R4 중 하나는 히드록시이고, 나머지 하나는 수소 또는 C1- 20알킬이고; 상기 R5는 수소 또는 C1- 20알킬인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 C1- 7알킬이고; 상기 R3 및 R4 중 하나는 히드록시이고, 나머지 하나는 수소 또는 C1- 7알킬이고; 상기 R5는 수소 또는 C1- 7알킬인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄의 C1- 7알킬이고; 상기 R3 및 R4 중 하나는 히드록시이고, 나머지 하나는 수소이고; 상기 R5는 수소 또는 직쇄의 C1- 7알킬인 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 화학식1의 화합물을 포함하는 코어층 및 상기 코어층의 표면을 감사는 고분자층을 포함하는 입자, 즉 염료-고분자 일체화 입자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 입자에 있어서, 상기 고분자층은 불포화 이중결합을 가지는 단량체로부터 유도된 고분자를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 입자에 있어서, 상기 입자는 평균직경이 5㎛이하인 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 화학식1의 화합물 및 비양자성 용매를 포함하는 가역적 열변색성 분산액 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물에 있어서, 상기 비양자성 용매는 톨루엔, 클로로포름, 디메톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 메틸렌클로라이드, 부타논, 아세톤, 아세토나이트릴, 설포란, 디메틸설폭사이트 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합용매일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물에 있어서, 상기 비양자성 용매는 메틸스테아레이트, 에틸스테아레이트, 메틸헥사노에이트, 메틸헵타노에이트, 메틸옥타노에이트, 메틸라우레이트, 메틸올레이트, 메틸아디페이트, 메틸카프릴레이트, 메틸카프로에이트, 메틸안트라니레이트, 메틸팔미테이트, 메틸팔미토에이트, 메틸옥살레이트, 메틸-2-노나노에이트, 메틸벤조에이트, 메틸벤조페논, 메틸베헤네이트, 메틸벤질레이트, 메틸벤질아세테이트, 트리메틸보레이트, 메틸카프레이트, 메틸부틸레이트, 메틸데타노에이트, 메틸시클로헥산카르복실레이트, 메틸디메톡시아세테이트, 메틸디페닐아세테이트, 메틸에난테이트, 메틸헵타노에이트, 메틸리노레이트 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합용매일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물에 있어서, 상기 화학식1의 화합물은 총 중량을 기준으로 1 내지 40중량%로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물은 35℃이상의 온도에서 변색되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물은 실질적으로 산성활제를 포함하지 않는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 화학식1의 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들을 포함하는 제품을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제품은 화장품, 잉크, 페인트 및 지시약 등에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제품은, 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들이 코팅, 함침 또는 성형된 기재를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제품에 있어서, 상기 기재는 섬유, 목재, 종이, 금속 및 필름 등에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 플로란 화합물은 높은 감도로 온도 변화에 따른 감온변색 특성을 나타낸다. 또한 본 발명에 따른 플로란 화합물은 분자 내 온도 의존적 결합 및 양성자 전달을 통해 감온변색 특성을 유도함으로써, 비스페놀A 등과 같은 산성 활제 없이도 우수한 감도와 광학특성을 나타내는 이점을 갖는다.
또한 본 발명에 따른 플로란 화합물은 감온변색 특성을 갖는 염료 화합물로서, 염료-고분자 일체화 입자를 형성하여 염료 화합물의 경시안정성을 개선할 수 있으며 목적하는 광학특성을 장기간 안정적으로 지속시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 플로란 화합물은 내광성이 뛰어나고 열적 안정성이 우수하여, 가혹 공정조건에서도 광학특성의 저하를 야기하지 않는다. 이에, 본 발명에 따른 플로란 화합물 및 이를 포함하는 입자는 다양한 분야에 활용되어 온도 변화 정보를 시각적으로 전달할 수 있는 열변색성 소재로서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
도1은 본 발명에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물의 변색을 나타내는 이미지를 도시한 것이고,
도2는 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도3은 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도4는 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도5는 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도6은 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도7은 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도8은 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도9는 본 발명의 실시예1 내지 실시예8에 따른 화합물의 UV-vis 및 반사 스펙트럼을 도시한 것이고,
도10은 본 발명에 따른 입자의 제조방법을 도시한 것이고,
도11은 본 발명에 따른 입자가 포함된 섬유의 상온 상태 SEM 이미지(A:스케일바 2㎛)를 도시한 것이고,
도12는 본 발명에 따른 입자가 포함된 섬유의 가온 상태 SEM 이미지(B: 스케일바 2㎛, 가온=40℃)를 도시한 것이고,
도13은 본 발명에 따른 입자가 포함된 섬유의 변색을 나타내는 이미지를 도시한 것이다.
본 발명에 따른 신규 플로란 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 이용한 제품에 대하여 이하 상술하나, 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 명세서에서의 용어, "감온변색(Thermochromism)"은 서로 다른 흡수 스펙트럼을 갖는 두 가지 형태의 입자구조 사이에서 화학종의 가역적인 열변형에 관련된 것으로, 온도에 따라 가역적으로 색이 변하는 현상을 의미한다.
또한 본 명세서에서의 용어, "알킬"은 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 기능기를 의미한다. 또한, 본 발명에 따른 알킬 및 알킬을 포함하는 치환체는 탄소수 1 내지 7의 단쇄인 것이 우선되며, 좋게는 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 등에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 명세서에서의 용어, "알케닐"은 이중결합을 하나 이상 포함하는 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 기능기를 의미하며, "알키닐"은 삼중결합을 하나 이상 포함하는 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 기능기를 의미한다.
플로란 화합물은 그 치환기에 따라 다양한 색상을 구현하고 용매 또는 온도의 변화에 따라 색상을 변화하는 특징을 가져, 용매변색성 소재 또는 열변색성 소재로 사용되어져 왔다.
구체적으로, 종래의 플로란 화합물은 비스페놀 A, 아세트산 등과 같은 산성 활제와 저융점 용매가 혼합된 3성분 혼합물로 사용되며, 이와 같은 3성분 혼합물로 사용되는 경우에 한하여 용매변색성(용매용해변색성) 또는 열변색성이 구현된다. 또한, 종래의 플로란 화합물은 열에 취약하여 공정 중 고온의 열이 가해질 경우, 가역성이 저하되어 변색의 강도가 약해지는 문제로 상업적인 응용에 제한을 가졌다.
이와 같은 문제점에 착안하여, 본 발명자들은 고융점을 가지며, 내광성 및 내열성이 뛰어난 신규한 플로란 화합물을 고안하였다. 또한 본 발명의 플로란 화합물은 특정 위치에 도입된 히드록시에 의해 분자 내 온도 의존적 결합 및 양성자 전달을 유도할 수 있다는 점에서 주목된다. 이에, 본 발명에 따른 플로란 화합물은 온도에 따른 변색 특성의 구현에 있어서, 산성 활제 없이도 우수한 감도로 광학특성을 나타내는 이점을 갖는다.
또한 본 발명의 플로란 화합물은 감온변색을 위한, 하나의 입체구조에서 다른 입체구조로 변화할 수 있는 에너지갭(ΔE=ELUMO-EHOMO) 차이가 매우 작아 온도변화에 민감하게 반응할 수 있고, 분자 내 온도 의존적 결합을 통해 가역적인 감온변색이 가능하다.
이하, 본 발명의 플로란 화합물 및 이의 응용을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 신규 플로란 화합물은, 하기 화학식1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식1]
Figure 112018122260275-pat00002
[상기 화학식1에서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1- 20알킬, C2-C20알케닐 또는 C2-C20알키닐이고;
R3 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, C1- 20알킬 또는 히드록시이고, 상기 R3 및 R4 중에서 선택되는 적어도 하나는 히드록시이다.]
상기 화학식1의 화합물은 상기 표시의 고리(c)에 히드록시페닐기가 도입됨에 따라 효과적으로 분자 내 온도 의존적 결합 및 양성자 전달이 유도된다. 이와 같은 효과는 3-히드록시페닐기, 4-히드록시페닐기 또는 3,4-디히드록시페닐기가 도입됨에 따른 특이적인 효과에 해당하며, 하나의 히드록시기를 포함하는 페닐기에서 보다 놀라운 효과의 구현이 가능하다. 또한, 언급의 위치가 아닌 히드록시페닐기가 도입된 화합물에서는 분자 내 온도 의존적 결합 및 양성자 전달 효과가 미미하거나 불가능하기 때문에, 본 발명의 플로란 화합물의 상술된 구조적 특징은 중요한 의미를 갖는다.
또한 상기 화학식1의 화합물은 고융점(mp 168℃ 이상)을 가지며, 탁월한 내열성을 갖는다.
우수한 감도로 감온변색 특성 구현을 가능케 하기 위한 측면에서, 구체적으로 상기 화학식1의 화합물은 상기 R1 및 R2가 서로 독립적으로 수소 또는 C1- 20알킬이고; 상기 R3 및 R4에서 선택되는 하나는 히드록시이고, 나머지 하나는 수소 또는 C1-20알킬이고; 상기 R5는 수소 또는 C1- 20알킬인 것일 수 있다.
또한 상기 화학식1의 화합물은 상기 R1 및 R2가 서로 독립적으로 수소 또는 C1-20알킬이고; 상기 R3 및 R4 중 하나는 히드록시이고, 나머지 하나는 수소 또는 C1-20알킬이고; 상기 R5는 수소 또는 C1- 20알킬인 것일 수 있다.
또한 상기 화학식1의 화합물은 상기 R1 및 R2가 서로 독립적으로 C1- 7알킬이고; 상기 R3 및 R4 중 하나는 히드록시이고, 나머지 하나는 수소 또는 C1- 7알킬이고; 상기 R5는 수소 또는 C1- 7알킬인 것일 수 있다.
또한 상기 화학식1의 화합물은 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄의 C1- 7알킬이고; 상기 R3 및 R4 중 하나는 히드록시이고, 나머지 하나는 수소이고; 상기 R5는 수소 또는 직쇄의 C1- 7알킬인 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식1의 화합물은 하기 구조의 화합물에서 선택되는 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112018122260275-pat00003
Figure 112018122260275-pat00004
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 구조의 화합물에 있어서, 락톤형태와 개환형태의 에너지갭 차이는 3.0이하일 수 있고, 구체적으로는 1.0 내지 2.5, 보다 구체적으로는 1.8 내지 2.2일 수 있다.
일 예로, 상기 STC 1의 락톤형태는 에너지갭(ΔE=ELUMO-EHOMO)이 3.9070이고, 상기 STC 1의 개환형태의 에너지갭(ΔE'=ELUMO-EHOMO)이 1.8303일 수 있다.
상술된 본 발명의 플로란 화합물은 염료 화합물로서, 가역적인 감온변색 특성을 나타낸다. 또한 본 발명의 플로란 화합물은 산성 활제를 사용하지 않음에도 불구하고 원하는 온도에서 변색이 가능하다. 구체적으로, 본 발명의 플로란 화합물은 온도에 따라 분자 내 구조적 변성을 효과적으로 유도하여 극적인 감온변색 특성을 구현한다.
일 예로, 본 발명의 플로란 화합물을 포함하는 가역적 열변색성 분산액 조성물은 체온보다 낮은 온도 하에서는 강한 붉은색을 나타내고, 체온보다 높은 온도 하에서는 미색(연한 노란색)을 나타낸다.
구체적으로, 본 발명에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물은 상기 화학식1의 화합물 및 비양자성 용매를 포함하는 것일 수 있다.
상기 비양자성 용매는 통상의 것이라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일 예로는 톨루엔, 클로로포름, 에틸아세테이트, 디메톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 메틸렌클로라이드, 부타논, 아세톤, 아세토나이트릴, 설포란, 디메틸설폭사이트 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합용매일 수 있다.
이때, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물이 저온 중 감온변색이 유도된다는 측면에서, 상기 비양자성 용매는 메틸스테아레이트, 에틸스테아레이트, 메틸헥사노에이트, 메틸헵타노에이트, 메틸옥타노에이트, 메틸라우레이트, 메틸올레이트, 메틸아디페이트, 메틸카프릴레이트, 메틸카프로에이트, 메틸안트라니레이트, 메틸팔미테이트, 메틸팔미토에이트, 메틸옥살레이트, 메틸-2-노나노에이트, 메틸벤조에이트, 메틸벤조페논, 메틸베헤네이트, 메틸벤질레이트, 메틸벤질아세테이트, 트리메틸보레이트, 메틸카프레이트, 메틸부틸레이트, 메틸데타노에이트, 메틸시클로헥산카르복실레이트, 메틸디메톡시아세테이트, 메틸디페닐아세테이트, 메틸에난테이트, 메틸헵타노에이트, 메틸리노레이트 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합용매를 포함하는 것이 좋다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물은, 조성물 총 중량을 기준으로 상기 화학식1의 화합물을 1 내지 40중량% 및 잔량의 비양자성 용매를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 상기 화학식1의 화합물을 5 내지 40중량%로 포함하는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 화학식1의 화합물을 10 내지 40중량%로 포함하는 것일 수 있으며, 가장 구체적으로는 상기 화학식1의 화합물을 20 내지 40중량%로 포함하는 것일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물은 실질적으로 산성 활제를 포함하지 않는 것일 수 있다.
이때, 상기 산성 활제는 양성자를 제공하여 플로란 화합물의 개환반응을 유도할 수 있는 것이라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일예로는 활성 점토, 페놀 수지, 비스페놀A 등; 아세트산, 메탄산, 에탄산, 프로판산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 운데칸산, 도데칸산, 메탄올, 에탈올 등의 양자성 용매; 등에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물은 상술한 바와 같이, 체온보다 낮은 온도와 체온보다 높은 온도 하에서 다른 양태의 색상을 구현한다.
일 예로, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 35℃이상의 온도 하에서, 강한 붉은색에서 미색으로 변색되는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 35℃ 내지 120℃의 온도 하에서, 강한 붉은색에서 미색으로 변색되는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 35℃ 내지 80℃의 온도 하에서, 강한 붉은색에서 미색으로 변색되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가역적 열변색성 분산액 조성물은 상술된 변색되는 온도범위보다 낮은 온도로 감온(하온)되는 경우, 즉각적으로 강한 붉은색을 띠게 된다.
일 예로, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 35℃미만의 온도에서 490 내지 600nm의 흡광 피크가 확인되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 490 내지 550nm의 흡광 피크가 확인되는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 35℃이상의 온도에서 300 내지 400nm의 흡광 피크가 확인되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 300 내지 350nm의 흡광 피크가 확인되는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 높은 온도 하에서도 열변색성의 구현이 가능하고, 온도변화에 따른 즉각적인 가역반응 또한 가능하다.
또한 상술된 본 발명의 플로란 화합물은 염료 화합물로, 물에 대한 용해도가 높지만, 상기 플로란 화합물을 내부 중심에 코어로 구비시키고, 상기 코어의 외주면에 고분자가 코팅되어 캡슐화된 염료-고분자 일체화 입자, 즉 불용성의 입자로 제공되어 다양한 응용분야에 활용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 염료-고분자 일체화 입자는 상기 화학식1의 화합물을 포함하는 코어층 및 상기 코어층의 표면을 감싸는 고분자층을 포함하는 것일 수 있다. 이로써, 상기 입자는 상온에서 코어층의 색을 완벽하게 은폐시킬 수 있고, 이를 이용한 공정 중에도 염료 화합물의 블리딩 현상을 최소화하여 목적하는 제품의 상품성을 높일 수 있다.
일 예로, 본 발명의 플로란 화합물은 상온에서 붉은색을 나타내지만 상술된 염료-고분자 일체화 입자는 상온에서 흰색을 나타낼 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 염료-고분자 일체화 입자는 외부 요인(예, 산소, 물 등)에 대한 차단성이 뛰어나, 본 발명의 플로란 화합물의 수명을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 염료-고분자 일체화 입자에 있어서, 상기 고분자층은 불포화 이중결합을 가지는 단량체로부터 유도된 고분자를 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 불포화 이중결합을 가지는 단량체는 통상의 것이라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 비닐벤젠산, 이타콘산, 말레인산, 프말산 등의 카르복실기를 함유하는　불포화　단량체; C1- 20알킬아크릴레이트, C1- 20알킬메타크릴레이트, C3- 20시클로알킬아크릴레이트, C3- 20시클로알킬에타크릴레이트, C1- 20알콕시C1 - 20알킬아크릴레이트, C1- 20알콕시 C1- 20알킬메타크릴레이트 에스테르, 히드록시C1 - 20알킬아크릴레이트, 히드록시C1 - 20알킬메타크릴레이트 에스테르, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 트리플루오르에틸메타크릴레이트 등의 아크릴레이트　단량체;　스티렌　단량체 등을 들 수 있으며, 중합시 이들에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 염료-고분자 일체화 입자는 평균직경이 10㎛이하인 것일 수 있다.
일 예로, 상기 염료-고분자 일체화 입자의 평균직경은 1 내지 5㎛일 수 있다.
일 예로, 상기 염료-고분자 일체화 입자의 평균직경은 100 내지 1,000nm 미만일 수 있으며, 구체적으로는 200 내지 800nm, 보다 구체적으로는 300 내지 500nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 염료-고분자 일체화 입자는, 총 중량을 기준으로 상기 화학식1의 화합물을 0.1 내지 90중량%로 포함할 수 있으며, 구체적으로는 10 내지 80중량%, 보다 구체적으로는 20 내지 70중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 염료-고분자 일체화 입자에 있어서, 상기 고분자층은 0.1 내지 5,000Å의 두께로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 5 내지 3,000Å의 두께, 보다 구체적으로는 50 내지 2,000Å의 두께로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 플로란 화합물을 포함하는 제품에 대하여 구체적으로 설명한다.
구체적으로, 본 발명은 상기 화학식1의 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들을 포함하는 제품을 제공한다. 이때, 상기 제품은 온도에 따라 변색특성을 이용하기 위한 것일 수 있으며, 온도 변화 감지를 즉각적으로 또는 시각적으로 모니터링하기 위한 용도의 것이라면 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제품은 화장품, 잉크, 페인트 및 지시약 등에서 선택되는 것일 수 있다. 이때, 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들의 사용량은 목적에 따라 다양한 양태로 변경될 수 있음은 물론이다.
일 예로, 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들이 화장품에 적용되는 경우, 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 아이 크림, 영양 크림, 마사지 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 파우더, 에센스, 팩 등으로 구성된 군으로부터 선택되는 제형으로 제형화될 수 있다.
일 예로, 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들이 지시약에 적용되는 경우, 온도계, 진단키트, 패치 또는 감온 센서 등의 제품으로 제공될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제품은, 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들이 코팅, 함침 또는 성형된 기재를 포함하는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 코팅은 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들을 스핀코팅, 스프레이코팅 등의 방법을 통해 수행되는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 함침은 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들을 포함하는 용액에 기재를 투입하여 염색 또는 날염되는 방법을 통해 수행되는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 성형은 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들과 성형 대상을 혼합한 이후 열성형되거나 성형 대상을 사출성형 시 상기 화합물, 염료-고분자 일체화 입자 또는 이들을 함께 투입하여 성형되는 것일 수 있다.
상기 기재는 섬유, 목재, 종이, 금속 및 필름 등에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 섬유는 염료 화합물이 적용 가능한 것이라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일 예로, 아크릴 섬유, 우레탄 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아릴렌 설파이드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리아마이드 섬유, 폴리락트산 섬유 등의 합성 섬유; 면, 마류, 레이온 등의 식물섬유; 견, 양모 등의 동물섬유; 아스베스토스 등의 광물섬유; 및 유리섬유; 등을 들 수 있다.
상기 금속은 염료 화합물이 적용 가능한 것이라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일 예로, 철, 코발트, 몰리브데늄, 니오브, 구리, 탄탈륨, 은, 니켈, 알루미늄, 주석, 아연, 티타늄, 텅스텐 또는 이들의 합금을 들 수 있다.
상기 필름은 염료 화합물이 적용 가능한 것이라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일 예로, 셀룰로오스계 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 나일론 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, ABS수지, PET 수지, 폴리아세탈, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 테프론 수지, 폴리스틸렌 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물로부터 형성된 필름을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제품은 상술된 방법 또는 제형화를 통해, 운동복, 운동화, 등산복, 등산화, 장갑, 마스크, 모자, 헬멧, 방독면, 방역복, 소방의류 등의 의류 제품; 온도계, 주사기, 청진기, 진단키트 또는 패치 등의 의료 제품; 마스크팩 등의 화장품; 센서, 전지, 보일러, 핸드폰, 노트북, 컴퓨터, 냉장고, 에어콘, 온열기, 전기장판, 전자레인지 등의 전자제품; 가스레인지, 가스오븐, 주전자, 수저, 식기 등의 주방제품; 침대, 옷장 등의 가구; 목걸이 등의 액세서리; 잉크, 페인트, 물감, 염색제, 등에 사용되는 염료; 단열시트, 벽지, 창문 등의 인테리어 또는 건축 자재; 백열 또는 led 전구, 스탠드 등의 조명장치; 등 다양한 분야의 제품으로 활용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
(분석방법)
실시예1 내지 실시예8에서 제조된 화합물의 구조분석은 수소 핵 자기 공명(1H-NMR)은 푸리에 변환 핵 자기 공명 분광기(Bruker, AVANCE Ⅲ 400)를 이용하여 수행되었으며, 화학적 이동은 NMR 용매 (CDCl3-d 1 :δ7.24, 및 DMSO-d 6 :δ2.50)에서 ppm으로 기록되었다.
실시예에서 제조된 제품은 주사전자현미경(SEM)을 통해 적용 이미지를 확인하였으며, 실시예 및 비교예의 화합물에 대한 UV-Vis 스펙트럼은 SHIMADZU 분광기(UV-2600)로 측정되었다.
(평가방법)
1. 열변색성 특성 평가
실시예 및 비교예의 화합물에 대한 감온변색 특성을 평가하기 위하여, 실시예 및 비교예의 각 화합물 5mg을 10mg의 메틸스테아레이트에 분산하여 시료로 사용하였다. 각각의 동일 시료를 20℃와 40℃에 개별 보관 후 시료의 색상변화를 육안으로 확인하였다.
그 결과는, 하기 도1에 도시하였다.
2. 광학특성 평가
실시예 및 비교예의 화합물에 대한 광학특성을 평가하기 위해, UV-Vis 스펙트럼(SHIMADZU 분광기, UV-2600)을 사용하여 흡광도와　반사도를 측정하였다.
그 결과는, 하기 도2 내지 도9에 도시하였다.
(실시예1 내지 4)
STC 1 내지 STC 4의 제조
Figure 112018122260275-pat00005
톨루엔과 에탄올의 혼합용매(부피비 2:1, 15ml)에 2 eqv의 탄산칼륨을 투입하고, 20분간 상온(25℃)에서 교반하였다. 이후, 혼합용액를 질소 퍼지하고, 상기 반응식의 화합물5-8 1 eqv, (3-히드록시페닐)붕산 1 eqv(1.38g) 및 테트라키스(트리페닐포스피노)팔라듐 0.05 eqv을 투입한 후 80 ℃에서 24시간동안 교반하였다. 반응종료 후 컬럼크로마토그래피(ethylacetate:petroleum ether=1:1)를 통해 정제하여, STC 1-4을 수득하였다.
[ STC 1] 수율=70%; m.p.: 278 ℃; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz), δ(ppm): 2.93 (s, 6H), 4.79 (s, 1H), 6.38 (m, 1H), 6.34 (dd, 1H, J=2.7, 9 Hz), 6.45 (d, 1H, J=2.4 Hz), 6.55 (d, 1H, J=9 Hz), 6.65 (m, 1H), 6.74 (m, 1H), 6.85 (m, 2H), 7.1 (m, 2H), 7.16 (m, 1H), 7.23 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.48 (m, 3H), 7.94 (m, 1H); 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz), δ(ppm): 39.21, 97.52, 104.92, 108.02, 112.79, 113.16, 116.46, 118.51, 122.93, 124.05, 125.35, 125.72, 127.66, 128.24, 128.62, 128.96, 133.99, 135.11, 140.66, 150.21, 151.17, 151.35, 152.44, 154.87, 168.79 ; ESI-MS (m/z) calcd. 434.4, found 435.15 (M + H+).
[ STC 2] 수율=67%; m.p.: 220 ℃; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz), δ(ppm): 1.09 (t, 6H, J=14.1 Hz), 3.27 (m, 4H), 4.91 (bs, 1H), 6.29 (d, 1H, J=8.1 Hz), 6.42 (s, 1H), 6.51 (d, 1H, J=8.7 Hz), 6.66 (dd, 1H, J=2.1, 8.1 Hz), 6.74 (t, 1H, J=3.6 Hz), 6.842 (m, 2H), 7.1 (t, 2H, J=13.8 Hz), 7.23 (d, 1H, J=8.7 Hz), 7.47 (m, 3H), 7.95 (d, 1H, J=6.9 Hz); 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz), δ(ppm): 12.53, 44.51, 97.64, 104.89, 108.56, 113.84, 114.24, 117.45, 119.22, 119.50, 124.06, 125.07, 126.35, 128.90, 129.29, 129.66, 129.93, 130.97, 135.02, 136.13, 141.60, 149.74, 151.30, 152.80, 153.23, 156.07, 170.05; ESI-MS (m/z) calcd. 463.18, found 462.0 (M - H+).
[ STC 3] 수율=69%; m.p.: 184 ℃; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz), δ(ppm): 2.3 (d, 3H, J=42.6 Hz), 2.93 (s, 6H), 6.33 (m, 1H), 6.44 (m, 1H), 6.56 (m, 1H), 6.66 (d, 1H, J=7.8 Hz), 6.75 (m, 1H), 6.86 (m, 3H), 7.11 (m, 1H), 7.22 (d, 1H, J=8.7 Hz), 7.29 (dd, 1H, J=20.1, 21 Hz), 7.46 (m, 1H), 7.74(m, 1H); 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz), δ(ppm): 21.34, 22.09, 40.25, 83.42, 83.85, 98.51, 98.55, 106.10, 106.17, 109.03, 113.83, 113.86, 114.18, 114.21, 119.34, 119.37, 119.69, 123.63, 124.06, 124.12, 124.81, 125.01, 126.40, 126.43, 126.99, 128.72, 128.77, 129.19, 129.21, 129.97, 130.89, 136.09, 136.11 136.25, 139.99, 141.66, 141.72, 146.43, 150.82, 151.11, 151.24, 152.13, 152.17, 152.25, 152.40, 154.23, 155.95, 155.98, 170.08; ESI-MS (m/z) calcd. 449.16, found 447.8 (M - H+).
[ STC 4] 수율=68%; m.p.: 175 ℃; 1H-NMR(CDCl3, 300 MHz), δ(ppm): 1.09 (m, 6H), 2.29 (d, 3H, J=79.2 Hz), 3.27 (m, 4H), 6.28 (m, 1H), 6.4 (d, 1H, J=2.4 Hz), 6.52 (t, 1H, J=7.8 Hz), 6.66 (m, 1H), 6.76 (m, 1H), 6.81 (m, 2H), 6.89 (m, 1H), 7.09 (m, 1H), 7.2 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.28 (dd, 1H, J=44.4, 45 Hz), 7.45 (m, 1H), 7.72 (m, 1H); 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz), δ(ppm): 12.73, 21.53, 22.28, 29.90, 44.70, 97.77, 105.25, 107.96, 108.71, 114.05, 114.07, 114.42, 117.60, 119.42, 119.82, 119.90, 123.93, 124.41, 124.45, 124.99, 125.22, 126.59, 126.63, 127.41, 129.14, 129.17, 129.39, 129.43, 130.09, 130.13, 131.07, 136.25, 136.40, 140.18, 141.81, 146.59, 149.86, 149.91, 151.38, 151.52, 152.84, 154.21, 156.27, 170.44; ESI-MS (m/z) calcd. 477.19, found 476.4 (M - H+).
(실시예5 내지 8)
STC 5 내지 STC 8의 제조
Figure 112018122260275-pat00006
톨루엔과 에탄올의 혼합용매(부피비 2:1, 15ml)에 2 eqv의 탄산칼륨을 투입하고, 20분간 상온(25℃)에서 교반하였다. 이후, 혼합용액를 질소 퍼지하고, 상기 반응식의 화합물5-8 1 eqv, (3-히드록시페닐)붕산 1 eqv(1.38g) 및 테트라키스(트리페닐포스피노)팔라듐 0.05 eqv을 투입한 후 80 ℃에서 24시간동안 교반하였다. 반응종료 후 컬럼크로마토그래피(ethylacetate:petroleum ether=1:1)를 통해 정제하여, STC 5-8을 수득하였다.
[ STC 5] 수율=72%; m.p.: 175 ℃; 1H-NMR(DMSO-d6, 600 MHz), δ(ppm): 2.95 (s, 6H), 6.54 (s, 2H), 6.57 (m, 1H), 6.76 (d, 2H, J=8.4 Hz), 6.81 (d, 1H, J=1.8 Hz), 7.21 (d, 2H, J=8.4 Hz), 7.3 (d, 1H, J=7.2 Hz), 7.41 (d, 1H, J=9 Hz), 7.67 (dd, 1H, J=8.4, 8.4 Hz), 7.72 (t, 1H, J=7.2 Hz), 7.78 (t, 1H, J=7.8 Hz), 8.03 (d, 1H, J=7.8 Hz), 9.53 (s, 1H); 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz), δ(ppm): 39.09, 39.92, 40.04, 83.03, 98.01, 105.27, 109.38, 115.78, 117.49, 123.98, 124.42, 124.75, 126.05, 127.44, 128.35, 128.72, 129.53, 130.18, 135.64, 135.96, 149.82, 151.72, 152.06, 152.52, 157.11, 168.74; ESI-MS (m/z) calcd. 435.15, found 434.1 (M - H+).
[ STC 6] 수율=65%; m.p.: 265 ℃; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz), (ppm): 1.09 (t, 6H, J=14.1 Hz), 3.27 (m, 4H), 4.91 (bs, 1H), 6.29 (d, 1H, J=8.1 Hz), 6.42 (s, 1H), 6.51 (d, 1H, J=8.7 Hz), 6.66 (m, 1H), 6.747 (t, 1H, J=3.6 Hz), 6.84 (m, 2H), 7.1 (m, 2H), 7.23 (d, 1H, J=8.7 Hz), 7.47 (m, 3H), 7.94 (m, 1H) (Fig. S40); 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz), δ(ppm): 12.53, 44.49, 97.63, 104.88, 108.45, 115.64, 117.38, 119.47, 124.06, 124.99, 125,83, 126.90, 128.12, 128.88, 128.93, 129.57, 130.93, 132.64, 134.96, 136.20, 149.68, 150.78, 152.79, 153.43, 155.23, 169.98; ESI-MS (m/z) calcd. 463.18, found 462.4 (M - H+).
[ STC 7] 수율=63%; m.p.: 168 ℃; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz), δ(ppm): 2.29 (d, 3H, J=42.3 Hz), 2.92 (s, 6H), 6.33 (m, 1H), 6.44 (m, 1H), 6.55 (m, 1H), 6.66 (d, 1H, J=8.1 Hz), 6.75 (m, 1H), 6.84 (m, 3H), 7.1 (m, 1H), 7.22 (d, 1H, J=8.7 Hz), 7.29 (dd, 1H, J=20.7, 20.4 Hz), 7.46 (m, 1H), 7.73 (m, 1H) (Fig. S43); 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz), δ(ppm): 20.31, 21.06, 39.22, 82.37, 82.79, 97.48, 97.52, 105.08, 105.14, 107.99, 112.80, 112.80, 113.14, 113.17, 116.40, 118.32, 118.36, 118.61, 118.67, 122.59, 123.03, 123.08, 123.77, 123.97, 125.37, 125.40, 125.97, 127.69, 127.73, 128.15, 128.18, 128.91, 128.94, 129.85, 135.05, 135.07, 138.95, 140.64, 140.69, 145.39, 149.79, 150.08, 150.22, 151.09, 151.13, 151.22, 151.37, 153.20, 154.90, 154.93, 169.02; ESI-MS (m/z) calcd. 449.16, found 448.5 (M - H+).
[ STC 8] 수율=64%; m.p.: 241 ℃; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz), δ(ppm): 1.18 (t, 6H, J=13.8 Hz), 2.39 (d, 3H, J=39.6 Hz), 3.35 (m, 4H), 5 (bs, 1H), 6.36 (m, 1H), 6.487 (d, 1H, J=2.4 Hz), 6.6 (m, 1H), 6.81 (m, 2H), 6.89 (m, 2H), 7.23 (m, 3H), 7.37 (m, 1H), 7.51 (m, 1H), 7.82 (m, 1H); 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz), δ(ppm): 12.54, 21.34, 22.09, 44.49, 84.03, 84.47, 84.47, 97.57, 97.61, 104.98, 105.05, 108.43, 115.62, 115.65, 115.68, 117.33, 119.52, 123.73, 124.19, 124.23, 124.74, 124.93, 125.86, 127.11, 127.89, 128.10, 128.12, 128.86, 128.90, 128.91, 128.96, 130.83, 132.50, 132.57, 136.20, 136.22, 139.91, 146.40, 149.64, 149.65, 150.64, 150.77, 150.83, 152.67, 152.82, 154.20, 155.36, 155.40, 170.35; ESI-MS (m/z) calcd. 477.19, found 476.5 (M - H+).
(실시예9)
염료( STC 1)-고분자 일체화 입자의 제조
단계1. 10 mL 증류수에 SDS (Sodium dodecyl sulfate, 1.25Х10-3 M)를 투입하고, 60 ℃에서 1시간동안 교반하여, 수상을 제조하였다. 이후, 5ml 에틸아세테이트에 스티렌(0.173 M), 상기 실시예1에서 제조된 STC 1(0.1 g), n-헥사데칸(2Х10-3 M) 및 DVB (Divinyl Benzene, 2Х10-3 M)을 투입하고 용해하여 유상을 제조하였다. 제조된 유상을 수상에 천천히 투입하고, 300 rpm으로 상온에서 1시간동안 교반하였다.
단계2. 상기 단계1의 혼합물을 유화분산기 (T25, IKA, Germany)를 이용하여 10분동안 20,000rpm으로 유화시켰다. 이후, 1시간동안 탈기시킨 다음 온도를 서서히 상승시켰다(60℃).
단계3. 상기 단계2의 혼합물에 AIBN (Azobisisobutyronitrile, 2Х10-3 M)를 투입하고, 동일 온도 하에서 중합을 수행하였다. 중합이 완료된 후 이를 메탄올 용액에서 침전시키고, 40℃에서 8시간동안 방치하였다. 이후, 침전물을 필터하여 건조하고, 염료(STC 1)-고분자 일체화 입자를 수득하였다(수율=90%).
이의 방법은 하기 도10에 구체적으로 도시되었다.
또한 상기 방법으로 수득된 염료(STC 1)-고분자 일체화 입자를 주사전자현미경(SEM)을 통한 적용 이미지를 확인한 결과, 염료(STC 1)-고분자 일체화 입자의 평균직경은 2.2㎛로 확인하였다.
(실시예10)
염료( STC 1)-고분자 일체화 입자를 함유한 섬유의 제조
상기 실시예9에서 제조된 염료(STC 1)-고분자 일체화 입자 10중량% 수용액에, 아크릴섬유 소재를 5분간 침지하고 상온에서 건조시켜 시료를 제조하였다.
본 발명에 따른 플로란 화합물을 포함하는 열변색성 분산액 조성물을 시료하여 열변색성 특성을 평가한 결과, 20℃의 온도 하에서는 강한 붉은색을 띠고, 40℃의 온도 하에서는 미색(연한 노란색)을 띠는 것을 확인하였다(하기 도2 내지 도9 참조). 또한 이와 같은 감온변색 특성은 10회 이상 반복 수행되어도 동일한 색상변화로 확인되었다.
하기 도11 및 도12에 도시한 바에 따르면, 상기 실시예10으로부터 수득된 섬유는 안정적으로 섬유 내 염료(STC 1)-고분자 일체화 입자가 균일하게 도포되어 있음을 확인하였으며, 40℃ 온도 하에서 흰색으로 열변색된 상태에서도 염료(STC 1)-고분자 일체화 입자는 상태변화를 야기하지 않음을 확인하였다.
또한 하기 도13에 도시한 바에 따르면, 본 발명에 따른 염료(STC 1)-고분자 일체화 입자를 포함하는 섬유 역시 온도에 따른 극명한 변색성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 20℃이하의 온도를 유지시킨 섬유의 일면은 강한 붉은색을 띠고 40℃이상의 온도를 유지시킨 섬유의 일면은 무색을 띠는 것을 확인하였다.
이와 같은 결과로부터, 본 발명에 따른 플로란 화합물 또는 염료-고분자 일체화 입자는 높은 감도로 감온변색 특성을 구현하고 안정적으로 온도변화 정보를 제공할 수 있어, 다양한 분야에 활용되어 온도변화 정보를 시각적으로 신속하게 전달할 수 있는 열변색성 소재로서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (17)

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  8. 하기 화학식1의 화합물 및 비양자성 용매를 포함하는, 가역적 열변색성 분산액 조성물:
    [화학식1]
    Figure 112018122260275-pat00008

    상기 화학식1에서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1- 20알킬, C2-C20알케닐 또는 C2-C20알키닐이고;
    R3 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, C1- 20알킬 또는 히드록시이고, 상기 R3 및 R4 중에서 선택되는 적어도 하나는 히드록시이다.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 비양자성 용매는,
    톨루엔, 클로로포름, 디메톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 메틸렌클로라이드, 부타논, 아세톤, 아세토나이트릴, 설포란, 디메틸설폭사이트 또는 이들의 혼합용매인, 가역적 열변색성 분산액 조성물.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 비양자성 용매는,
    메틸스테아레이트, 에틸스테아레이트, 메틸헥사노에이트, 메틸헵타노에이트, 메틸옥타노에이트, 메틸라우레이트, 메틸올레이트, 메틸아디페이트, 메틸카프릴레이트, 메틸카프로에이트, 메틸안트라니레이트, 메틸팔미테이트, 메틸팔미토에이트, 메틸옥살레이트, 메틸-2-노나노에이트, 메틸벤조에이트, 메틸벤조페논, 메틸베헤네이트, 메틸벤질레이트, 메틸벤질아세테이트, 트리메틸보레이트, 메틸카프레이트, 메틸부틸레이트, 메틸데타노에이트, 메틸시클로헥산카르복실레이트, 메틸디메톡시아세테이트, 메틸디페닐아세테이트, 메틸에난테이트, 메틸헵타노에이트, 메틸리노레이트 또는 이들의 혼합용매인, 가역적 열변색성 분산액 조성물.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은 총 중량을 기준으로,
    상기 화학식1의 화합물을 1 내지 40중량%로 포함하는 것인, 가역적 열변색성 분산액 조성물.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은,
    35℃이상의 온도에서 변색되는 것인, 가역적 열변색성 분산액 조성물.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 가역적 열변색성 분산액 조성물은,
    실질적으로 양자성 물질을 포함하지 않는 것인, 가역적 열변색성 분산액 조성물.
  14. 삭제
  15. 하기 화학식1의 화합물, 또는
    하기 화학식1의 화합물을 포함하는 코어층 및 상기 코어층의 표면을 감싸는 고분자층을 포함하는 입자,를 포함하는 제품으로, 상기 제품은 화장품, 잉크, 페인트 및 지시약에서 선택되는 것인, 제품.
    [화학식1]
    Figure 112020056958830-pat00022

    상기 화학식1에서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1-20알킬, C2-C20알케닐 또는 C2-C20알키닐이고;
    R3 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, C1-20알킬 또는 히드록시이고, 상기 R3 및 R4 중에서 선택되는 적어도 하나는 히드록시이다.
  16. 삭제
  17. 삭제
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