KR20200094368A - Smart heat managing materials utilizing the phase separation and transition properties of mesogens - Google Patents

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KR20200094368A
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Abstract

The present invention relates to a heat control organic material using phase separation and phase transition properties of a mesogen having high thermal conductivity, which forms microdomains comprising a non-reactive phase-transfer mesogen in a polymer network comprising a reactive mesogen by mixing and polymerizing the reactive mesogen and the non-reactive phase-transfer mesogen. The present invention provides the heat control organic material in which microdomains comprising the non-reactive phase-transition mesogen are dispersed within the polymer network comprising the reactive mesogen.

Description

메조겐의 상 분리 및 상전이 특성을 이용한 열 제어 유기소재{Smart heat managing materials utilizing the phase separation and transition properties of mesogens}{Smart heat managing materials utilizing the phase separation and transition properties of mesogens}

본 발명은 메조겐의 상 분리 및 상전이 특성을 이용한 열 제어 유기소재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응성 메조겐과 비반응성 상전이 메조겐을 혼합한 다음 중합하여 반응성 메조겐으로 구성되는 고분자 내트워크 내에 비반응성 상전이 메조겐으로 구성되는 마이크로 도메인을 형선하는 것으로 높은 열전도성을 가지는 메조겐의 상 분리 및 상전이 특성을 이용한 열 제어 유기소재에 관한 것이다.The present invention relates to a thermally controlled organic material using phase separation and phase transition properties of mesogen, and more specifically, in a polymer network composed of reactive mesogen by mixing and then reacting a reactive mesogen and a non-reactive phase transition mesogen. It relates to a thermally controlled organic material using phase separation and phase transition characteristics of mesogen having a high thermal conductivity by linearizing a micro domain composed of non-reactive phase transition mesogen.

전자제품은 전기를 이용하여 가동되며, 가동시에 열을 발생하게 된다. 특히 효율이 낮은 제품일수록 입력되는 전력의 많은 부분을 열로서 방출하게 되며, 열에 의하여 소진되는 에너지의 양이 적을수록 높은 효율을 가지게 된다. 하지만 열역학 2법칙에 따라 입력된 에너지를 전부 사용할 수는 없으므로, 아무리 높은 효율을 가지는 제품이라도 일정수준의 열을 방출하게 된다. Electronic products are operated using electricity, and heat is generated during operation. In particular, the lower the efficiency of the product, the greater the amount of power inputted as heat, and the less the amount of energy dissipated by heat, the higher the efficiency. However, since all the input energy cannot be used according to the second law of thermodynamics, even a product with high efficiency will emit a certain level of heat.

이러한 전자제품에서 발생하는 열은 전자제품의 적정 작동온도를 유지하는 것에 사용되는 경우도 있지만, 열에 약한 전자제품의 특성상 대부분 외부로 빠르게 배출하여 과열에 의한 손상을 방지하고 있다. In some cases, the heat generated from the electronic products is used to maintain the proper operating temperature of the electronic products, but due to the characteristics of the electronic products that are weak to heat, they are quickly discharged to the outside to prevent damage due to overheating.

이렇게 전자제품의 열을 제어하기 위하여 전자제품의 발열부를 단순히 외부공기 또는 액체에 노출시키는 방법을 사용하는 경우도 있지만 배출되는 열량이 많아지는 경우 충분한 열교환이 이루어지지 않는 경우가 있다. 이러한 열교환을 가속화하기 위하여 열전도성이 높은 금속(알루미늄, 구리 등)을 기하학적인 모양으로 가공한 방열핀을 사용하는 경우가 많이 있었다. In order to control the heat of the electronic product in this way, a method of simply exposing the heating unit of the electronic product to external air or liquid may be used, but when the amount of heat discharged increases, sufficient heat exchange may not be achieved. In order to accelerate the heat exchange, there are many cases in which heat-radiating fins made of metal having high thermal conductivity (aluminum, copper, etc.) are processed into geometric shapes.

하지만 기존의 알루미늄이나 구리를 압출 성형하여 표면적을 극대화시키는 기하학적인 방열설계, 방열 구조체의 흑화처리를 통한 방사효율을 증대시키는 방법, 공기와 냉각수를 이용해 열을 배출하는 공/수냉식 장치 부착 등의 방법으로는 급격히 증가하는 소자의 열 밀도를 감소시키는데 한계를 가지고 있으며, 특히 금속을 이용한 방열핀의 경우 그 무게와 부피의 한계 때문에 정밀부품에는 사용이 제한되고 있다. However, by extruding the existing aluminum or copper, a geometric heat dissipation design that maximizes the surface area, a method of increasing the radiation efficiency through the blackening treatment of the heat dissipation structure, and attaching an air/water cooling device that discharges heat using air and cooling water, etc. The furnace has a limit in reducing the heat density of the rapidly increasing device, and in particular, in the case of a heat sink fin using metal, its use in precision parts is limited due to its weight and volume limitations.

이를 극복하기 위하여 고분자를 이용한 방열 소재들이 연구되고 있다. 하지만 고분자 재료는 자체적인 열전도도가 낮아 방열소재로 응용하기 위해 높은 열전도도를 나타내는 필러를 첨가하여 복합체 형태의 재료로써 응용되어 왔다.In order to overcome this, heat dissipation materials using polymers are being studied. However, the polymer material has been applied as a composite material by adding a filler exhibiting high thermal conductivity in order to apply it as a heat dissipation material due to its low thermal conductivity.

다만 높은 열전도도를 얻기 위해서는 많은 양의 필러가 들어가게 되는데 이러한 경우 가공이 힘들어지고 제품의 물리적 성질이 저해되며, 필러와 고분자 지지체 간에 친화성이 좋지 않기 때문에 고분자 매트릭스의 계면에 필러가 접착이 잘 되지 않는 문제가 있다. 이는 고분자 복합재료에 공극이 형성될 수 있는 가능성을 높이며 계면에서의 공극은 유기물의 열전도 주체인 포논전도를 방해하여 균일하고 높은 열전도 특성을 나타내지 못하게 하는 것으로 알려져 있다.However, in order to obtain high thermal conductivity, a large amount of filler enters. In this case, processing is difficult, physical properties of the product are impaired, and since the affinity between the filler and the polymer support is poor, the filler does not adhere well to the interface of the polymer matrix. There is a problem. This increases the likelihood that voids may be formed in the polymer composite material, and the voids at the interface interfere with the phonon conduction, which is the main thermal conductivity of organic matter, and are known to prevent uniform and high thermal conductivity characteristics.

이러한 단점을 극복하기 위하여 반응기를 가짐과 동시에 액정의 특성을 나타내는 반응성 메조겐을 이용하여 열전도 특성을 가지는 고분자의 개발이 진행되고 있다. 하지만 반응성 메조겐의 경우 주변의 급격한 온도변화에 따른 열피로에 의한 노화가 발생하며, 이에 따라 급격히 열전도도가 떨어진다는 단점을 가지고 있어 이를 해결하기 위한 노력이 필요하다.In order to overcome these drawbacks, the development of a polymer having a thermal conductivity property using a reactive mesogen that exhibits the characteristics of liquid crystals while having a reactor is in progress. However, in the case of reactive mesogen, aging occurs due to thermal fatigue due to the rapid temperature change in the surroundings, and accordingly, there is a disadvantage that the thermal conductivity decreases rapidly, so efforts to solve this are necessary.

(0001) 대한민국 등록특허 제10-1899088호(0001) Korean Registered Patent No. 10-1899088 (0002) 대한민국 등록특허 제10-1896963호(0002) Korean Registered Patent No. 10-1896963

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 반응성 메조겐과 비반응성 상전이 메조겐을 혼합한 다음 중합하여 반응성 메조겐으로 구성되는 고분자 내트워크 내에 비반응성 상전이 메조겐으로 구성되는 마이크로 도메인을 형선하는 것으로 높은 열전도성을 가지는 메조겐의 상 분리 및 상전이 특성을 이용한 열 제어 유기소재을 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problem, the present invention is to mix a reactive mesogen and a non-reactive phase transition mesogen, and then polymerize to linearize a microdomain composed of a non-reactive phase transition mesogen in a polymer network composed of reactive mesogens. It is intended to provide a thermally controlled organic material using phase separation and phase transition characteristics of mesogen with high thermal conductivity.

상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 반응성 메조겐으로 구성되는 고분자 네트워크 내부에 비 반응성 상전이 메조겐으로 구성되는 마이크로 도메인이 분산되어 있는 열 제어 유기소재를 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention provides a thermally controlled organic material in which micro domains composed of non-reactive phase transition mesogen are dispersed inside a polymer network composed of reactive mesogens.

상기 반응성 메조겐은 봉상형 또는 판상형 메조겐 코어에 고분자화 반응기가 C1~C30의 선형 탄화수소로 결합되어 있으며, 비반응성 상전이 메조겐은 봉상형 또는 판상형 메조겐 코어에 C1~C30의 선형 탄화수소가 결합된 구조를 가질 수 있다.In the reactive mesogen, a polymerized reactor is coupled to a rod-shaped or plate-shaped mesogen core with a linear hydrocarbon of C1 to C30, and a non-reactive phase transfer mesogen is a linear hydrocarbon of C1 to C30 bound to a rod or plate-shaped mesogen core. Structure.

상기 봉상형 메조겐 코어는 하기의 화학식 1~35의 구조를 포함하며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 봉상형 코어에 표현된 A 중 하나 이상의 위치에 결합될 수 있다.The rod-shaped mesogen core includes the structures of the following formulas 1 to 35, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 may be bonded to one or more positions of A expressed on the rod-shaped core.

[화학식 1][Formula 1]

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[화학식 2][Formula 2]

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[화학식 3][Formula 3]

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[화학식 4][Formula 4]

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[화학식 5][Formula 5]

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[화학식 6][Formula 6]

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[화학식 7][Formula 7]

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[화학식 8][Formula 8]

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[화학식 9][Formula 9]

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[화학식 10][Formula 10]

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[화학식 11][Formula 11]

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[화학식 12][Formula 12]

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[화학식 13][Formula 13]

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[화학식 14][Formula 14]

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[화학식 15][Formula 15]

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[화학식 16][Formula 16]

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[화학식 17][Formula 17]

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[화학식 18][Formula 18]

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[화학식 19][Formula 19]

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[화학식 20][Formula 20]

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[화학식 21][Formula 21]

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[화학식 22][Formula 22]

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[화학식 23][Formula 23]

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[화학식 24][Formula 24]

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[화학식 25][Formula 25]

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[화학식 26][Formula 26]

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[화학식 27][Formula 27]

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[화학식 28][Formula 28]

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[화학식 29][Formula 29]

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[화학식 30][Formula 30]

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[화학식 31][Formula 31]

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[화학식 32][Formula 32]

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[화학식 33][Formula 33]

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[화학식 34][Formula 34]

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[화학식 35][Formula 35]

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상기 판상형 메조겐 코어는 하기의 화학식 36~61의 구조를 포함하며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 판상형 코어에 표현된 A 중 하나 이상의 위치에 결합될 수 있다.The plate-shaped mesogen core includes the structures of the following formulas 36 to 61, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 may be bonded to one or more positions of A expressed on the plate-shaped core.

[화학식 36][Formula 36]

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[화학식 37][Formula 37]

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[화학식 38][Formula 38]

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[화학식 39][Formula 39]

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[화학식 40][Formula 40]

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[화학식 41][Formula 41]

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[화학식 42][Formula 42]

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[화학식 43][Formula 43]

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[화학식 44][Formula 44]

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[화학식 45][Formula 45]

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[화학식 46][Formula 46]

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[화학식 47][Formula 47]

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[화학식 48][Formula 48]

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[화학식 49][Formula 49]

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[화학식 50][Formula 50]

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[화학식 51][Formula 51]

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[화학식 52][Formula 52]

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[화학식 53][Formula 53]

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[화학식 54][Formula 54]

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[화학식 55][Formula 55]

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[화학식 56][Formula 56]

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[화학식 57][Formula 57]

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[화학식 58][Formula 58]

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[화학식 59][Formula 59]

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[화학식 60][Formula 60]

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[화학식 61][Formula 61]

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상기 고분자화 반응기는 하기의 화학식 62~96의 구조를 가지며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 고분자화 반응기에 표현된 R 중 하나의 위치에 결합될 수 있다.The polymerization reactor has a structure of the following formulas 62 to 96, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 may be bonded to one of R represented in the polymerization reactor.

[화학식 62][Formula 62]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 63][Formula 63]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 64][Formula 64]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 65][Formula 65]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 66][Formula 66]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 67][Formula 67]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 68][Formula 68]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 69][Formula 69]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 70][Formula 70]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 71][Formula 71]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 72][Formula 72]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 73][Formula 73]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 74][Formula 74]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 75][Formula 75]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 76][Formula 76]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 77][Formula 77]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 78][Formula 78]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 79][Formula 79]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 80][Formula 80]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 81][Formula 81]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 82][Formula 82]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 83][Formula 83]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 84][Formula 84]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 85][Formula 85]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 86][Formula 86]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 87][Formula 87]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 88][Formula 88]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 89][Formula 89]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 90][Formula 90]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 91][Formula 91]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 92][Formula 92]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 93][Formula 93]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 94][Formula 94]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 95][Formula 95]

Figure pat00095
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 96][Formula 96]

Figure pat00096
Figure pat00096

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

상기 반응성 메조겐은 하기의 화학식 97의 구조를 가지며 상기 비반응성 메조겐은 하기의 화학식 98~100의 구조를 가질 수 있다.The reactive mesogen may have the structure of Formula 97 below, and the non-reactive mesogen may have the structure of Formulas 98 to 100 below.

[화학식 97][Formula 97]

Figure pat00097
Figure pat00097

[화학식 98][Formula 98]

Figure pat00098
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[화학식 99][Formula 99]

Figure pat00099
Figure pat00099

[화학식 100][Formula 100]

Figure pat00100
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상기 마이크로 도메인은 크기가 0.1㎛~ 100㎛일 수 있다.The micro domain may have a size of 0.1 μm to 100 μm.

상기 마이크로 도메인은 구형, 판상형 또는 채널형의 구조를 가질 수 있다.The micro-domain may have a spherical, plate-like or channel-like structure.

상기 비 반응성 상전이 메조겐은 주변의 온도에 따라 상이 변화할 수 있다.The non-reactive phase transition mesogen may change the phase depending on the ambient temperature.

상기 비 반응성 상전이 메조겐은 -30℃에서 250℃ 사이의 온도범위 내에서 가역적인 상변화를 일으키며, 온도의 상승에 따라 결정상, 액정상, 등방상으로 상전이가 일어나며, 110~190℃의 온도에서 액정상을 가질 수 있다.The non-reactive phase transition mesogen causes a reversible phase change within a temperature range between -30°C and 250°C, and a phase change occurs in a crystalline phase, a liquid crystal phase, or an isotropic phase with an increase in temperature, at a temperature of 110 to 190°C. It may have a liquid crystal phase.

상기 열 제어 유기소재는 열전도성이 0.3 ~ 5 W/mK일 수 있다. The thermally controlled organic material may have a thermal conductivity of 0.3 to 5 W/mK.

본 발명은 또한 (a) 반응성 메조겐 및 비반응성 상전이 메조겐의 혼합물을 준비하는 단계; (b) 상기 혼합물에 자외선을 공급하여 반응성 메조겐 고분자 네트워크를 중합하는 단계를 포함하는 열 제어 유기소재 제조방법에 있어서, 상기 자외선의 조사량에 따라 상기 비반응성 상전이 메조겐의 도메인의 크기가 변화하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제11항의 열 제어 유기소재 제조방법을 제공한다.The present invention also comprises (a) preparing a mixture of reactive mesogen and non-reactive phase transition mesogen; (b) In the method for producing a thermally controlled organic material comprising the step of polymerizing a reactive mesogen polymer network by supplying ultraviolet rays to the mixture, the size of the domain of the non-reactive phase transition mesogen changes according to the irradiation amount of the ultraviolet rays It provides a method for manufacturing the heat-controlled organic material of claim 1 to claim 11.

본 발명에 의한 열제어 유기소재는 기존의 무기소재와는 달리 다양한 모양으로 손쉽게 가공 가능한 유기소재를 사용하고 있으며, 무기필러를 사용하지 않고 상전이 소재로 구성되는 마이크로 도메인을 포함함에 따라, 높은 열적 내구성을 지님과 동시에 열전도성이 우수한 유기소재의 제공이 가능하다.Unlike the conventional inorganic material, the thermally controlled organic material according to the present invention uses an organic material that can be easily processed into various shapes, and includes a micro-domain composed of a phase change material without using an inorganic filler, thereby providing high thermal durability. At the same time, it is possible to provide an organic material having excellent thermal conductivity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열제어 유기소재의 구성을 간략히 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 열제어 유기소재 내부에 마이크로 도메인이 형성되는 것을 간략히 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 반응성 메조겐과 비반응성 상전이 메조겐의 구조를 간략히 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 반응성 메조겐의 실험결과를 나타낸 것으로 (a)는 반응성 메조겐의 구조, (b)는 시차주사열량 분석법의 결과 (c)는 온도에 따른 상 변화를 각기 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 열제어 유기소재의 열전도 실험결과를 나타낸 것으로 (a) 는 실험장치의 개략도, (b)는 열전도 실험결과 그래프, (c) 및 (d)는 시간에 따른 열전도 측정결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의해 합성된 반응성 메조겐 분자(화학식 97)의 구조를 핵자기공명분광법으로 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의해 합성된 비반응성 메조겐 분자(화학식 98)의 구조를 핵자기공명분광법으로 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의해 합성된 비반응성 메조겐 분자(화학식 99)의 구조를 핵자기공명분광법으로 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의해 합성된 비반응성 메조겐 분자(화학식 100)의 구조를 핵자기공명분광법으로 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의해 반응성 메조겐과 비반응성 메조겐 분자가 혼합된 혼합물의 조성에 따른 시차주사열량분석법의 결과를 나태낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의해 반응성 메조겐(화학식 97)과 비반응성 메조겐 분자(화학식 98)이 혼합된 열 제어 유기소재의 열전도도 측정 결과를 나타낸 것이다. 붉은색으로 표시된 부분은 필름이 액정상일 때이며, 파란색으로 표시된 부분은 필름이 등방상일 때의 열전도도를 나타낸 것이다. 표에서 붉은색과 파란색 부분의 각 상단에 ‘6MA’는 반응성 메조겐 분자를 지칭한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의해 반응성 메조겐(화학식 97)과 비반응성 메조겐 분자(화학식 99)가 혼합된 열 제어 유기소재의 열전도도 측정 결과를 나타낸 것이다. 붉은색으로 표시된 부분은 필름이 액정상일 때이며, 파란색으로 표시된 부분은 필름이 등방상일 때의 열전도도를 나타낸 것이다. 표에서 붉은색과 파란색 부분의 각 상단에 ‘6MA’는 반응성 메조겐 분자를 지칭한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의해 반응성 메조겐(화학식 97)과 비반응성 메조겐 분자(화학식 100)이 혼합된 열 제어 유기소재의 열전도도 측정 결과를 나타낸 것이다. 붉은색으로 표시된 부분은 필름이 액정상일 때이며, 파란색으로 표시된 부분은 필름이 등방상일 때의 열전도도를 나타낸 것이다. 표에서 붉은색과 파란색 부분의 각 상단에 ‘6MA’는 반응성 메조겐 분자를 지칭한다.1 schematically shows the configuration of a thermally controlled organic material according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a simplified illustration of the formation of a micro-domain inside the thermally controlled organic material according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the structure of the reactive mesogen and non-reactive phase transition mesogen according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the experimental results of the reactive mesogen according to an embodiment of the present invention (a) is the structure of the reactive mesogen, (b) the results of differential scanning calorimetry (c) is the phase change with temperature Each is shown.
Figure 5 shows the thermal conductivity test results of the thermally controlled organic material according to an embodiment of the present invention (a) is a schematic diagram of an experimental device, (b) is a graph of the thermal conductivity test results, (c) and (d) is time It shows the result of measurement of thermal conductivity.
Figure 6 shows the results of confirming the structure of the reactive mesogen molecule (Formula 97) synthesized by an embodiment of the present invention by nuclear magnetic resonance spectroscopy.
Figure 7 shows the results of confirming the structure of the non-reactive mesogen molecule (Formula 98) synthesized by an embodiment of the present invention by nuclear magnetic resonance spectroscopy.
8 shows the results of confirming the structure of a non-reactive mesogen molecule (Formula 99) synthesized by an embodiment of the present invention by nuclear magnetic resonance spectroscopy.
Figure 9 shows the results of confirming the structure of the non-reactive mesogen molecule (Formula 100) synthesized by an embodiment of the present invention by nuclear magnetic resonance spectroscopy.
Figure 10 shows the results of differential scanning calorimetry according to the composition of the mixture of reactive mesogen and non-reactive mesogen molecules according to an embodiment of the present invention.
11 shows the results of measuring the thermal conductivity of a thermally controlled organic material in which a reactive mesogen (Formula 97) and a non-reactive mesogen molecule (Formula 98) are mixed according to an embodiment of the present invention. The part indicated in red is when the film is in the liquid crystal phase, and the part shown in blue is the thermal conductivity when the film is in the isotropic phase. '6MA' at the top of each red and blue part of the table refers to the reactive mesogen molecule.
12 shows the results of measuring the thermal conductivity of a thermally controlled organic material in which a reactive mesogen (Formula 97) and a non-reactive mesogen molecule (Formula 99) are mixed according to an embodiment of the present invention. The part indicated in red is when the film is in the liquid crystal phase, and the part shown in blue is the thermal conductivity when the film is in the isotropic phase. '6MA' at the top of each red and blue part of the table refers to the reactive mesogen molecule.
13 shows the results of measuring the thermal conductivity of a thermally controlled organic material in which a reactive mesogen (Formula 97) and a non-reactive mesogen molecule (Formula 100) are mixed according to an embodiment of the present invention. The part indicated in red is when the film is in the liquid crystal phase, and the part shown in blue is the thermal conductivity when the film is in the isotropic phase. '6MA' at the top of each red and blue part of the table refers to the reactive mesogen molecule.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to a variety of transformations and may have various embodiments, and thus, specific embodiments will be illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as include or have are intended to designate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features, numbers, or steps. It should be understood that it does not preclude the existence or addition possibility of the operation, components, parts or combinations thereof.

본 발명은 반응성 메조겐으로 구성되는 고분자 네트워크 내부에 비 반응성 상전이 메조겐으로 구성되는 마이크로 도메인이 분산되어 있는 열 제어 유기소재에 관한 것이다.The present invention relates to a thermally controlled organic material in which a microdomain composed of a non-reactive phase transition mesogen is dispersed inside a polymer network composed of reactive mesogens.

상기 고분자 네트워크는 상기 열제어 유기소재의 본체를 구성하는 부분으로, 반응성 메조겐의 중합으로 형성될 수 있다. 메조겐구조를 가지는 화합물을 이용하여 고분자 네트워크를 형성하는 경우 높은 열전도성을 가질 수 있으므로 이를 이용하여 열제어 소재를 제조하는 것이 바람직하다. 이때 상기 반응성 메조겐은 봉상형 또는 판상형 코어(메조겐 코어)를 중심으로 고분자화 반응기가 2~3개 결합되어 있는 형상일 수 있으며, 상기 고분자화 반응기와 상기 메조겐 코어는 C1~C30의 선형 탄화수소 사슬로 연결되어 있을 수 있다. 이때 상기 반응성 메조겐은 열이나 자외선. 화학물질 등에 의해 라디칼중합, 축합중합, 고리화중합, 이온중합 등의 반응을 이용하여 중합될 수 있다.The polymer network is a part constituting the main body of the heat-controlled organic material, and may be formed by polymerization of reactive mesogen. In the case of forming a polymer network using a compound having a mesogen structure, it is preferable to manufacture a heat-controlled material by using it because it may have high thermal conductivity. In this case, the reactive mesogen may have a shape in which 2 to 3 polymerization reactors are combined around a rod-shaped or plate-shaped core (mesogen core), and the polymerization reactor and the mesogen core are linear of C1 to C30. It may be linked by a hydrocarbon chain. At this time, the reactive mesogen is heat or ultraviolet. It can be polymerized by using a reaction such as radical polymerization, condensation polymerization, cyclization polymerization, ionic polymerization, or the like with a chemical.

상기 비반응성 상전이 메조겐은 상기 반응성 메조겐이 중합될 때 고분자 네트워크의 내부에서 응집되어 마이크로 도메인을 구성하며, 상기 마이크로 도메인은 온도에 따라, 고체, 액정 및 액상으로 상전이 될 수 있다. 상변화물질(비반응성 상전이 메조겐)은 특정한 온도에서 온도의 변화 없이 상이 변하면서 많은 열을 흡수 또는 방출할 수 있는 물질로 잠열을 이용하기 때문에 현열에 비해 상변화 온도에서 수십 배에서 수백 배의 에너지 저장 능력 및 방출 능력을 가진다. 이를 이용하여 상기 비반응성 상전이 메조겐은 특정 온도구간에서 흡열 또는 발열반응을 수행할 수 있으며, 이는 반응성 메조겐을 통하여 열이 전도되는 과정에서 에너지를 흡수 및 방출하는 것으로 반응성 메조겐의 열적 내구성을 높일 수 있다.The non-reactive phase transition mesogen is aggregated inside the polymer network when the reactive mesogen is polymerized to form a micro-domain, and the micro-domain may be phase-shifted in a solid, liquid crystal, and liquid phase depending on temperature. Phase change material (non-reactive phase transition mesogen) is a material that can absorb or release a lot of heat as the phase changes without changing the temperature at a specific temperature, so it uses tens of times to hundreds of times the phase change temperature compared to sensible heat. It has energy storage capacity and emission capacity. Using this, the non-reactive phase transition mesogen can perform an endothermic or exothermic reaction in a specific temperature range, which absorbs and releases energy during the heat conduction through the reactive mesogen, thereby improving the thermal durability of the reactive mesogen. Can be increased.

상기 반응성 메조겐은 봉상형 또는 판상형 메조겐 코어에 고분자화 반응기가 C1~C30의 선형 탄화수소로 결합되어 있으며, 비반응성 상전이 메조겐은 봉상형 또는 판상형 메조겐 코어에 C1~C30의 선형 탄화수소가 결합된 구조를 가질 수 있다.In the reactive mesogen, a polymerized reactor is coupled to a rod-shaped or plate-shaped mesogen core with a linear hydrocarbon of C1 to C30, and a non-reactive phase transfer mesogen is a linear hydrocarbon of C1 to C30 bound to a rod or plate-shaped mesogen core. Structure.

상기 봉상형 메조겐 코어는 하기의 화학식 1~35의 구조를 포함하며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 봉상형 코어에 표현된 A 중 하나 이상의 위치에 결합될 수 있다.The rod-shaped mesogen core includes the structures of the following formulas 1 to 35, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 may be bonded to one or more positions of A expressed on the rod-shaped core.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00101
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[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00102
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[화학식 3][Formula 3]

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[화학식 4][Formula 4]

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[화학식 5][Formula 5]

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[화학식 6][Formula 6]

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[화학식 7][Formula 7]

Figure pat00107
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[화학식 8][Formula 8]

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[화학식 9][Formula 9]

Figure pat00109
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[화학식 10][Formula 10]

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[화학식 11][Formula 11]

Figure pat00111
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[화학식 12][Formula 12]

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[화학식 13][Formula 13]

Figure pat00113
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[화학식 14][Formula 14]

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[화학식 15][Formula 15]

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[화학식 16][Formula 16]

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[화학식 17][Formula 17]

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[화학식 18][Formula 18]

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[화학식 19][Formula 19]

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[화학식 20][Formula 20]

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[화학식 21][Formula 21]

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[화학식 22][Formula 22]

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[화학식 23][Formula 23]

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[화학식 24][Formula 24]

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[화학식 25][Formula 25]

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[화학식 26][Formula 26]

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[화학식 27][Formula 27]

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[화학식 28][Formula 28]

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[화학식 29][Formula 29]

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[화학식 30][Formula 30]

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[화학식 31][Formula 31]

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[화학식 32][Formula 32]

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[화학식 33][Formula 33]

Figure pat00133
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[화학식 34][Formula 34]

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[화학식 35][Formula 35]

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상기 판상형 메조겐 코어는 하기의 화학식 36~61의 구조를 포함하며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 판상형 코어에 표현된 A 중 하나 이상의 위치에 결합될 수 있다.The plate-shaped mesogen core includes the structures of the following formulas 36 to 61, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 may be bonded to one or more positions of A expressed on the plate-shaped core.

[화학식 36][Formula 36]

Figure pat00136
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[화학식 37][Formula 37]

Figure pat00137
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[화학식 38][Formula 38]

Figure pat00138
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[화학식 39][Formula 39]

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[화학식 40][Formula 40]

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[화학식 41][Formula 41]

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[화학식 42][Formula 42]

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[화학식 43][Formula 43]

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[화학식 44][Formula 44]

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[화학식 45][Formula 45]

Figure pat00145
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[화학식 46][Formula 46]

Figure pat00146
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[화학식 47][Formula 47]

Figure pat00147
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[화학식 48][Formula 48]

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[화학식 49][Formula 49]

Figure pat00149
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[화학식 50][Formula 50]

Figure pat00150
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[화학식 51][Formula 51]

Figure pat00151
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[화학식 52][Formula 52]

Figure pat00152
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[화학식 53][Formula 53]

Figure pat00153
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[화학식 54][Formula 54]

Figure pat00154
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[화학식 55][Formula 55]

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[화학식 56][Formula 56]

Figure pat00156
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[화학식 57][Formula 57]

Figure pat00157
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[화학식 58][Formula 58]

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Figure pat00158

[화학식 59][Formula 59]

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[화학식 60][Formula 60]

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Figure pat00160

[화학식 61][Formula 61]

Figure pat00161
Figure pat00161

상기 고분자화 반응기는 하기의 화학식 62~96의 구조를 가지며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 고분자화 반응기에 표현된 R 중 하나의 위치에 결합될 수 있다.The polymerization reactor has a structure of the following formulas 62 to 96, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 may be bonded to one of R represented in the polymerization reactor.

[화학식 62][Formula 62]

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Figure pat00162

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 63][Formula 63]

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Figure pat00163

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 64][Formula 64]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 65][Formula 65]

Figure pat00165
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 66][Formula 66]

Figure pat00166
Figure pat00166

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 67][Formula 67]

Figure pat00167
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 68][Formula 68]

Figure pat00168
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 69][Formula 69]

Figure pat00169
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 70][Formula 70]

Figure pat00170
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 71][Formula 71]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 72][Formula 72]

Figure pat00172
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 73][Formula 73]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 74][Formula 74]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 75][Formula 75]

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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 76][Formula 76]

Figure pat00176
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(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 77][Formula 77]

Figure pat00177
Figure pat00177

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 78][Formula 78]

Figure pat00178
Figure pat00178

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 79][Formula 79]

Figure pat00179
Figure pat00179

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 80][Formula 80]

Figure pat00180
Figure pat00180

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 81][Formula 81]

Figure pat00181
Figure pat00181

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 82][Formula 82]

Figure pat00182
Figure pat00182

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 83][Formula 83]

Figure pat00183
Figure pat00183

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 84][Formula 84]

Figure pat00184
Figure pat00184

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 85][Formula 85]

Figure pat00185
Figure pat00185

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 86][Formula 86]

Figure pat00186
Figure pat00186

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 87][Formula 87]

Figure pat00187
Figure pat00187

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 88][Formula 88]

Figure pat00188
Figure pat00188

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 89][Formula 89]

Figure pat00189
Figure pat00189

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 90][Formula 90]

Figure pat00190
Figure pat00190

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 91][Formula 91]

Figure pat00191
Figure pat00191

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 92][Formula 92]

Figure pat00192
Figure pat00192

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 93][Formula 93]

Figure pat00193
Figure pat00193

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 94][Formula 94]

Figure pat00194
Figure pat00194

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 95][Formula 95]

Figure pat00195
Figure pat00195

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

[화학식 96][Formula 96]

Figure pat00196
Figure pat00196

(R는 C1~C30의 탄화수소)(R is a C1-C30 hydrocarbon)

상기 반응성 메조겐은 하기의 화학식 97의 구조를 가지며 상기 비반응성 메조겐은 하기의 화학식 98~100의 구조를 가질 수 있다.The reactive mesogen may have the structure of Formula 97 below, and the non-reactive mesogen may have the structure of Formulas 98 to 100 below.

[화학식 97][Formula 97]

Figure pat00197
Figure pat00197

[화학식 98][Formula 98]

Figure pat00198
Figure pat00198

[화학식 99][Formula 99]

Figure pat00199
Figure pat00199

[화학식 100][Formula 100]

Figure pat00200
Figure pat00200

상기 마이크로 도메인은 크기가 0.1 um ~ 100 um일 수 있다. 상기 마이크로 도메인은 상기 반응성 메조겐의 반응속도에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 특 반응성 메조겐의 중합속도가 빠른 경우 내부의 비반응성 상전이 메조겐이 응집될 시간이 줄어들게 되어 마이크로 도메인의 크기가 작아지며, 반응성 메조겐의 중합속도가 낮아지는 경우 이와는 반대로 마이크로 도메인의 크기가 커지게 된다.The micro domain may have a size of 0.1 um to 100 um. The micro domain may have various sizes according to the reaction rate of the reactive mesogen. When the polymerization speed of the special reactive mesogen is fast, the time for the internal non-reactive phase transition mesogen to aggregate is reduced, so that the size of the micro domain becomes small, and when the polymerization speed of the reactive mesogen decreases, the size of the micro domain is largely reversed. Lose.

상기 마이크로 도메인은 구형, 판상형 또는 채널형의 구조를 가질 수 있다. 일반적으로 상기 마이크로 도메인은 구형으로 응집될 수 있지만, 제조된 열제어 소재를 압축하거나 신전하여 사용하는 경우 상기 마이크로 도메인의 형상이 변화할 수 있다. 이밖에도 마이크로 도메인 형성시 일정한 방향에서 열을 가하거나 첨가제를 사용하는 것등 다양한 방법으로 마이크로 도메인의 형상을 제어할 수 있다. The micro-domain may have a spherical, plate-like or channel-like structure. In general, the micro-domains may be aggregated in a spherical shape, but the shape of the micro-domains may change when the manufactured heat control material is compressed or extended. In addition, when the micro domain is formed, the shape of the micro domain can be controlled by various methods, such as applying heat in a certain direction or using an additive.

상기 비 반응성 상전이 메조겐은 -30℃에서 250℃ 사이의 온도범위 내에서 가역적인 상변화를 일으키며, 온도의 상승에 따라 결정상, 액정상, 등방상으로 상전이가 일어나며, 110~190℃의 온도에서 액정상을 가질 수 있다.The non-reactive phase transition mesogen causes a reversible phase change within a temperature range between -30°C and 250°C, and a phase change occurs in a crystalline phase, a liquid crystal phase, or an isotropic phase with an increase in temperature, at a temperature of 110 to 190°C. It may have a liquid crystal phase.

일예로서 상기 비 반응성 상전이 메조겐이 화학식 98을 가지는 구조의 경우 170-190℃에서는 액정상이며, 200℃이상에서는 등방상, 150℃이하에서는 결정상으로 상전이 할 수 있다. 화학식 99을 가지는 구조의 경우 150-175℃에서는 액정상이며, 180℃이상에서는 등방상, 140℃이하에서는 결정상으로 상전이 할 수 있다. 화학식 100을 가지는 구조의 경우 110-140℃에서는 액정상이며, 150℃이상에서는 등방상, 100℃이하에서는 결정상으로 상전이 할 수 있다.As an example, in the case of a structure in which the non-reactive phase transition mesogen has the formula (98), the phase may be changed to a liquid crystal phase at 170-190°C, an isotropic phase at 200°C or higher, and a crystalline phase at 150°C or lower. In the case of a structure having the formula (99), the phase may be changed to a liquid crystal phase at 150-175°C, an isotropic phase at 180°C or higher, and a crystal phase at 140°C or lower. In the case of the structure having the formula (100), the phase may be changed to a liquid crystal phase at 110-140°C, an isotropic phase at 150°C or higher, and a crystalline phase at 100°C or lower.

따라서 비 반응성 상전이 메조겐의 경우 분자 구조에 따라 -30℃에서 250℃ 사이의 온도범위 내에서 가역적인 상변화를 일으키며, 메조겐 코어나 알킬 사슬의 길이 등 화학적 구조를 변화시킴으로서 상변화가 일어나는 온도를 조절할 수 있다. 온도에 따라 결정상, 액정상, 등방상으로 상전이가 일어나며 액정상으로는 네마틱, 스메틱, 콜레스테릭, 컬럼나, 라멜라, 큐빅상 등의 형태가 나타날 수 있다.Therefore, in the case of the non-reactive phase transition mesogen, the phase change occurs by changing the chemical structure such as the length of the mesogen core or alkyl chain, etc. Can be adjusted. Depending on the temperature, a phase transition occurs in a crystalline phase, a liquid crystal phase, and an isotropic phase, and forms such as nematic, smectic, cholesteric, columnar, lamellar, and cubic phases may appear in the liquid crystal phase.

상기 열 제어 유기소재는 열전도성이 0.3 ~ 5 W/mK일 수 있다. 열전도도가 0.3 W/mK 이하일 경우 재료의 방열특성이 효과적으로 나타나지 않을 수 있다.The thermally controlled organic material may have a thermal conductivity of 0.3 to 5 W/mK. When the thermal conductivity is 0.3 W/mK or less, the heat dissipation characteristics of the material may not be effectively displayed.

본 발명은 또한 (a) 반응성 메조겐 및 비반응성 상전이 메조겐의 혼합물을 준비하는 단계; (b) 상기 혼합물에 자외선을 공급하여 반응성 메조겐 고분자 네트워크를 중합하는 단계를 포함하는 열 제어 유기소재 제조방법에 있어서, 상기 자외선의 조사량에 따라 상기 비반응성 상전이 메조겐의 도메인의 크기가 변화하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제11항의 열 제어 유기소재 제조방법을 제공한다.The present invention also comprises (a) preparing a mixture of reactive mesogen and non-reactive phase transition mesogen; (b) In the method for producing a thermally controlled organic material comprising the step of polymerizing a reactive mesogen polymer network by supplying ultraviolet rays to the mixture, the size of the domain of the non-reactive phase transition mesogen changes according to the irradiation amount of the ultraviolet rays It provides a method for manufacturing the heat-controlled organic material of claim 1 to claim 11.

상압 -30℃에서 250℃ 이내의 메조겐의 준안정상 온도범위에서 50 mW/cm2 이상의 세기로 자외선을 조사하면 강한 자극으로 인하여 반응성 메조겐이 10분 이내의 빠른 속도로 중합되며 중합유도 상분리가 충분히 일어나기 전에 고분자 네트워크가 빠르게 형성되기 때문에 비반응성 상전이 도메인의 크기가 매우 작으며 많은 수의 도메인을 형성하게 된다. 반대로 같은 온도 범위에서 50 mW/cm2 이하의 세기로 자외선을 조사하면 약한 자극으로 인하여 반응성 메조겐이 네트워크를 구축하는 시간이 10 분이상 소요되고 이렇게 느린 시간의 중합을 유도하면 중합유도 상분리가 충분히 일어날 만큼 고분자 네트워크가 천천히 형성되므로 수 마이크로미터 이상의 비반응성 상전이 메조겐 도메인이 형성될 수 있다.When irradiated with ultraviolet light at an intensity of 50 mW/cm 2 or higher in the metastable phase temperature range of mesogen within -30°C to 250°C under normal pressure, reactive mesogen is rapidly polymerized within 10 minutes due to strong stimulation and polymerization-induced phase separation Since the polymer network is rapidly formed before it occurs sufficiently, the size of the non-reactive phase transition domain is very small and a large number of domains are formed. Conversely, when irradiating ultraviolet light with an intensity of 50 mW/cm 2 or less in the same temperature range, it takes more than 10 minutes for the reactive mesogen to build a network due to weak stimulation. Since the polymer network is formed slowly enough to occur, a non-reactive phase transition mesogen domain of several micrometers or more can be formed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described so that those skilled in the art can easily carry out. In addition, in the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known functions or known configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, certain features shown in the drawings are enlarged or reduced or simplified for ease of description, and the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.

실시예Example

열 제어 유기소재의 제조를 위해 본 발명에서는 아래와 같은 분자를 합성하였다. 먼저 반응성 메조겐으로 사용하고자 합성한 분자(화학식 97)는 [도 6]과 같다.For the production of thermally controlled organic materials, the following molecules were synthesized in the present invention. First, a molecule synthesized for use as a reactive mesogen (Formula 97) is shown in [Figure 6].

화합물 97은 6-(4-(6-((6-hydroxyhexyl)oxy)naphthalen-2-yl)phenoxy)hexan-1-ol 0.004 mol, Methacryloyl Chloride 0.01 mol, Triethylamine 0.01 mol을 디클로로메탄 20 ml에 넣고 상온 상압에서 12시간동안 반응한 뒤 에틸하세테이트:헥산 = 1:3의 전개액을 이용하여 컬럼크로마토그래피를 통해 얻어내었다.Compound 97 was added 0.004 mol of 6-(4-(6-((6-hydroxyhexyl)oxy)naphthalen-2-yl)phenoxy)hexan-1-ol, 0.01 mol of Methacryloyl Chloride, and 0.01 mol of Triethylamine in 20 ml of dichloromethane After reacting at room temperature and normal pressure for 12 hours, it was obtained by column chromatography using a developing solution of ethyl acetate:hexane = 1:3.

다음으로 비반응성 상전이 메조겐으로 사용하고자 합성한 분자 1(화학식 98)은 [도 7]와 같다. 화합물 98은 6-(4-hydroxyphenyl)naphthalen-2-ol 3.8 mmol, 6-Chlorohexan-1-ol 15.2 mmol, KOH 15.2 mmol을 에탄올 40 ml에 넣고 상압 110 ℃에서 24시간동안 반응한 뒤 pH2 가 되도록 염산을 넣어준 뒤 상온에서 침전물을 걸러서 얻어낸다. Next, the molecule 1 (Formula 98) synthesized for use as a non-reactive phase transition mesogen is as shown in FIG. 7. Compound 98 was added to 3.8 mmol of 6-(4-hydroxyphenyl)naphthalen-2-ol, 15.2 mmol of 6-Chlorohexan-1-ol, 15.2 mmol of KOH in 40 ml of ethanol, reacted at 110°C for 24 hours under normal pressure to reach pH2. After adding hydrochloric acid, the precipitate is filtered out at room temperature.

비반응성 상전이 메조겐으로 사용하고자 합성한 분자 2(화학식 99)는 [도 8]와 같다. 화합물 99는 6-(4-hydroxyphenyl)naphthalen-2-ol 2.12 mmol, 1-Bromohexane 5 mmol, K2CO3 5 mmol을 2-butanone 30 ml에 넣고 상압 70 ℃에서 48시간동안 반응한 뒤 디클로로메탄을 이용하여 컬럼크로마토그래피하여 얻어내었다.Molecule 2 (Formula 99) synthesized for use as a non-reactive phase transition mesogen is as shown in [Fig. 8]. Compound 99 was added 6-(4-hydroxyphenyl)naphthalen-2-ol 2.12 mmol, 1-Bromohexane 5 mmol, K 2 CO 3 5 mmol into 30 ml of 2-butanone and reacted at 70° C. for 48 hours, followed by dichloromethane. It was obtained by column chromatography using.

마찬가지로 비반응성 상전이 메조겐으로 사용하고자 합성한 분자 3(화학식 100)는 [도 9]와 같다. 화합물 100은 6-(4-hydroxyphenyl)naphthalen-2-ol 2.12 mmol, 1-Bromododecane 5 mmol, K2CO3 5 mmol을 2-butanone 30 ml에 넣고 상압 70 ℃에서 48시간동안 반응한 뒤 디클로로메탄을 이용하여 컬럼크로마토그래피하여 얻어내었다.Likewise, molecule 3 (Formula 100) synthesized for use as a non-reactive phase transition mesogen is as shown in FIG. 9. Compound 100 was added 6-(4-hydroxyphenyl)naphthalen-2-ol 2.12 mmol, 1-Bromododecane 5 mmol, K 2 CO 3 5 mmol into 30 ml of 2-butanone and reacted at 70° C. for 48 hours, followed by dichloromethane. It was obtained by column chromatography using.

다음으로 반응성 메조겐 분자에 비반응성 메조겐인 1, 2, 그리고 3 분자를 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 제조 방법은 상온 상압에서 반응성 메조겐과 비반응성 상전이 메조겐 두 분자를 아세톤, 디클로로메탄, 클로로포름, 디메틸포름아미드 등의 용매에 넣어 충분히 녹인 뒤 600 mmHg 이상의 진공으로 용매를 증발시켜 고체상의 균일 혼합물을 만들 수 있도록 하였다. 혼합물은 반응성 메조겐과 비반응성 메조겐의 비율을 동일하게 9 : 1부터 시작하여 점차 비반응성 메조겐의 비율을 증가시키며 제작하였으며 중합을 위한 광개시제는 별도로 사용하지 않았다. Next, a mixture was prepared by mixing non-reactive mesogen 1, 2, and 3 molecules with a reactive mesogen molecule. In the manufacturing method, two molecules of reactive mesogen and non-reactive phase transition mesogen are dissolved in a solvent such as acetone, dichloromethane, chloroform, or dimethylformamide at room temperature and pressure, and then dissolved sufficiently to evaporate the solvent under a vacuum of 600 mmHg or more to obtain a solid homogeneous mixture. To make it. The mixture was prepared with the ratio of reactive mesogen and non-reactive mesogen starting at 9:1 and gradually increasing the ratio of non-reactive mesogen, and a photoinitiator for polymerization was not used separately.

이들의 시차주사열량분석법의 측정 결과는 [도 10]과 같다.The measurement results of these differential scanning calorimetry are shown in [Fig. 10].

위의 시차주사열량분석법을 통해 각 혼합물들의 상전이 온도를 확인하였다. 이를 바탕으로 유리 기판 위에 두 메조겐이 혼합된 혼합물을 놓고 등방성 온도까지 열을 가해주어 녹인 다음 원하는 온도 범위까지 다시 온도를 낮추어준다. 그 다음 1~100 mW/cm2 이내의 세기를 갖는 자외선 노출을 통해 광 중합시켜 중합유도 상분리가 이루어진 필름을 제작하였다.The phase transition temperature of each mixture was confirmed through the differential scanning calorimetry. Based on this, a mixture of two mesogens is placed on a glass substrate, heated to an isotropic temperature, melted, and then lowered to a desired temperature range again. Then, photopolymerization was performed through exposure to ultraviolet light having an intensity within 1 to 100 mW/cm 2 to produce a film in which polymerization-induced phase separation was achieved.

제작이 완료된 필름은 열전도도 측정을 실시하였으며 필름의 열전도도는 [도 11 ~ 도 13]과 같다.The completed film was measured for thermal conductivity, and the thermal conductivity of the film is shown in [FIG. 11 to FIG. 13].

도 11~13 은 반응성 메조겐인 화합물 97을 지지체인 액정고분자로 사용하고 화합물 98 ~ 100을 각각 비율별로 혼합하여 액정상과 등방상의 온도에서 중합한 필름의 열전도도를 측정한 결과이다. 열전도도 측정 결과 기존의 상전이 물질은 복합재료 제작시 함량이 증가하면 열전도도가 감소하는 특성을 나타내었는데 본 특허에서 제시한 바와 같이 화합물 98~100은 자체적으로 높은 열전도도를 나타내므로 복합재료로 제작하여도 열전도도 감소효과가 두드러지지 않는 것을 알 수 있다. 본 특허에서 제시하는 상전이메조겐의 높은 열전도도와 흡열 특성을 이용하면 열전도도가 높으면서도 자발적인 열흡수를 유도할 수 있는 열제어 소재의 개발이 가능하다.11 to 13 show the results of measuring the thermal conductivity of a film polymerized at a temperature of a liquid crystal phase and an isotropic phase by using compound 97, which is a reactive mesogen, as a liquid crystal polymer as a support, and mixing compounds 98 to 100 for each ratio. As a result of the thermal conductivity measurement, the existing phase-transfer material exhibited a characteristic that the thermal conductivity decreased when the content increased when manufacturing the composite material. As suggested in this patent, the compounds 98~100 exhibit high thermal conductivity by themselves, so they are made of composite materials. However, it can be seen that the effect of reducing the thermal conductivity is not noticeable. Using the high thermal conductivity and endothermic properties of the phase transition mesogen suggested in this patent, it is possible to develop a heat control material capable of inducing spontaneous heat absorption while having high thermal conductivity.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Since the specific parts of the present invention have been described in detail above, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (12)

반응성 메조겐으로 구성되는 고분자 네트워크 내부에 비 반응성 상전이 메조겐으로 구성되는 마이크로 도메인이 분산되어 있는 열 제어 유기소재.
Thermally controlled organic material in which micro domains composed of non-reactive phase transition mesogen are dispersed inside a polymer network composed of reactive mesogens.
제1항에 있어서,
상기 반응성 메조겐은 봉상형 또는 판상형 메조겐 코어에 고분자화 반응기가 C1~C30의 선형 탄화수소로 결합되어 있으며, 비반응성 상전이 메조겐은 봉상형 또는 판상형 메조겐 코어에 C1~C30의 선형 탄화수소가 결합된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
According to claim 1,
In the reactive mesogen, a polymerized reactor is coupled to a rod-shaped or plate-shaped mesogen core with a linear hydrocarbon of C1 to C30, and a non-reactive phase transition mesogen is a linear hydrocarbon of C1 to C30 bound to a rod or plate-shaped mesogen core. Thermally controlled organic material characterized by having a structure.
제2항에 있어서,
상기 봉상형 메조겐 코어는 하기의 화학식 1~35의 구조를 포함하며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 봉상형 코어에 표현된 A 중 하나 이상의 위치에 결합되는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
[화학식 1]
Figure pat00201

[화학식 2]
Figure pat00202

[화학식 3]
Figure pat00203

[화학식 4]
Figure pat00204

[화학식 5]
Figure pat00205

[화학식 6]
Figure pat00206

[화학식 7]
Figure pat00207

[화학식 8]
Figure pat00208

[화학식 9]
Figure pat00209

[화학식 10]
Figure pat00210

[화학식 11]
Figure pat00211

[화학식 12]
Figure pat00212

[화학식 13]
Figure pat00213

[화학식 14]
Figure pat00214

[화학식 15]
Figure pat00215

[화학식 16]
Figure pat00216

[화학식 17]
Figure pat00217

[화학식 18]
Figure pat00218

[화학식 19]
Figure pat00219

[화학식 20]
Figure pat00220

[화학식 21]
Figure pat00221

[화학식 22]
Figure pat00222

[화학식 23]
Figure pat00223

[화학식 24]
Figure pat00224

[화학식 25]
Figure pat00225

[화학식 26]
Figure pat00226

[화학식 27]
Figure pat00227

[화학식 28]
Figure pat00228

[화학식 29]
Figure pat00229

[화학식 30]
Figure pat00230

[화학식 31]
Figure pat00231

[화학식 32]
Figure pat00232

[화학식 33]
Figure pat00233

[화학식 34]
Figure pat00234

[화학식 35]
Figure pat00235

According to claim 2,
The rod-shaped mesogen core includes the structures of Formulas 1 to 35 below, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 are thermally controlled organic materials, characterized in that they are bonded to one or more positions of A expressed on the rod-shaped core. .
[Formula 1]
Figure pat00201

[Formula 2]
Figure pat00202

[Formula 3]
Figure pat00203

[Formula 4]
Figure pat00204

[Formula 5]
Figure pat00205

[Formula 6]
Figure pat00206

[Formula 7]
Figure pat00207

[Formula 8]
Figure pat00208

[Formula 9]
Figure pat00209

[Formula 10]
Figure pat00210

[Formula 11]
Figure pat00211

[Formula 12]
Figure pat00212

[Formula 13]
Figure pat00213

[Formula 14]
Figure pat00214

[Formula 15]
Figure pat00215

[Formula 16]
Figure pat00216

[Formula 17]
Figure pat00217

[Formula 18]
Figure pat00218

[Formula 19]
Figure pat00219

[Formula 20]
Figure pat00220

[Formula 21]
Figure pat00221

[Formula 22]
Figure pat00222

[Formula 23]
Figure pat00223

[Formula 24]
Figure pat00224

[Formula 25]
Figure pat00225

[Formula 26]
Figure pat00226

[Formula 27]
Figure pat00227

[Formula 28]
Figure pat00228

[Formula 29]
Figure pat00229

[Formula 30]
Figure pat00230

[Formula 31]
Figure pat00231

[Formula 32]
Figure pat00232

[Formula 33]
Figure pat00233

[Formula 34]
Figure pat00234

[Formula 35]
Figure pat00235

 제2항에 있어서,
상기 판상형 메조겐 코어는 하기의 화학식 36~61의 구조를 포함하며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 판상형 코어에 표현된 A 중 하나 이상의 위치에 결합되는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
[화학식 36]
Figure pat00236

[화학식 37]
Figure pat00237

[화학식 38]
Figure pat00238

[화학식 39]
Figure pat00239

[화학식 40]
Figure pat00240

[화학식 41]
Figure pat00241

[화학식 42]
Figure pat00242

[화학식 43]
Figure pat00243

[화학식 44]
Figure pat00244

[화학식 45]
Figure pat00245


[화학식 46]
Figure pat00246

[화학식 47]
Figure pat00247

[화학식 48]
Figure pat00248

[화학식 49]
Figure pat00249

[화학식 50]
Figure pat00250

[화학식 51]
Figure pat00251

[화학식 52]
Figure pat00252

[화학식 53]
Figure pat00253

[화학식 54]
Figure pat00254

[화학식 55]
Figure pat00255

[화학식 56]
Figure pat00256

[화학식 57]
Figure pat00257

[화학식 58]
Figure pat00258

[화학식 59]
Figure pat00259

[화학식 60]
Figure pat00260

[화학식 61]
Figure pat00261

According to claim 2,
The plate-shaped mesogen core includes the structures of the following formulas 36 to 61, and the linear hydrocarbons of C1 to C30 are thermally controlled organic materials, characterized in that they are bonded to one or more positions of A expressed on the plate-shaped core.
[Formula 36]
Figure pat00236

[Formula 37]
Figure pat00237

[Formula 38]
Figure pat00238

[Formula 39]
Figure pat00239

[Formula 40]
Figure pat00240

[Formula 41]
Figure pat00241

[Formula 42]
Figure pat00242

[Formula 43]
Figure pat00243

[Formula 44]
Figure pat00244

[Formula 45]
Figure pat00245


[Formula 46]
Figure pat00246

[Formula 47]
Figure pat00247

[Formula 48]
Figure pat00248

[Formula 49]
Figure pat00249

[Formula 50]
Figure pat00250

[Formula 51]
Figure pat00251

[Formula 52]
Figure pat00252

[Formula 53]
Figure pat00253

[Formula 54]
Figure pat00254

[Formula 55]
Figure pat00255

[Formula 56]
Figure pat00256

[Formula 57]
Figure pat00257

[Formula 58]
Figure pat00258

[Formula 59]
Figure pat00259

[Formula 60]
Figure pat00260

[Formula 61]
Figure pat00261

 제2항에 있어서,
상기 고분자와 반응기는 하기의 화학식 62~96의 구조를 가지며, 상기 C1~C30의 선형 탄화수소는 상기 고분자화 반응기에 표현된 R 중 하나의 위치에 결합되는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
[화학식 62]
Figure pat00262

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 63]
Figure pat00263

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 64]
Figure pat00264

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 65]
Figure pat00265

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 66]
Figure pat00266

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 67]
Figure pat00267

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 68]
Figure pat00268

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 69]
Figure pat00269

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 70]
Figure pat00270

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 71]
Figure pat00271

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 72]
Figure pat00272

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 73]
Figure pat00273

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 74]
Figure pat00274

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 75]
Figure pat00275

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 76]
Figure pat00276

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 77]
Figure pat00277

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 78]
Figure pat00278

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 79]
Figure pat00279

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 80]
Figure pat00280

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 81]
Figure pat00281

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 82]
Figure pat00282

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 83]
Figure pat00283

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 84]
Figure pat00284

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 85]
Figure pat00285

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 86]
Figure pat00286

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 87]
Figure pat00287

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 88]
Figure pat00288

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 89]
Figure pat00289

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 90]
Figure pat00290

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 91]
Figure pat00291

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 92]
Figure pat00292

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 93]
Figure pat00293

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 94]
Figure pat00294

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 95]
Figure pat00295

(R는 C1~C30의 탄화수소)
[화학식 96]
Figure pat00296

(R는 C1~C30의 탄화수소)
According to claim 2,
The polymer and the reactor have a structure of the following formulas 62 to 96, and the linear hydrocarbon of C1 to C30 is a heat-controlled organic material, characterized in that coupled to one of the positions represented by the R in the polymerization reactor.
[Formula 62]
Figure pat00262

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 63]
Figure pat00263

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 64]
Figure pat00264

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 65]
Figure pat00265

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 66]
Figure pat00266

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 67]
Figure pat00267

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 68]
Figure pat00268

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 69]
Figure pat00269

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 70]
Figure pat00270

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 71]
Figure pat00271

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 72]
Figure pat00272

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 73]
Figure pat00273

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 74]
Figure pat00274

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 75]
Figure pat00275

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 76]
Figure pat00276

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 77]
Figure pat00277

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 78]
Figure pat00278

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 79]
Figure pat00279

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 80]
Figure pat00280

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 81]
Figure pat00281

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 82]
Figure pat00282

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 83]
Figure pat00283

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 84]
Figure pat00284

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 85]
Figure pat00285

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 86]
Figure pat00286

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 87]
Figure pat00287

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 88]
Figure pat00288

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 89]
Figure pat00289

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 90]
Figure pat00290

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 91]
Figure pat00291

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 92]
Figure pat00292

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 93]
Figure pat00293

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 94]
Figure pat00294

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 95]
Figure pat00295

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
[Formula 96]
Figure pat00296

(R is a C1-C30 hydrocarbon)
제1항에 있어서,
상기 반응성 메조겐은 하기의 화학식 97의 구조를 가지며 상기 비 반응성 상전이 메조겐은 하기의 화학식 98~100의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
[화학식 97]
Figure pat00297

[화학식 98]
Figure pat00298

[화학식 99]
Figure pat00299

[화학식 100]
Figure pat00300
According to claim 1,
The reactive mesogen has the structure of Formula 97 below, and the non-reactive phase transition mesogen has the structure of Formulas 98 to 100 below.
[Formula 97]
Figure pat00297

[Formula 98]
Figure pat00298

[Formula 99]
Figure pat00299

[Formula 100]
Figure pat00300
 제1항에 있어서,
상기 마이크로 도메인은 크기가 0.1 um ~ 100 um인 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
According to claim 1,
The micro-domain is a thermally controlled organic material characterized in that the size is 0.1 um ~ 100 um.
제1항에 있어서,
상기 마이크로 도메인은 구형, 판상형 또는 채널형의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
According to claim 1,
The micro-domain is a heat-controlled organic material, characterized in that it has a spherical, plate-like or channel-like structure.
제1항에 있어서,
상기 비 반응성 상전이 메조겐은 주변의 온도에 따라 상이 변화하는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
According to claim 1,
The non-reactive phase transition mesogen is a thermally controlled organic material characterized in that the phase changes according to the ambient temperature.
제9항에 있어서,
상기 비 반응성 상전이 메조겐은 -30℃에서 250℃ 사이의 온도범위 내에서 가역적인 상변화를 일으키며,
온도의 상승에 따라 결정상, 액정상, 등방상으로 상전이가 일어나며,
110~190℃의 온도에서 액정상을 가지는 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
The method of claim 9,
The non-reactive phase transition mesogen causes a reversible phase change within a temperature range between -30°C and 250°C,
Phase transition occurs to the crystalline phase, the liquid crystal phase, and the isotropic phase as the temperature rises,
Thermal control organic material characterized in that it has a liquid crystal phase at a temperature of 110 ~ 190 ℃.
제1항에 있어서,
상기 열 제어 유기소재는 열전도성이 0.3 ~ 5 W/mK인 것을 특징으로 하는 열 제어 유기소재.
According to claim 1,
The thermally controlled organic material is a thermally controlled organic material, characterized in that the thermal conductivity is 0.3 ~ 5 W / mK.
(a) 반응성 메조겐 및 비반응성 상전이 메조겐의 혼합물을 준비하는 단계;
(b) 상기 혼합물에 자외선을 공급하여 반응성 메조겐 고분자 네트워크를 중합하는 단계;
를 포함하는 열 제어 유기소재 제조방법에 있어서,
상기 자외선의 조사량에 따라 상기 비반응성 상전이 메조겐의 도메인의 크기가 변화하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제11항의 열 제어 유기소재 제조방법.(a) preparing a mixture of reactive mesogen and non-reactive phase transition mesogen;
(b) polymerizing a reactive mesogen polymer network by supplying ultraviolet light to the mixture;
In the method of manufacturing a thermally controlled organic material comprising a,
The method of claim 1 to 11, characterized in that the size of the domain of the non-reactive phase transition mesogen is changed according to the irradiation amount of the ultraviolet rays.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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