JP785H - 示温材料 - Google Patents

示温材料

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【発明の詳細な説明】 本発明は電子供与性呈色性有機化合物とフエノール性水
酸基を有する化合物と酢酸アミル,酢酸イソアミル,酢
酸オクチル,プロピオン酸ブチル,プロピオン酸オクチ
ル,カプロン酸エチル,カプロン酸n−アミル,カプリ
ル酸エチル,カプリル酸n−アミル、カプリン酸エチ
ル,カプリン酸アミル,カプリン酸オクチル,ミリスチ
ン酸メチル,ミリスチン酸エチル,ミリスチン酸ブチ
ル,ステアリン酸メチル,ステアリン酸エチル,ステア
リン酸n−ブチルから選んだ1又は2以上,の三成分を
必須成分とした−70℃〜+40℃で加温により消色し
冷却により発色する可逆性示温材料に関する。 本発明者は電子供与性呈色性有機化合物とフエノール性
水酸基を有する化合物との反応による呈色を検討し,こ
の両者に酢酸アミル,酢酸イソアミル,酢酸オクチル,
プロピオン酸ブチル,プロピオン酸オクチル,カプロン
酸エチル,カプロン酸n−アミル,カプリル酸エチル,
カプリル酸n−アミル、カプリン酸エチル,カプリン酸
アミル,カプリン酸オクチル,ミリスチン酸メチル,ミ
リスチン酸エチル,ミリスチン酸ブチル,ステアリン酸
メチル,ステアリン酸エチル,ステアリン酸n−ブチル
より選んだ化合物を加えて反応させると呈色現象が温度
により変化するという新知見を得た。そしてこの新しい
知見にもとずいて更に研究をした結果,本発明を完成し
たものである。 従来,示温材料として金属錯塩結晶があり,示温塗料等
温度検知に使用されていた。しかし,これら金属錯塩結
晶は変色温度領域が実質的に50℃から数百度(℃)で
大部分は100℃以上であり日常生活温度領域での変色
物質は無く使用用途に制限があつた。又,色及び変色温
度は自由に選ぶことができず,錯塩物質自体の性質に依
存せざるを得なかつた。即ち,100℃以下で変色する
物質の種類は2〜3種類と限定されており,しかもその
変色は,Ag2HgI4,50℃で黄色から橙色,Cu2HgI4,7
0℃で赤色から褐色に変化し,色の種類を選ぶことはも
ちろんできず,その変色もきわめて類似している欠点が
ある。又,金属錯塩結晶を使用するため,この種の示温
材料は光の透過性がなく使用用途に制限があること,さ
らにこの種の示温材料は重金属を含む化合物が多く,特
に100℃以下で変色する物質は前述のごとくHgを含む
ため使用に際し,その危険性を十分注意する必要がある
と同時に公害発生源となりうるため,本物質の多量の使
用はきわめて不都合である。もう一方の示温材料として
の液晶は変色温度領域が大略−20℃〜+200℃で特
に0℃以下で変色する液晶はきわめて少い。又,前記同
様色及び変色温度は自由に選ぶことができず,液晶物質
自体の性質に依存せざるを得ない。即ち,必要とする色
と変色温度を持つた物質を求める場合,従来までに合成
された物質の中より選び出すか又は今後合成される物質
を待つ以外に方法はない。一方,この種の物質は化学的
にきわめて鋭敏で他物質との接触によりその作用効果が
劣化する欠点がある。又,液状でしか作動しないこと,
コレステリツク液晶では黒色下地を必要とすること,こ
の種の化合物はきわめて高価であること等を考え合わせ
ると,これを示温材料として使用することは大きな制約
条件となり,用途開発の上できわめて不都合であつた。 そこで本発明者はこのような問題点を解決するために,
さきに電子供与性呈色性有機化合物とフエノール性水酸
基を有する化合物とアルコール性水酸基を有する化合物
の三成分を必須成分とした示温材料という新しいタイプ
の示温材料を発明した。 本発明はこのアルコール性水酸基を有する化合物を用い
た発明よりもさらに低温に変色温度領域があることが従
来の示温材料にみられない大きな特徴であつて示温材料
を低温工業へまで拡大できたことは産業上の安全性,便
利性への寄与きわめて大と考えられる。さらに本発明に
よる−70℃〜+40℃で加温により消色し冷却により
発色する可逆性示温材料の最大の特徴は変色する温度及
び色の種類の組み合せを自由自在に調節できる点にあ
る。即ち,電子供与性呈色性有機化合物で色を選び,フ
エノール性水酸基を有する化合物で呈色させて濃度を定
めさらに酢酸アミル,酢酸イソアミル,酢酸オクチル,
プロピオン酸ブチル,プロピオン酸オクチル,カプロン
酸エチル,カプロン酸n−アミル,カプリル酸エチル,
カプリル酸n−アミル、カプリン酸エチル,カプリン酸
アミル,カプリン酸オクチル,ミリスチン酸メチル,ミ
リスチン酸エチル,ミリスチン酸ブチル,ステアリン酸
メチル,ステアリン酸エチル,ステアリン酸n−ブチル
より選んだ化合物の種類又は添加量で変色温度を決定す
ることができる。換言すれば,大略−70℃〜+40℃
の間の温度において赤,青,黄,緑,橙,紫,その他配
色により微妙な色まで有色から無色に,無色から有色へ
と変化させることが前記三物質を適宜組み合せることに
より可能であるということで従来の示温材料のように,
必要とする色と変色温度をもつた物質を探す場合従来ま
でに合成された物質中より選び出すか又は今後合成され
る物質を待つ以外に方法がないのに比べ本発明は従来に
全くみあたらない材料選定に非常に自由度のある−70
℃〜+40℃で加温により消色し冷却により発色する可
逆性示温材料である。又,色の変化も有色から無色に,
無色から有色へと非常に顕著な変化であることも従来の
示温材料と異なる点である。ただし,必須三成分に一般
の染料,顔料等着色料を添加することにより従来の示温
材料の変色の様に有色(I)から有色(II)へと変化させる
こともできる。その他,本発明による示温材料は光を透
過させることも可能で,デイスプレーその他の応用にも
有効であり,形状は固状でも液状でも使用できる点も従
来の示温材料に見られない特徴であり,さらに公害発生
源となる様な物質は含まず価格も安価であること等を考
え合せると,いろいろ工業材料その他の用途に応用する
上で,きわめて優れた示温材料と言うことができる。 本発明で使用する電子供与性呈色性有機化合物として,
ジアリールフタリド類,ポリアリールカルビノール類,
ロイコオーラミン類,アシルオーラミン類,アリールオ
ーラミン類,ローダミンBラクタム類,インドリン類,
スピロピラン類,フルオラン類等がある。これらの化合
物を次に例示する。 クリスタルバイオレツトラクトン, マラカイトグリーンラクトン, ミヒラーヒドロール, クリスタルバイオレツトカービノール, マラカイトグリーンカービノール, N−(2・3−ジクロロフエニル)ロイコオーラミン,N
−ベンゾイルオーラミン, N−アセチルオーラミン, N−フエニルオーラミン, ローダミンBラクタム, 2−(フエニルイミノエタンジリデン)3, 3−ジメチルインドリン, N・3・3−トリメチルインドリノベンゾスピロピラン, 8′−メトキシ−N・3・3−トリメチルインドリノベンゾ
スピロピラン, 3-ジエチルアミノ−6−メチル−7−クロルフルオラ
ン, 3-ジエチルアミノ−7−メトキシフルオラン, 3-ジエチルアミノ−6−ベンジルオキシフルオラン, 1・2−ベンツ−6−ジエチルアミノフルオラン, 等がある。 フエノール性水酸基を有する化合物としては,モノフエ
ノール類からポリフエノール類があり,更にその置換基
として,アルキル基,アリール基,アシル基,アルコキ
シカルボニル基,ハロゲン等がある。これらの化合物を
次に例示する。 フエノール,O−クレゾール,P−クレゾール,P−エ
チルフエノール,ターシヤリーブチルフエノール,2,6
−ジターシヤリーブチル−4−メチルフエノール,ノニ
ルフエノール,ドデシルフエノール,スチレネーテイツ
ドフエノール,2,2′メチレンビス(4-メチル−6−タ
ーシヤリーブチルフエノール),α−ナフトール,β−
ナフトール,ハイドロキノンモノメチルエーテル,グア
ヤコール,オイゲノール,P−クロルフエノール,P−
ブロモフエノール,O−ブロモフエノール,O−クロロ
フエノール,2,4,6−トリクロルフエノール,O−フエ
ニルフエノール,P−フエニルフエノール,P−(P−
クロロフエニル)フエノール,O−(O−クロロフエニ
ル)フエノール,サリチル酸,P−オキシ安息香酸メチ
ル,P−オキシ安息香酸エチル,P−オキシ安息香酸プ
ロピル,P−オキシ安息香酸ブチル,P−オキシ安息香
酸オクチル,P−オキシ安息香酸ドデシル,カテコー
ル,ハイドロキノン,レゾルシン,3−メチルカテコー
ル,3−イソプロピルカテコール,P−ターシヤリーブ
チルカテコール,2,5−ジターシヤリーブチルヒドロキ
ノン,4,4′−メチレンジフエノール,ビスフエノール
A,1,2−ジオキシナフタレン,2,3−ジオキシナフタレ
ン,クロルカテコール,ブロモカテコール,2,4−ジヒ
ドロキシベンゾフエノン,フエノールフタレイン,O−
クレゾールフタレイン,プロトカテキユー酸メチル,プ
ロトカテキユー酸エチル,プロトカテキユー酸プロピ
ル,プロトカテキユー酸オクチル,プロトカテキユー酸
ドデシル,ピロガロール,オキシヒドロキノン,フロロ
グルシン,2,4,6−トリオキシメチルベンゼン,2,3,4−
トリオキシエチルベンゼン,没食子酸,没食子酸メチ
ル,没食子酸エチル,没食子酸プロピル,没食子酸ブチ
ル,没食子酸ヘキシル,没食子酸オクチル,没食子酸ド
デシル,没食子酸セチル,没食子酸ステアリル,2,3,5
−トリオキシナフタレン,タンニン酸,フエノール樹脂
等がある。 使用するエステルを次に例示する。 酢酸アミル,酢酸オクチル,プロピオン酸ブチル,プロ
ピオン酸オクチル,カプロン酸エチル,カプロン酸アミ
ル,カプリル酸エチル,カプリル酸アミル、カプリン酸
エチル,カプリン酸アミル,カプリン酸オクチル,ミリ
スチン酸メチル,ミリスチン酸エチル,ミリスチン酸ブ
チル,ステアリン酸メチル,ステアリン酸エチル,ステ
アリン酸ブチル,がある。 前述した電子供与性呈色性有機化合物,フエノール性水
酸基を有する化合物,酢酸アミル,酢酸イソアミル,酢
酸オクチル,プロピオン酸ブチル,プロピオン酸オクチ
ル,カプロン酸エチル,カプロン酸n−アミル,カプリ
ル酸エチル,カプリル酸n−アミル、カプリン酸エチ
ル,カプリン酸アミル,カプリン酸オクチル,ミリスチ
ン酸メチル,ミリスチン酸エチル,ミリスチン酸ブチ
ル,ステアリン酸メチル,ステアリン酸エチル,ステア
リン酸n−ブチルより選んだ化合物の三成分を適宜組み
合せ適当な温度で溶解または溶融して均一にして示温材
料とするが,これら各成分は夫々二種以上混合しても差
しつかえない。例えば,クリスタルバイオレツトラクト
ン1gにP−オキシ安息香酸オクチルエステル1g,ス
テアリン酸メチル5gを混合し,100℃に加温溶融し
て均一化する。このようにして得られた混合物は35℃
以下は青色35℃以上は無色を示し,可逆性を有する示
温材料として使用できる。 ここで電子供与性呈色性有機化合物としてさらにローダ
ミンラクトン,フエノール性水酸基を有する化合物とし
てさらに没食子酸オクチルエステル,エステル類として
さらにミリスチン酸メチルを上記配合にプラスすること
により,色調及び変色温度を変えることができる。本発
明による示温材料は−70℃〜+40℃で加温により消
色し冷却により発色する可逆性示温材料である。一方,
本発明は前述の三成分以外の物質を添加することによ
り,示温材料の性状を変化させることが可能であり,使
用上,より好都合な形状に変形することもできる。 ここで,三成分以外の物質例を記すと,n−パラフイ
ン,イソパラフイン,ジベンジルベンゼン,ジプロピル
ベンジルベンゼン,ジエチルベンジルベンゼン,ジフエ
ニルプロピルジフエニル,シクロヘキシルジフエニル,
オクチルナフタレン,ドデシルベンゼン,キシレン,n
−ヘキサン,n−ペンタン,流動パラフイン等。例え
ば,ジベンジルベンゼン又はジフエニルを前記必須三成
分に若干添加すれば色調をほとんど変化させずに示温材
料の透明性を著しく向上させることができる。又,高融
点イソパラフインを前記必須三成分に若干添加すれば,
色調,変色温度をほとんど変色させずに示温材を固形化
するに有効である。 本発明は前述のごとく,酢酸アミル,酢酸イソアミル,
酢酸オクチル,プロピオン酸ブチル,プロピオン酸オク
チル,カプロン酸エチル,カプロン酸n−アミル,カプ
リル酸エチル,カプリル酸n−アミル、カプリン酸エチ
ル,カプリン酸アミル,カプリン酸オクチル,ミリスチ
ン酸メチル,ミリスチン酸エチル,ミリスチン酸ブチ
ル,ステアリン酸メチル,ステアリン酸エチル,ステア
リン酸n−ブチルより選んだ化合物を併用することによ
り,接触すれば反応し呈色してしまう発色材を予じめ相
溶混合させることに成功したものであつて発色のムラな
どが全くない優れた効果が表われるものである。したが
つて,発色物質を分離しておき,呈色時にのみ混合する
ような方式とは全く異なる技術である。 以上,前述の如く本発明による−70℃〜+40℃で加
温により消色し冷却により発色する可逆性示温材料は電
子供与性呈色性有機化合物,フエノール性水酸基を有す
る化合物,酢酸アミル,酢酸イソアミル,酢酸オクチ
ル,プロピオン酸ブチル,プロピオン酸オクチル,カプ
ロン酸エチル,カプロン酸n−アミル,カプリル酸エチ
ル,カプリル酸n−アミル、カプリン酸エチル,カプリ
ン酸アミル,カプリン酸オクチル,ミリスチン酸メチ
ル,ミリスチン酸エチル,ミリスチン酸ブチル,ステア
リン酸メチル,ステアリン酸エチル,ステアリン酸n−
ブチルより選んだ化合物の三成分を適宜組み合せること
により−70℃〜+40℃で加温により消色し冷却によ
り発色する,色及び変色温度を自由自在に調節できる従
来の示温材料に全くない特徴を持つており,以下具体的
実施例を示すが,本発明はこれに限定されるものではな
い。 なお,実施例に示す示温材料の製造方法はすべて次の通
りである。 電子供与性呈色性有機化合物,フエノール性水酸基を有
する化合物および酢酸アミル,酢酸イソアミル,酢酸オ
クチル,プロピオン酸ブチル,プロピオン酸オクチル,
カプロン酸エチル,カプロン酸n−アミル,カプリル酸
エチル,カプリル酸n−アミル、カプリン酸エチル,カ
プリン酸アミル,カプリン酸オクチル,ミリスチン酸メ
チル,ミリスチン酸エチル,ミリスチン酸ブチル,ステ
アリン酸メチル,ステアリン酸エチル,ステアリン酸n
−ブチルより選んだ化合物を混合し,実施例のあるもの
はさらに添加剤を加え,これを大略100℃に加温,溶
解または溶融して均一化し,これを室温まで冷却して−
70℃〜+40℃で加温により消色し冷却により発色す
る可逆性示温材料とする。 実施例中に使用した略語の意味は下記の通り。 CVL: クリスタルバイオレツトラクトン BS−P: 山本化学合成(株)製ロイコオーラミン
系化合物 PSD−G: 日曹化工(株)製フルオラン系化合物 PSD−P: 日曹化工(株)製フルオラン系化合物 オリエントB:オリエント化学工業(株)製ロイコオー
ラミン系化合物 Zu−P: 山本化学合成(株)製ロイコ化合物 Y−1: 山本化学合成(株)製ロイコ化合物 Pink 98:岩城製薬(株)製 フルオラン系化合物 LD−S: 3・4・5・6テトラハイドロフタルイ
ミド メチル−1・3・3トリメチルインドリノ−β−
ナフトスピロピラン LD−M: マラカイトグリーンラクトン VFY−3107: オリエント化学工業(株)製Vali Fast Y
ellow#3107スピリツト染料 ASY−GRH: 保土ケ谷化学(株)製Aizen Spilon Yello
w GRHスピリツト染料 (S): 固状 (P): ペースト状 (L): 液状 ( )内の数字:配合量gを示す 次に実施例で示した示温材料の試験結果を記す。 なお,試験方法は試料を内径1mmの毛細管に封入しこれ
を冷却又は加熱して色調,変色温度を測定した。 又,試験結果の記載は下記の通り。 ( )( )は順に色調,変色温度(℃)を は着色領域,記載なき部分は非着色領域を示す。 例えば,前記例は51℃未満は青色に着色,51℃以上
は無色であることを意味する。又,試験結果の後に本発
明による示温材料との性能比較を記す。 以上,実施例にて各種組み合せを示したが,その数は実
施例の数にはとどまらない。ただし,変色の鋭敏性には
差があり,用途に応じて使い分ける必要がある。又,試
験結果で示した通り変色温度は我々の日常生活の温度領
域を充分含んでおり特に他に類を見ない0℃以下の変色
も数多く見られる。一方,色の種類も多く,色の変化も
有色から無色,無色から有色への変化,有色(I)から有
色(II)の変化も可能であり,又光の透過性もあることよ
り,これら特性を使つた用途も従来の示温材料の用途の
他に新しい分野への応用が可能になつた。 例えば,各種工業における温度検知,特に低温工業にお
ける温度検知,化学反応等における温度上昇下降の監
視,危険物容器または貯蔵庫の温度指示による災害防
止,電気回路及び電気機器の過負荷による発熱の早期発
見用温度標識,冷蔵庫用,クーラー用温度標識,風呂の
温度標識,表示装置,広告紙,教材,玩具等の用途があ
る。

Claims (1)

  1. 【訂正明細書】 【特許請求の範囲】 【請求項1】(イ)電子供与性呈色性有機化合物と(ロ)フエ
    ノール性水酸基を有する化合物と(ハ)酢酸アミル,酢酸
    イソアミル,酢酸オクチル,プロピオン酸ブチル,プロ
    ピオン酸オクチル,カプロン酸エチル,カプロン酸n−
    アミル,カプリル酸エチル,カプリル酸n−アミル、カ
    プリン酸エチル,カプリン酸アミル,カプリン酸オクチ
    ル,ミリスチン酸メチル,ミリスチン酸エチル,ミリス
    チン酸ブチル,ステアリン酸メチル,ステアリン酸エチ
    ル,ステアリン酸n−ブチルから選んだ1又は2以上,
    の三成分を必須成分とした−70℃〜+40℃で加温に
    より消色し冷却により発色する可逆性示温材料。

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