JPH0435514B2 - - Google Patents

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JPH0435514B2
JPH0435514B2 JP11959987A JP11959987A JPH0435514B2 JP H0435514 B2 JPH0435514 B2 JP H0435514B2 JP 11959987 A JP11959987 A JP 11959987A JP 11959987 A JP11959987 A JP 11959987A JP H0435514 B2 JPH0435514 B2 JP H0435514B2
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JP
Japan
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temperature
cro
color
chromic acid
reversible
Prior art date
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Expired
Application number
JP11959987A
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English (en)
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JPS63284283A (ja
Inventor
Toshihiko Takano
Kozaburo Yano
Yoshihisa Inoe
Yukiko Kobayashi
Shigeo Harada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to JP11959987A priority Critical patent/JPS63284283A/ja
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Publication of JPH0435514B2 publication Critical patent/JPH0435514B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野 本発明は、温度により色調が変わる物質の性質
を利用する温度管理材の一種である可逆性温材に
関するものである。 (ロ) 従来の技術 従来、可逆性示温材は、温度変化に対して急激
な変色を示すといつた温度表示能力に重点をおい
て開発されてきた。したがつて、可逆性示温材と
して提案され、商品化されてきたものは、相転移
による変色をする金属ヨウ化物、分子配向の変化
によ変色をする液晶、電子授受による変色を示す
有機化合物等、いれもある特定の温度で劇的な色
調の変化を示す材料であ。また、これらの可逆性
示温材は、応用面でも広範囲な分野での適用が行
われ始め、従来からある示温塗料、ラベル、クレ
ヨンといつた半製品から、温度計、玩具、衣料品
といつたものへの適用まで、活発な商品開発が行
われている。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、これらの材料及び商品群の使用状況を
見ると、一時的な使用を主とした、使い捨てに近
い用途や、せいぜい100℃程度までの比較的穏や
かな条件での使用といつた用途に限られている。
これは、従来品の耐熱限界温度が低く、200℃前
後の温度範囲で分解してしまうためである。 この従来の材料の耐熱限界温度の低さは、使用
環境の限定のみならず、加工法、適用商品の面で
も制約を与えている。加工法に関しては、例え
ば、塗装法として広く使われている焼付付け塗装
などでは、とくに焼付け温度の低い方法以外はま
つたく使用できない。また、窯業などで用いられ
ている釉薬によるガラス化も不可能である。ま
た、適用商品に関しては、耐熱限界温度以上に温
度上昇する可能性のあるものは無論適用外である
が、その他にも、耐久消費財に代表される使用年
限の極めて長い商品には、示温性材料の耐熱性、
耐久性が低く、褪色によりその商品価値を著しく
下げてしまうう危険性があり、適用が困難であつ
た。 にもかかわらず、示温材料の適用が望まれる商
品は非常に多い。しかし、上記のごとく従来材料
のもつ使用環境、加工法、適用商品の限界を破る
ためには、耐熱温度を高める必要があり、広範な
用途に適用することを考えると、最低でも500℃
の耐熱温度が望まれる。しかし、これは従来材料
の単なる改良では不可能であつた。 本発明は、かかる状況下においてなされたもの
であり、広範な用途を可能とする少なくとも50℃
の耐熱温度を有する可逆性示温材を提供しようと
するものである。 (ニ) 問題点を解決するための手段及び作用 上記点に鑑み鋭意研究を行つた結果、本発明者
らはある一群の無機系クロム酸化合物が、良好な
耐熱性を有すると共に可逆的な示温特性を発現す
る事実を見出した。 かくして本発明によれば下式: MCrO4 (式中、MはNa2,K2,Rb2,Cs2,Sr,Tl2
1/3(Tl2Mg2),1/2(Tl2Sr),1/2
(Tl2Ba)又はPbを示す) で表わされるクロム酸化合物又はこれらの混合物
からなる可逆性示温材が提供される。 この発明におけるクロム酸化合物は、
Na2CrO4,K2CrO4,Rb2CrO4,Cs2CrO4
SrCrO4,Tl2CrO4,Tl2Mg2(CrO43,Tl2Sr
(CrO42,Tl2Ba(CrO42及びPbCrO4の群の中か
ら選択される。これらのうち、市販されているも
のはそのまま用いることができ、Tl2CrO4は例え
ばTlNO3とK2CrO4とから沈澱反応により簡便に
得ることができ、Tl2Mg2(CrO43,Tl2Sr
(CrO42,Tl2Br(CrO42などは、例えば市販品の
MgCrO4,SrCrO4やBaCrO4と上記Tl2CrO4とを
所定比で焼結させることにより簡便に得ることが
できる。 上記クロム酸化合物は単独又は2種以上の混合
物の形でそのまま可逆性示温材として機能する。
混合物として用いる場合の各比率は任意に決定で
きる。これらのクロム酸化合物からなる可逆性示
温材は通常、粉末の形態そのままあるいは適当な
無機バインダーや有機バインダーと混合して塗布
したり、場合によつては透明基板間に狭持したり
所望の形状に成形して温度管理や表示を意図する
各種用途に適用することができる。 なお本発明の可逆性示温材には色調調製のため
に、他の耐熱性顔料を混入することも可能であ
る。例えば、室温で明るい黄色、150℃で明るい
黄赤に変色するTl2CrO4に、コバルトグリーン系
顔料を少量混入することで、室温での色調を黄緑
色に、150℃の色調を茶色に変えることができる。 (ホ) 実施例 以下、本発明に係る可逆性示温材を実施例によ
り詳細に説明する。 Na2CrO4,K2CrO4,Rb2CrO4,Cs2CrO4
SrCrO4,Tl2rO4,Tl2Mg(CrO43,Tl2Sr
(CrO42,Tl2Ba(CrO42及びPbCrO4の各クロム
酸化合物の熱変色特性及び耐熱特性について調べ
た。ここで、Na2CrO4,K2CrO4,Rb2CrO4
Cs2CrO4,SrCrO4,PbCrO4は、市販試薬を用い
た。Tl2CrO4は、TlNO3及びK2CrO4を水溶液中
で沈澱反応を行なうことで得たものを用いた。
Tl2Mg(CrO43,及びTl2Sr(CrO42,Tl2Ba
(CrO42は、市販のMgCrO4及びSrCrO4BaCrO4
を先に合成したTl2CrO4と焼成することで得た。
合成した各クロム酸化合物は、X線解析により各
化合物であると確認された。 熱変色特性を示すデータを得るために各クロム
酸化合物粉体の、室温,100℃,200℃,300℃に
おける拡散反射スペクトルの測定を行つた。結果
を第1図〜第10図に示す。また、ここぇ得られ
た各スペクトルから、ハンター色度座標値を求
め、プロツトしたものを第11図〜第20図に示
す。この色度座標値から各温度の色を求め表1に
まとめた。
【表】 拡散反射スペクトル図(第1図〜第10図)か
ら、温度上昇にしたがい、上記した全てのクロム
酸化合物の反射スペクトル端が長波長側へシフト
していることが分かる。この温度により可逆的に
反射スペクトル端がシフトするという特性から、
これらの化合物を可逆性示温材として用いること
ができることが分かる。そして表示色調は、ハン
ター色度座標値をプロツトした図(第11図〜第
20図)や表1からも分かるように、温度により
概ね黄色系の色(低温域)から赤色系の色(高温
域)けと変色する。また、これらの化合物を混合
して用いた場合には、各温度において、それぞれ
の化合物の示す色の中間色を呈する。また、温度
により色を変えない耐熱性顔料を混合することに
より、各クロム酸化合物の各温度における色と、
該耐熱性顔料の色の中間色を呈するようにもでき
る。 次に、クロム酸化合物の耐熱試験として、釉薬
による塗布試験を行なつた。これは、従来の技術
の項で述べたように、可逆性示温材を広範な用途
に供するため、特にその加工法の面での適合性を
示すためのものである。使用した釉薬は、酸化
鉛、酸化ホウ素を含有した比較的低融点のもの
で、内融点は580℃である。各クロム酸化合物1
部に対して、釉薬1部を乳鉢にとり、良く混合し
てインク化した後、結晶化ガラスの上にスクリー
ン印刷を行つた。塗布面を乾燥した後、580℃10
分間の条件で、焼付けを行つた。また従来品との
比較のため、金属ヨウ化物についても同様の加工
を試みた。使用したヨウ化物は、示温特性を有す
ることが良く知られている、ヨウ化鉛、ヨウ化銀
及びHgAgxCu(2-x)I4である。 その結果、各クロム酸化合物を塗布した試料は
ほぼ粉体のときと同様な色調を呈し、熱変色性も
良好であつた。一方ヨウ化物を塗布した試料は、
熱分解し、すべて灰褐色あるいは黒色へ褪色して
しまい、熱変色特性は失われていた。このことか
ら、本発明で示したクロム酸化合物からなる示温
材は、従来材料では不可能であつた580℃の焼付
けに対して充分な耐性を持つたものであると言え
る。また、先ず挙げた釉薬以外にも比較的低融点
の釉薬や熱硬化性樹脂などを用いた塗布法に対し
て充分な耐久性を示すことが期待できる。 さらに、Tl2CrO4に関しては、耐久性の確認の
意味で、紫外線照射と、加熱エージングによる褪
色の有無を確認する試験も行つた。 紫外線照射試験は、太陽光や蛍光燈の光による
顔料の褪色(日焼け)が生じないことを確認する
ための試験である。試験は、以下の方法で行つ
た。粉体のTl2CrO4及び釉薬で結晶化ガラス上に
塗布した顔料に対して、波長365nm強度7mWの
紫外光を連続240時間照射した。紫外線照射試料
に対して、拡散反射光スペクトルを測定し、照射
前の状態と比較した。 測定した結果、紫外線照射前とほとんど変わら
ないスペクトルが得られた。強力な紫外線照射に
よつてもほとんど褪色を示さなかつたことから、
実際に使用する際には、日焼けによる褪色は、問
題にならないほど小さいものと考えられる。 また、加熱エージングによる試験を行つた。こ
の試験は比較的高温の状態が続いた場合に、熱分
会や酸化によつて褪色が生じないことを確認する
ための試験である。試験は、結晶化化ガラス上に
前述の方法でスクリーン印刷した試料を240時間、
400℃に保持し、その前後での色の変化を調べた。 結果として、加熱エージングの前後では、ほと
んど変化がなく、示温特性も変わらなかつた。し
たがつて、比較的高温の状態が長く続くような用
途にあつてもこの可逆性示温材は、その示温特性
を保持し続けることが期待できる。 (ヘ) 発明の効果 本発明の可逆性示温材により得られる効果を以
下に示す。 (1) 従来提案されていた可逆性示温材に比べ、は
るかに高い耐熱性を有する。これにより、 ●高温に達するため適用が困難であつた箇所へ
可逆性示温材を附加、使用することが可能と
なる。 ●釉薬や熱硬化性樹脂などによる塗布法が利用
できるため、加工法の面で制約が少ない。 ●熱による褪色を起こしにくく、長期にわたる
安定した特性を有するため、耐久性消費財な
どへの適用も可能である。 等の効果が得られる。 (2) 光や、空気中の酸素による酸化等の影響を受
けにくく、褪色が起こりにくい。 従つて炎天下に曝される箇所に附加、使用す
ることが可能である。 (3) 優れた熱変色性をもつて、従つて ●昇温時と、降温時における変色にヒステリシ
スがなく、温度表示の再現性が良い。 ●これらを混混合したり、他の耐熱顔料と混合
することで、色調調製ができる。 等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第10図は、本発明に係る可逆性示
温材の反射スペクトルを各々示すグラフ図、第1
1図から第20図は、同じく色状態を各々示すグ
ラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下式: MCrO4 (式中、MはNa2,K2,Rb2,Cs2,Sr,Tl2
    1/3(Tl2Mg2),1/2(Tl2Sr),1/2
    (Tl2Ba)又はPbを示す) で表わされるクロム酸化合物又はこれらの混合物
    からなる可逆性示温材。
JP11959987A 1987-05-15 1987-05-15 可逆性示温材 Granted JPS63284283A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11959987A JPS63284283A (ja) 1987-05-15 1987-05-15 可逆性示温材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11959987A JPS63284283A (ja) 1987-05-15 1987-05-15 可逆性示温材

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Publication Number Publication Date
JPS63284283A JPS63284283A (ja) 1988-11-21
JPH0435514B2 true JPH0435514B2 (ja) 1992-06-11

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ID=14765377

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JP11959987A Granted JPS63284283A (ja) 1987-05-15 1987-05-15 可逆性示温材

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