CN108329746B - 用于在颜色变化组合物中降低背景色的化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的方面包括颜色变化组合物，该颜色变化组合物具有：成色剂和彩色显影剂的组合物，其在应用施加的刺激后从第一颜色状态转换到第二颜色状态，以及适量共聚物，其足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态转换期间成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色。还公开了制备本发明的颜色变化组合物的方法和使用其的设备。

Description

用于在颜色变化组合物中降低背景色的化合物
(本申请是申请日为2014年3月14日、申请号为201480027832.0(国际申请号为PCT/US2014/029211)的发明申请的分案申请。)
相关申请的交叉引用
根据美国专利法35 U.S.C.§119(e)，本申请要求以下申请的申请日优先权：2013年3月15日提交的美国临时专利申请第61/790,612号，所述申请公开的内容在此通过参考引入。
背景技术
许多产品，包括消费品和工业产品，当它们包括如下特征时可以被最终用户更有效地使用：指示该产品已经经历暴露于特定刺激或使用程度。能够指示产品已经经历暴露于刺激的指示特征的一个例子是颜色指示剂。通过从有色到无色、从无色到有色的变化，或通过从一种颜色到不同颜色的变化，颜色指示剂能够指示状态的变化或使用的程度。
通过以下能够使消费产品更有效并为最终用户提供更多利益：掺入合适的颜色指示剂，以便最终用户明确地知道对刺激的任何暴露或意欲施加剌激以实现期望的结果。理想的是，当指示为颜色变化时，所述颜色指示剂具有独特的、或明显的颜色变化以及快速反应时间，以帮助用户确定该产品已经经历暴露于特定的刺激。
因此，仍然存在以下需要：显示快速、独特和精确的颜色变化的组合物，以用于各种不同的工业和商业产品，其中如果已经施加刺激，颜色变化提供明确的确定。
发明内容
本发明的方面包括颜色变化组合物，该颜色变化组合物具有：成色剂和彩色显影剂的组合物，其在应用施加的刺激后从第一颜色状态转换到第二颜色状态，以及适量共聚物，其足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态转换期间成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色。还公开了制备本发明的颜色变化组合物的方法和使用其的设备。
在本发明的实施方案中，颜色变化组合物包括适量共聚物，其足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态转换期间的背景色，该共聚物具有式(I)：
Figure BDA0001551682630000011
其中n是从10到1000的整数；m是从10至1000的整数；R是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、酰基、取代的酰基、酰氧基、取代的酰氧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、羧基或取代的羧基。
在某些实施方案中，n是从10到1000的整数；m是从10至1000的整数，R为酰氧基或取代的酰氧基。当R是酰氧基或取代的酰氧基时，在某些情况下，该共聚物是具有式(II)聚合物：
Figure BDA0001551682630000021
其中n是从10到1000的整数；m是从10至1000的整数；且Ra是氢、烷基或取代的烷基。在一些实施方案中，Ra是C1-C12烷基或C1-C12取代的烷基。当Ra是C1-C12烷基时，在某些情况下Ra是一个C1-C6烷基如甲基或乙基。在一些实施方案中，Ra是甲基。在其他实施方案中，Ra是乙基。在某些实施方案中，式(II)的共聚物是乙烯醋酸乙烯酯。
在某些实施方案中，n是从10到1000的整数；m是从10至1000的整数，R为烷氧基羰基或取代的烷氧基羰基。当R是烷氧基羰基或取代的烷氧基羰基时，在某些情况下，该共聚物是具有式(III)的聚合物：
Figure BDA0001551682630000022
其中n是从10到1000的整数；m是从10至1000的整数；且Rb是氢，烷基或取代的烷基。在一些实施方案中，Rb是C1-C12烷基或C1-C12取代的烷基。当Rb是C1-C12烷基时，在某些情况下，Rb是C1-C6烷基，如甲基或乙基。在一些实施方案中，Rb是甲基。在其他实施方案中，Rb是乙基。在其他实施方案中，Rb是丙基。在其它实施方案中，Rb是丁基。在某些实施方案中，式(III)的共聚物选自乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸乙酯和乙烯丙烯酸丁酯。
根据某些实施方案感兴趣的颜色变化组合物包括适量共聚物，其范围为0.01重量％至15重量％，例如0.5重量％至12重量％，包括1重量％至10重量％，其中共聚物的量足以消除从第一颜色状态到第二颜色状态转换过程中颜色变化组合物的背景色。
在本发明的实施方案中，颜色变化组合物包括成色剂和彩色显影剂的组合物。该成色剂和彩色显影剂的组合物可以是单组分体系，其中在题述颜色变化组合物中采用单成色剂和单彩色显影剂。可选地，该成色剂和彩色显影剂的组合物可以是多组分体系，根据需要，其中多种成色剂与一种或多种和彩色显影剂匹配。在某些实施方案中，成色剂和彩色显影剂的组合物包含一种或多种成色剂和单彩色显影剂。所述成色剂和彩色显影剂的系统可以是可逆的或不可逆的，以及在某些实施方案中表现出滞后现象。此外，感兴趣的成色剂和彩色显影剂的组合物可为微胶囊化的系统，其中成色剂和彩色显影剂之一或两者都是微胶囊化的。
颜色变化组合物可以进一步包括额外的颜料、着色剂、染料等，以及各种赋形剂，如抗氧化剂、填料、防腐剂、增塑剂、软化或硬化剂、粘合剂、增粘剂、粘度调节剂、树脂、缓冲剂和其它赋形剂。
本发明的方面还包括用于制备题述颜色变化组合物的方法。在本发明的实施方案中，用于制备感兴趣的颜色变化组合物的方法包括使成色剂和彩色显影剂的组合物与适量共聚物结合，以产生颜色变化组合物，所述颜色变化组合物在应用施加的刺激后从第一颜色状态改变为第二颜色状态。在一些实施方案中，该方法包括使成色剂和彩色显影剂的组合物与共聚物结合作为成色剂-彩色显影剂伪母料组合物。当将成色剂和彩色显影剂的组合物与共聚物结合作为伪母料组合物时，方法可进一步包括制备所述成色剂-彩色显影剂伪母料组合物，其包括使成色剂和彩色显影剂的水性浆料与塑料乳化剂(例如：阴离子、阳离子或非离子型)和塑性树脂组合，以产生混合物，并瞬间干燥该混合物以产生成色剂-彩色显影剂伪母料组合物。伪母料可以是粉末、薄片或颗粒形式。
还描述了使用题述颜色变化组合物的设备。在一些实施方案中，设备包括颜色变化组合物，所述颜色变化组合物被施加到至少一个基底表面上，在某些情况下，以图样、文字的形状或以机器可读格式。例如，可将颜色变化组合物用作墨印刷在基底上，如纸、塑料、硬表面、软表面、硬性或刚性表面、柔性表面、印刷表面、可印刷的表面、透明表面、半透明表面、不透明(opaque)表面、非透明表面、皮肤、指甲、模制的表面、柔性版印刷表面、泡沫表面、膨胀塑料表面、绝缘表面、导电表面和导电墨表面。
化学术语的选择定义
除非另有说明，下面的化学术语具有以下含义。任何未经定义的术语具有其领域公认的含义。
可获得大量提供对合成所公开化合物有用的公知化学合成方案和条件的一般参考文献(请参阅，例如，Smith and March,高级有机化学：反应、机理和结构(March'sAdvanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure)，第五版，Wiley-Interscience，2001年；或Vogel,实用有机化学，包括定性有机分析(A Textbook ofPractical Organic Chemistry,Including Qualitative Organic Analysis)，第四版，New York:Longman，1978年)。
如本文所述的化学化合物可通过任何本领域已知手段来提纯，包括色谱手段，例如高效液相色谱(HPLC)、制备型薄层色谱法、快速柱色谱法和离子交换色谱。可使用任何合适的固定相，包括正向和反向以及离子树脂。参见，例如，现代液相色谱入门(Introductionto Modern Liquid Chromatography)，第二版，编辑L.R.Snyder and J.J.Kirkland,JohnWiley and Sons,1979；和薄层色谱(Thin Layer Chromatography),编辑E.Stahl,Springer-Verlag,New York，1969年。
根据特定实施方案，本文所述的化合物可含有一个或多个手性中心和/或双键，因此，可存在立体异构体，如双键异构体(即几何异构体)，对映异构体或非对映体。因此，化合物的所有可能的对映异构体和立体异构体，包括立体异构纯形式(例如，几何纯，对映异构纯或非对映异构纯)以及对映异构体和立体异构体混合物，都包括在此处的描述化合物中。使用本领域技术人员公知的分离技术或手性合成技术，对映异构体和立体异构体混合物可被解析成它们的组分的对映异构体或立体异构体。这些化合物也可以以几种互变异构形式存在，包括烯醇式，酮式及其混合物。因此，本文中所描述的化学结构包括所说明的化合物的所有可能的互变异构形式。所描述的化合物还包括同位素标记的化合物，其中一个或多个原子具有不同于在自然界中常规发现原子质量的原子质量。可以掺入本文公开的化合物的同位素实例包括但不限于2H、3H、11C、13C、14C、15N、18O、17O等。在一般情况下，对于本文所考虑的用途，所有物理形式是等同的且旨在包括于本公开的范围之内。
如本文所用的，术语“烷基”本身或作为另一取代基的部分是指通过从母体烷烃的单个碳原子上除去一个氢原子而衍生的饱和的支链或直链一价烃基。典型的烷基包括但不限于：甲基；乙基，丙基如丙-1-基或丙-2-基；和丁基如丁-1-基、丁-2-基、2-甲基-丙-1-基或2-甲基-丙-2-基。在一些实施方案中，烷基包含1至20个碳原子。在其他实施方案中，烷基包含1至10个碳原子。在其他实施方案中，烷基包含1至6个碳原子，如1至4个碳原子。
本文所用的术语“取代的”是指这样的基团，其中一个或多个氢原子被相同或不同的取代基独立地取代。典型的取代基包括但不限于：亚烷基二氧基(如亚甲二氧基)、-M、-R60、-O-、＝O、-OR60、-SR60、-S-、＝S、-NR60R61、＝NR60、-CF3、-CN、-OCN、-SCN、-NO、-NO2、＝N2、-N3、-S(O)2O-、-S(O)2OH、-S(O)2R60、-OS(O)2O-、-OS(O)2R60、-P(O)(O-)2、-P(O)(OR60)(O-)、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(S)R60、-C(O)OR60、-C(O)NR60R61、-C(O)O-、-C(S)OR60、-NR62C(O)NR60R61、-NR62C(S)NR60R61、-NR62C(NR63)NR60R61和-C(NR62)NR60R61，其中M是卤素；R60、R61、R62和R63独立地为氢、烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基、环烷基、取代的环烷基、环杂烷基、取代的环杂烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基或取代的杂芳基，或任选地，R60和R61与它们所键合的氮原子一起形成环杂烷基或取代的环杂烷基环；R64和R65独立地为氢、烷基、取代的烷基、芳基、环烷基、取代的环烷基、环杂烷基、取代的环杂烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基或取代的杂芳基，或任选地，R64和R65与它们所键合的氮原子一起形成环杂烷基或取代的环杂烷基环。在某些实施方案中，取代基包括-M、-R60、＝O、-OR60、-SR60、-S-、＝S、-NR60R61、＝NR60、-CF3、-CN、-OCN、-SCN、-NO、-NO2、＝N2、-N3、-S(O)2R60、-OS(O)2O-、-OS(O)2R60、-P(O)(O-)2、-P(O)(OR60)(O-)、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(S)R60、-C(O)OR60、-C(O)NR60R61、-C(O)O-、-NR62C(O)NR60R61。在某些实施方案中，取代基包括-M、-R60、＝O、-OR60、-SR60、-NR60R61、-CF3、-CN、-NO2、-S(O)2R60、-P(O)(OR60)(O-)、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(O)OR60、-C(O)NR60R61、-C(O)O-。在某些实施方案中，取代基包括-M、-R60、＝O、-OR60、-SR60、-NR60R61、-CF3、-CN、-NO2、-S(O)2R60、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(O)OR60、-C(O)O-，其中R60、R61和R62如上所定义。例如，取代基可带有亚甲二氧基取代基，或选自卤原子、(1-4C)烷基和(1-4C)烷氧基的一个、两个或三个取代基。
“烷烃基(alkanyl)”本身或作为另一取代基的部分是指通过从烷烃的单个碳原子上除去一个氢原子而衍生的饱和支链、直链或环状烷基。典型烷烃基基团包括但不限于：甲基；乙基；丙基如丙-1-基、丙-2-基(异丙基)、环丙-1-基等；丁基如丁-1-基、丁-2-基(仲丁基)、2-甲基-丙-1-基(异丁基)、2-甲基-丙-2-基(叔丁基)、环丁-1-基等；和类似物。
“亚烷基”是指支链或非支链的饱和烃链，通常为1至40个碳原子，更通常为1至10个碳原子，甚至更通常为1至6个碳原子。该术语通过基团如亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚丙基异构体(如，-CH2CH2CH2-和-CH(CH3)CH2-)等来例举。
“烯基”本身或作为另一取代基的一部分是指具有至少一个碳-碳双键的不饱和支链、直链或环状烷基，通过从烯烃的单个碳原子上除去一个氢原子而衍生。该基团可以为关于双键的任一顺式或反式构象。典型的烯基包括但不限于：乙烯基；丙烯基如丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、丙-2-烯-2-基、环丙-1-烯-1-基；环丙-2-烯-1-基；丁基如丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3-二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基、环丁-1-烯-1-基、环丁-1-烯-3-基、环丁-1,3-二烯-1-基等；及类似物。
“炔基”本身或作为另一取代基的一部分是指具有至少一个碳-碳三键的不饱和支链、直链或环状烷基，通过从炔烃的单个碳原子上除去一个氢原子衍生。典型的炔基包括但不限于：乙炔基；丙炔基如丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基等；丁炔基如丁-1-炔-1-基、丁-1-炔-3-基、丁-3-炔-1-基等；和类似物。
“酰基”本身或作为另一取代基的一部分是指基团-C(O)R30，其中R30是如本文所定义的氢、烷基、环烷基、环杂烷基、芳基、芳烷基、杂烷基、杂芳基、杂芳基烷基，以及它们的取代形式。代表性实例包括但不限于甲酰基、乙酰基、环己基羰基、环己基甲基羰基、苯甲酰基、苄基羰基、胡椒基、琥珀酰基、和丙二酰等。
术语“氨基酰基”是指基团-C(O)NR21R22，其中R21和R22独立地选自由以下组成的组：氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基，并且其中R21和R22任选与与其键合的氮连接在一起以形成杂环基或取代的杂环基，并且其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“烷氧基”本身或作为另一取代基的一部分是指基团-OR31，其中R31表示如本文所定义的烷基或环烷基。代表性实例包括但不限于：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环己氧基等。
“烷氧基羰基”本身或作为另一取代基的一部分是指基团-C(O)OR31，其中R31表示如本文所定义的烷基或环烷基。代表性实例包括但不限于：甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、环己氧羰基等。
“芳基”本身或作为另一取代基的一部分是指通过从芳环体系的单个碳原子上除去一个氢原子而衍生的一价芳族烃基。典型的芳基包括但不限于从以下衍生的基团：醋蒽烯、苊烯、醋菲烯、蒽、薁、苯、屈(chrysene)、蔻、荧蒽、芴、并六苯、己芬、己烯、不对称引达省、对称引达省、茚满、茚、萘、并辛苯(octacene)、辛芬(octaphene)、并环辛二烯(octalene)、卵苯、戊-2,4-二烯、并五苯、并环戊二烯、戊芬、苝、非那烯、菲、苉、七曜烯、芘、皮蒽、玉红省、三亚苯、三萘等。在某些实施方案中，芳基包含6至20个碳原子。在某些实施方案中，芳基包含6至12个碳原子。芳基的实例是苯基和萘基。
“芳烷基”本身或作为另一取代基的一部分是指一个无环烷基，其中键接于碳原子(典型地末端或sp3碳原子)的一个氢原子被替换为芳基。典型的芳烷基包括但不限于：苄基、2-苯基乙烷-1-基、2-苯基乙烯-1-基、萘基甲基、2-萘基乙烷-1-基、2-萘基乙烯-1-基、萘并苄基、2-萘并苯基乙烷-1-基等。当意指具体的烷基部分时，使用命名芳基烷烃基、芳基烯基和/或芳基炔基。在某些实施方案中，芳基烷基是(C7-C30)芳基烷基，例如芳烷基的烷烃基，烯基或炔基部分是(C1-C10)，芳基部分是(C6-C20)。在某些实施方案中，芳基烷基是(C7-C20)芳基烷基，例如，芳烷基的烷烃基，烯基或炔基部分是(C1-C8)，芳基部分是(C6-C12)。
“芳基芳基”本身或作为另一取代基的一部分，是通过从环体系的单个碳原子除去一个氢原子而衍生的一价烃基，在所述环体系中两个或多个相同或不相同的芳香环体系通过单键直接结合在一起，其中这种直接环结合的数目比涉及的芳香环体系的数目少一个。典型的芳基芳基基团包括但不限于：联苯基、三苯基、苯基萘基、联萘基、联苯基萘基等。当指定芳基芳基中的碳原子的数量时，数字指包含各芳香环中的碳原子。例如，(C5-C14)芳基芳基是其中每个芳环包含5至14个碳的芳基芳基基团，例如：联苯基、三苯基、萘、苯基萘基等。在某些实施方案中，芳基芳基基团的各个芳香环体系独立地是(C5-C14)芳香族的。在某些实施方案中，芳基芳基基团的各个芳香环体系独立地是(C5-C10)芳香族的。在某些实施方案中，各个芳环体系是相同的，例如，联苯基、三苯基、联萘基、三萘基等等。
“羧基(carboxyl)”、“羧基(carboxy)”或“羧酸盐”指的是–CO2H或其盐。“羧基酯”或“羧基酯”或术语“羧基烷基”或“羧基烷基”指的是以下基团：-C(O)-O-烷基、-C(O)O-取代的烷基、-C(O)O-烯基、-C(O)O-取代的烯基、-C(O)O-炔基、-C(O)O-取代的炔基、-C(O)O-芳基、-C(O)O-取代的芳基、-C(O)O-环烷基、-C(O)O-取代的环烷基、-C(O)O-环烯基、-C(O)O-取代的环烯基、-C(O)O-杂芳基、-C(O)O-取代的杂芳基、-C(O)O-杂环基、和-C(O)O-取代的杂环基，其中的烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“(羧基酯)氧基”或“碳酸酯”是指如下基团：-O-C(O)O-烷基、-O-C(O)O-取代的烷基、-O-C(O)O-烯基、-O-C(O)O-取代的烯基、-O-C(O)O-炔基、-O-C(O)O-取代的炔基、-O-C(O)O-芳基、-O-C(O)O取代的芳基、-O-C(O)O-环烷基、-O-C(O)O-取代的环烷基、-O-C(O)O-环烯基、-O-C(O)O-取代的环烯基、-O-C(O)O-杂芳基、-O-C(O)O-取代的杂芳基、-O-C(O)O-杂环基和-O-C(O)O-取代的杂环基，其中的烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环基和取代的杂环基如本文所定义。
“环烷基”本身或作为另一取代基的一部分是指饱和的或不饱和的环状烷基。当意指特定水平的饱和度时，使用命名“环烷烃基”或“环烯基”。典型的环烷基包括但不限于从环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷等衍生的基团。在某些实施方案中，环烷基为(C3–C10)环烷基。在某些实施方案中，环烷基为(C3-C7)环烷基。
“环杂烷基”或“杂环基”本身或作为另一取代基的一部分，是指饱和的或不饱和的环状烷基，其中一个或多个碳原子(以及任何相关的氢原子)独立地被相同或不同的杂原子取代。取代碳原子的典型杂原子包括但不限于N、P、O、S、Si等。当意指特定水平的饱和度时，使用命名“环杂烷烃基”或“环杂烯基”。典型的环杂烷基包括但不限于从环氧化物、氮丙啶、硫杂丙环、咪唑烷、吗啉、哌嗪、哌啶、吡唑烷、吡咯烷、奎宁环等衍生的基团。
“杂烷基、杂烷烃基、杂烯基和杂炔基”本身或作为另一取代基的一部分时分别指烷基、烷烃基、烯基和炔基，其中一个或多个碳原子(以及任何相关的氢原子)独立地被相同或不同的杂原子基团取代。可被包括在这些基团内的典型杂原子基团可包括但不限于以下基团：-O-、-S-、-S-S-、-O-S-、-NR37R38-、＝N-N＝、-N＝N-、-N＝N-NR39R40、-PR41-、-P(O)2-、-POR42-、-O-P(O)2-、-S-O-、-S-(O)-、-SO2-、-SnR43R44-等，其中R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43和R44独立地为氢、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、芳基烷基、取代的芳基烷基、环烷基、取代的环烷基、环杂烷基、取代的环杂烷基、杂烷基、取代的杂烷基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳烷基或取代的杂芳烷基。
“杂芳烷基”本身或作为另一取代基的一部分，是指这样的无环烷基，其中键接于碳原子(典型地末端或sp3碳原子)的氢原子之一被替换为杂芳基。当意指具体的烷基部分时，使用命名杂芳烷烃基、杂芳烯基和/或杂芳炔基。在某些实施方案中，所述杂芳烷基是6-30元杂芳烷基，例如，该杂芳烷基的烷烃基、烯基或炔基部分是1-10元，杂芳基部分是5-20元杂芳基。在某些实施方案中，所述杂芳烷基是6-20元杂芳烷基，例如，该杂芳烷基的烷烃基、烯基或炔基部分是1-8元，杂芳基部分是5-12元杂芳基。
详述
本发明的方面包括颜色变化组合物，该颜色变化组合物具有成色剂和彩色显影剂的组合物，在应用施加的刺激后其从第一颜色状态转换到第二颜色状态，和适量共聚物，其足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态转换期间成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色。还描述了制备本发明的颜色变化组合物的方法以及使用其的设备。
在对本发明进行更详细的描述之前，应当理解的是，本发明并不限于所描述的特定的实施方案，当然，这些可能有所变化。还可以理解的是，本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，并且不旨在进行限制，因为本发明的范围将仅由所附的权利要求来限定。
当提供数值范围时，应当理解的是以下都涵盖于本发明之内：每个中间值，直到下限的单位的十分之一(除非上下文另有明确说明)，所述范围的上限和下限之间以及所述范围内的任何其它所述值或中间值。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在较小范围内并且也包含在本发明内，服从于所述范围中任何具体排除的界限。当所述范围包括一个或两个界限时，排除任一或两个所包括的界限的范围也包括在本发明内。
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管与本文中描述的那些类似或等同的任何方法和材料也可用于本发明的实践或测试中，但现在描述代表性的说明性方法和材料。
本说明书中引用的所有出版物和专利作为参考并入本文，就像每个单独的出版物或专利是具体地和单独地指明通过参考并入，并在此通过参考并入以公开和描述与所引用出版物相关的方法和/或材料。任何出版物的引用是针对其在申请日之前公开的内容，且不应被解释为承认本发明由于在先发明而没有资格先于这些出版物。此外，提供的出版物的日期可能与实际的公开日期不同，这可能需要单独确认。
应该注意，如在本文和所附权利要求书中所用的，单数形式“一”，“一个”，和“所述/该”包括复数对象，除非上下文另有明确说明。还应当注意，权利要求可撰写为排除任何任选的元素。因此，该声明旨在充当以下的先行基础：与权利要求要素的叙述相关的这类排除性术语(如“仅”、“只”)等的使用，或“否定”限制的使用。
通过阅读本公开内容，对于本领域技术人员显而易见的是：本文描述和说明的每个单独实施方案都具有离散的组分和特征，在不背离本发明的范围或精神的情况下，其可容易地与其他几个实施方案的任何特征分离或与之结合。任何所叙述方法都能够以所叙述事件的顺序进行或以任何其它逻辑上可能的顺序进行。
如上所述，本发明提供了具有成色剂和彩色显影剂的组合物以及共聚物的颜色变化组合物，和本发明颜色变化组合物的制备方法和使用其的设备。在本发明实施方案的进一步描述中，首先更详细地综述颜色变化组合物。接着，描述用于制备题述组合物的方法。还说明了采用颜色变化组合物的设备。
颜色变化组合物
如上概述，本发明提供了颜色变化组合物，该颜色变化组合物具有成色剂和彩色显影剂的组合物，其在应用施加的刺激后从第一颜色状态转换到第二颜色状态，以及适量共聚物，其足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态转换期间成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色。“消除背景色”是指该共聚物以如下量存在：在颜色变化组合物已经转换到第二颜色后降低或完全除去颜色变化组合物的初始颜色。换句话说，当该共聚物存在于题述组合物中时，如通过目测检查(例如，通过人眼或者使用光学检测器装置的计算机)确定，颜色变化组合物保持5％以下的组合物中的初始颜色，例如3％以下的初始颜色，如1％以下的初始颜色，如0.5％以下的初始颜色，如0.1％以下的初始颜色和包括保持0.01％以下的组合物中的初始颜色。在某些实施方案中，存在于题述组合物中的共聚物的量足以完全去除所有的残留背景颜色，使得通过按目测检查确定颜色变化组合物保持无组合物的初始颜色。
例如，在颜色变化组合物的第一颜色状态为红色且第二颜色状态为绿色的一些实施方案中，适量共聚物存在于感兴趣的组合物中，在颜色变化组合物已被转换到绿色状态后，所述适量共聚物足以减少或完全除去在组合物中的任何残余红色。在这些实施方案中，在转换到绿色状态之后，颜色变化组合物保持5％以下的红色，如3％以下的红色，如1％以下的红色，如0.5％以下红色，如0.1％以下的红色，包括在所述颜色变化组合物已转换到绿色状态后在该组合物中保留了0.01％以下的红色。
在本发明的实施方案中，在应用施加的刺激后，感兴趣的组合物变化颜色。足够用于诱导颜色变化转换的刺激可以是各种不同类型的物理化学刺激，这取决于采用题述组合物的设备，如在下文更详细描述的。这样，施加的刺激(即，颜色改变触发方法)可以包括但不限于：光、机械扰动、温度变化、pH值变化、化学暴露、生化暴露、电离、水合状态、溶剂化状态、氢键合、质子化。因此，颜色变化组合物可以是光致变色、力致变色、热致变色、溶剂化变色、感湿变色或酸碱变色(halochromic)组合物，以及其他颜色变化组合物。
共聚物化合物
如上所述，本发明的颜色变化组合物包括适量共聚物，其足以消除从第一颜色状态到第二颜色状态转换过程中成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色。在本发明的实施方案中，感兴趣的共聚物包括由下式描述的类型的聚合化合物：
Figure BDA0001551682630000101
其中n是从10至1000的整数，m是从10至1000的整数，R是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、酰基、取代的酰基、酰氧基、取代的酰氧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、羧基或取代的羧基。
在某些实施方案中，R是酰氧基或取代的酰氧基。术语“酰氧基”以其常规的意义使用，指具有通用结构-C(O)OR1的取代基，其中R 1是氢、烷基、环烷基、环杂烷基、芳基、芳基烷基、杂烷基、杂芳基、杂芳烷基。
当R是酰氧基或取代的酰氧基时，在某些情况下，该共聚物是具有式(II)的聚合物：
Figure BDA0001551682630000111
其中n是从10到1000的整数；m是从10至1000的整数；Ra是氢、烷基或取代的烷基。在一些实施方案中，Ra是C1-C12烷基或C1-C12取代的烷基。当Ra是C1-C12烷基时，在某些情况下Ra是C1-C6烷基如甲基或乙基。在一些实施方案中，Ra是甲基。在其他实施方案中，Ra是乙基。在某些实施方案中，式(II)的共聚物是乙烯醋酸乙烯酯。
在某些实施方案中，R是烷氧基羰基或取代的烷氧基羰基。当R是烷氧基羰基或取代的烷氧基羰基时，在某些情况下，该共聚物是具有式(III)的聚合物：
Figure BDA0001551682630000112
其中n是从10到1000的整数；m是从10至1000的整数；Rb是氢、烷基或取代的烷基。在一些实施方案中Rb是C1–C12烷基或C1-C12取代的烷基。当Rb是C1–C12烷基时，在某些情况下Rb是C1-C6烷基，如甲基或乙基。在一些实施方案中，Rb是甲基。在其他实施方案中，Rb是乙基。在其他实施方案中，Rb是丙基。在其它实施方案中，Rb是丁基。在某些实施方案中，式(III)的共聚物选自乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸乙酯和乙烯丙烯酸丁酯。
该共聚物的大小可以变化，其中n的范围为10到1000，如25至900、如50至800、如75至750、如100至500、如150至400，包括其中n的范围从200至300。同样地，该共聚物的大小可以变化，其中m的范围为10至1000，如25至900、如50至800、如75至750、如100至500、如150至400，包括其中n的范围从200至300。这样，题述共聚物的分子量可为1KDa以上，如10kDa以上、如15kDa以上、如25kDa以上、如40kDa以上、如50kDa以上、如60kDa以上、如75kDa以上，包括100kDa以上。
取决于在题述颜色变化组合物中共聚物的期望性能，感兴趣的共聚物的n和m的比例可以变化。例如，n和m的比的范围为1:1至1:10，如1:1至1:9、如1:1至1:8、如1:1至1:7、如1:1至1:6、如1:1至1:5、如1:1至1:4、如1:1至1:3，包括1:1至1:2。在其他实施方案中，n和m的比的范围为1:1至10:1，如1:1至9:1、如1:1至8:1、如1:1至7:1、如1:1至6:1、如1:1至5:1、如1:1至4:1、如1:1至3:1，包括1:1至2:1。
取决于特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的方法、在从第一颜色状态至第二颜色状态的颜色转换中的初始和最终颜色，在本发明的颜色变化组合物中共聚物的量可以变化，范围为0.01％至15％w/w，如0.05％至14％w/w、如0.1％至13％w/w、如0.5％至12％w/w、如0.75％至11％w/w、如1％至10％w/w、如1.5％至8.5％w/w、如2.5％至7.5％w/w，包括3％至6％w/w。从0.01％至15％w/w的任何适宜的量可应用于题述组合物中，只要在该组合物已转换至第二颜色状态后，通过目测确定，该量足以通过减少或完全除去来自初始颜色状态的任何残余色以消除背景色即可。
共聚物与成色剂和彩色显影剂的组合物的质量比可以变化，在一些实施方案中为1:1至1:1.5；1:1.5至1:2；1:2至1:2.5；1:2.5至1:3；1:3至1:3.5；1:3.5至1:4；1:4至1:4.5；1:4.5至1:5，或其中的范围内。例如，共聚物与成色剂和彩色显影剂的组合物的质量比可为1:1至1:5，如1:1至1:4.5、如1:1至1:4、如1:1至1:3.5、如1:1至1:3、如1:1至1:2.5、如1:1至1:2，包括1:1至1:1.5。在其他实施方案中，成色剂和彩色显影剂的组合物与共聚物的质量比可为1:1至1:2；1:1至1:3；1:1至1:4；或1:1至1:5。例如，成色剂和彩色显影剂的组合物与共聚物的质量比可为1:1至1:5、如1:1至1:4.5、如1:1至1:4、如1:1至1:3.5、如1:1至1:3、如1:1至1:2.5、如1:1至1:2，包括1:1至1:1.5。
成色剂和彩色显影剂的组合物
如上所述，本发明的颜色变化组合物包括具有成色剂和彩色显影剂的组合物，其在应用施加的刺激后从第一颜色状态转换至第二颜色状态。在本发明的实施方案中，在应用施加的刺激后从第一颜色状态到第二颜色状态的转换可以是以下的一种或多种：1)从无色状态到有色状态的转换；2)从有色状态到无色状态的转换；3)从透明状态到半透明或不透明状态的转换；4)由半透明或不透明状态向透明状态的转换；5)从有光泽状态到哑光状态的转换；6)从哑光状态到有光泽状态的转换；7)从第一颜色到第二不同颜色的转换。在某些实施方案中，在所施加的刺激下，颜色变化组合物从无色状态转换到有色状态。在其他实施方案中，在所施加的刺激下，颜色变化组合物从有色状态转换到无色状态。在其他实施方案中，在所施加的刺激下，颜色变化组合物从第一颜色转换到第二不同的颜色。
如下面更详细地描述的，取决于期望的颜色变化组合物的类型，用于诱导题述颜色变化转换的刺激可以变化。例如物理化学刺激(即，颜色改变触发方法)可以包括但不限于光、机械扰动、温度变化、pH值变化、化学暴露、生化暴露、电离、水合状态、溶剂化状态、氢键合、质子化。因此，颜色变化组合物可以是光致变色、力致变色、热致变色、溶剂化变色、感湿变色或酸碱变色组合物，及其他颜色变化组合物。在某些实施方案中，题述颜色变化组合物是热致变色组合物，其中所施加的足够用于从第一颜色状态转换到第二颜色状态的刺激是温度的变化(如，加热或冷却)。在其他实施方案中，题述颜色变化组合物是酸碱变色组合物，其中施加的刺激是pH的变化。
颜色转换可以是不可逆的或可逆的。在一些实施方案中，颜色转换是不可逆的，即，颜色变化组合物从第一颜色状态转换到第二颜色状态，并且在颜色变化组合物的剩余使用期保持所述第二颜色状态。
或者，颜色状态可以是可逆的，即，在初始颜色转换后，颜色变化组合物能够从第二颜色状态转换回第一颜色状态。取决于所希望的颜色变化组合物，感兴趣的可逆颜色变化组合物能够从第一颜色状态转换到第二颜色状态或从所述第二颜色状态转换回第一颜色状态任何合适次数。例如，颜色变化组合物能够转换颜色5次以上，如转换颜色10次以上、如转换颜色25次以上、如转换颜色50次以上、例如转换颜色100次以上，例如转换颜色250次以上、如转换颜色500次以上，包括转换颜色1000次以上。可以根据所期望的感兴趣的实施方案，使用可逆或不可逆的成色剂。例如，当期望具有多次使用的作用或重复使用颜色变化作用时，可以使用可逆的成色剂。在这些实施方案中，可能期望使用可逆热致变色成色剂，所述可逆热致变色成色剂能够转换颜色5次以上，如转换颜色25次以上，包括转换颜色1000次以上。在其他情况中，可能期望的是记录单一的永久颜色变化。在这些实施方案中，可以采用仅单次改变颜色的不可逆成色剂。例如，一次性指示剂组合物可以采用具有不可逆的色彩转换的成色剂。
在本发明的实施方案中，在本文中使用的术语“成色剂”是指在颜色变化组合物中显示从第一颜色状态到第二颜色状态的可视转换的组分。根据物理化学刺激的类型，成色剂化合物的类型可能会有所不同。例如，成色剂可以是光致变色化合物、力致变色化合物、热致变色化合物、溶剂化变色化合物、感湿变色化合物或酸碱变色化合物、及其他颜色变化组合物。因此，响应于光、机械扰动、温度变化、pH值变化、化学暴露、生化暴露、电离、水合状态变化、溶剂化状态变化、氢键合或质子化，成色剂可以显示从第一颜色状态到第二颜色状态的可视转换。例如：光致变色、力致变色、热致变色、溶剂化变色、感湿变色和酸碱变色的颜色转换可包括如在美国专利申请号13/572526中公开的那些，其公开的内容通过引用并入本文中。
在某些实施方案中，成色剂是热致变色化合物。术语“热致变色”以其常规意义使用，是指响应温度变化(即，加热或冷却)而改变颜色状态的化合物。取决于所需的颜色变化组合物，感兴趣的成色剂的温度转变可以广泛地变化，可以在约-25℃以上、如在约-15℃以上、如在约-5℃以上、如在约0℃以上、如在约5℃以上、如在约10℃以上、如在约20℃以上、如在约25℃以上、如在约35℃以上、如在约50℃以上、如在约75℃以上、如在约90℃以上、如在约100℃以上、如在约110℃以上，包括在约125℃以上。在某些实施方案中，温度转换发生在一定温度范围内，如-25℃至125℃、如-15℃至115℃、如-5℃至105℃、如0℃至100℃、如0℃至90℃、如20℃至80℃、如30℃至70℃和包括40℃至60℃。
作为在题述颜色变化组合物中的成色剂的感兴趣的热致变色染料的实例，可以包括但不限于：双(2-氨基-4-氧代-6-甲基嘧啶鎓)-四氯合铜(Ⅱ)；双(2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶鎓)六氯合二铜(Ⅱ)；氯化钴；3,5-二硝基水杨酸；无色染料；螺芘(spiropyrenes)，双(2-氨基-4-氧代-6-甲基嘧啶鎓)四氯合铜(II)和双(2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶鎓)六氯合二铜(II)，苯并和萘并吡喃(色烯)，聚(甲苄基紫罗碱二溴化物，二-β-萘并螺吡喃，二茂铁改性的二(螺吡啶并吡喃)，1-异亚丙基-2-[1-(2-甲基-5-苯基-3-噻吩基)亚乙基]-琥珀酸酐的异构体和光产物7,7a-二氢-4,7,7,7a-四甲基-2-苯基苯并[b]噻吩-5,6-二羧酸酐，微胶囊化染料，精确熔点的组合物，红外染料，螺苯丙吡喃，螺萘并恶嗪，螺萘并吡喃(spirothopyran)和相关化合物，无色醌染料，天然无色醌，传统的无色醌，合成醌类，噻嗪无色染料，酰化无色噻嗪染料，非酰化无色噻嗪染料，恶嗪无色染料，酰化恶嗪染料，非酰化恶嗪无色染料，催化染料，具有染料显色剂的组合物，芳基甲烷苯酞，二芳基甲烷苯酞，单芳甲烷苯酞，单杂环取代的苯酞，3-杂环取代的苯酞，二芳基甲基氮杂苯酞(diarylmethylazaphthalides)，二杂环(bishetercyclic)取代的苯酞，3,3-二杂环取代的苯酞，3-杂环-取代的氮杂苯酞，3,3-二杂环取代的氮杂苯酞，烯基取代的苯酞，3-乙烯基苯酞，3,3-二乙烯基苯酞，3-丁二烯苯酞，桥连苯酞，螺芴苯酞，螺苯并蒽苯酞，双苯酞，二芳基甲烷和三芳基甲烷，二苯基甲烷，甲醇碱，压敏记录化学品，光敏记录化学品，荧烷化合物，酮酸和酚类的反应，酮酸与4-烷氧基二苯胺的反应，酮酸与3-烷氧基二苯胺(alkoxdiphenylamines)的反应，2'-氨基荧烷与芳烷基卤化物的反应，3'-氯荧烷与胺的反应，热敏记录介质，四氮唑盐，来自甲瓒的四氮唑盐，来自四氮唑的四氮唑盐，及类似物。其他感兴趣的热致变色化合物可以包括但不限于：热致变色铜(II)络合物的光致亚稳态(例如，见Chem.Commun.,2002,(15),1578–1579)(其对于热致变色络合物经历从红色至紫色的颜色变化)，[铜(dieten)2](BF4)2(dieten＝N,N-二乙基乙二胺)；双(2-氨基-4-氧代-6-甲基嘧啶鎓)-四氯合铜(Ⅱ)；双(2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶鎓)六氯合二铜(Ⅱ)；氯化钴；3,5-二硝基水杨酸；无色染料；螺芘，双(2-氨基-4-氧代-6-甲基嘧啶鎓)-四氯合铜(Ⅱ)；双(2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶鎓)六氯合二铜(Ⅱ)；氯化钴；3,5-二硝基水杨酸；无色染料；螺芘，双(2-氨基-4-氧代-6-甲基嘧啶鎓)四氯合铜(II)和双(2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶鎓)六氯合二铜(II)，苯并和萘并(色烯)，聚(甲苄基紫罗碱二溴化物，二-β-萘并螺吡喃，二茂铁改性的二(螺吡啶并吡喃)，1-异亚丙基-2-[1-(2-甲基-5-苯基-3-噻吩基)亚乙基]-琥珀酸酐的异构体和光产物7,7a-二氢-4,7,7,7a-四甲基-2-苯基苯并[b]噻吩-5,6-二羧酸酐，等等。
在某些实施方案中，成色剂为无色染料，包括显示从有色到无色的转换，从无色到有色的转换或从第一颜色到第二不同颜色的转换的化合物。感兴趣的无色染料可以包括但不限于乙烯基苯基甲烷-无色氰化物和衍生物、荧烷染料及衍生物、热致变色颜料、微米和纳米颜料、钼化合物、掺杂的或不掺杂的二氧化钒、吲哚啉螺色满、熔蜡、胶囊化染料、液晶材料、胆甾醇液晶材料、螺吡喃、聚二噻吩、联吡啶材料、微胶囊化氯化汞染料、锡络合物和组合热致变色/光致变色材料。成色剂化合物的类型可根据以下而变化：所需的颜色变化组合物、相关的成本、添加量、所期望的颜色变化的类型、色彩对比水平、色调改变水平、可逆性或不可逆性、稳定性及其他因素。
在一些实施方案中，成色剂化合物包括二乙炔类聚二乙炔聚合物(diacetylenicpolydiacetylene polymer)，包括但不限于：2,3-二羟基丙基-10,12-十二烷二炔酸酯(dodecadiynoate)(2,3-DHP-10,12-C12)；2,3-DHP-10,12-C13；2,3-DHP-10,12-C14；2,3-DHP-10,12-C15；2,3-DHP-10,12-C16；2,3-DHP-10,12-C17；2,3-DHP-10,12-C18；2,3-DHP-10,12-C19；2,3-DHP-10,12-C20；2,3-DHP-10,12-C21；2,3-DHP-10,12-C22；2,3-DHP-10,12-C23；2,3-DHP-10,12-C24；2,3-DHP-10,12-C25；2,3-DHP-10,12-C26；2,3-DHP-10,12-C27；2,3-DHP-10,12-C28；2,3-DHP-10,12-C29和2,3-DHP-10,12-C30，及其他二乙炔类化合物。
在某些实施方案中，本发明的二乙炔类成色剂化合物包括在美国专利申请号12/643887中公开的那些，其公开内容通过引用并入本文。
由成色剂显示的颜色变化可以是任何所需的色彩转换。例如，有色至无色转换可包括但不限于：黄色至无色、橙色至无色、红色至无色、粉红色至无色、品红到无色、紫色到无色、蓝色至无色、蓝绿色到无色、绿色到无色、棕色至无色和黑色至无色、及其他颜色至无色的转换。无色到有色的转换可包括但不限于：无色到黄色、无色至橙色、无色至红色、无色到粉红色、无色至品红、无色至紫色、无色至蓝色、无色至蓝绿色、无色到绿色、无色到棕色和无色至黑色，及其他无色到有色的转换。在一些实施方案中，色彩转换是从第一颜色变化至第二不同的颜色。例如，颜色至颜色转换可以包括但不限于：橙色至黄色、橙色到粉红色、橙色至很浅的绿色、橙色到桃色；红色到黄色、红色到橙色、红色到粉红色、红色到浅绿色、红色至桃色；品红色到黄色、品红色到橙色、品红色到粉红色、品红色到浅绿色、品红色到淡蓝色；紫色到红色、紫色到粉红色、紫色到蓝色；蓝色到粉红色；蓝色到浅绿色、深蓝色至浅黄色、深蓝色到浅绿色、深蓝色到浅蓝色；蓝绿色到浅绿色、蓝绿色到浅蓝色、蓝绿色到浅黄色、蓝绿色到浅桃色、蓝绿色到浅粉红色；绿色到黄色、深绿色至橙色、深绿色到浅绿色、深绿色到浅粉红色；棕色和黑色至各种颜色，及其他颜色至颜色的转换。
在某些实施方案中，色彩转换是从红色到绿色的变化。在其他实施方案中，色彩转换是从绿色至红色的变化。当色彩转换是从红色至绿色的变化或从绿色至红色的变化时，在某些实施方案中，将两个不同的无色染料混合在一起，以实现色彩转换。在这些实施方案中，第一种无色染料可以是有色至无色染料，第二种无色染料可以是无色到有色染料，其中第一无色染料和第二无色染料响应于相同的所施加的刺激(例如，热、冷却)而经历色彩转换。在组合中，所述两个不同的无色染料通过色彩变化组合物能够形成以前无法实现的色彩转换。此外，所得到的以不同组合的有色至无色和无色至有色的组合允许迄今未能实现的颜色重叠的可能性，以致固定的颜色不与初始或最终颜色相干扰。
在本发明组合物中成色剂的量可根据以下而变化：特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激、色彩转换的类型，其中，在一些实施方案中，其量为1％至30％w/w，如2％至28％w/w、如3％至25％w/w、如4％至23％w/w、如5％至22％w/w、如7％至20％w/w、如8％至18％w/w、如9％至17％w/w包括10％至15％w/w。
感兴趣的成色剂和彩色显影剂的组合物还包括彩色显影剂。在本发明的实施方案中，术语“彩色显影剂”被用来指有利于在成色剂化合物中的色彩转换的颜色变化组合物的组分。在某些情况下，彩色显影剂化合物在暴露于所施加的刺激后可经历相变，其中该相变足以引发成色剂的色彩转换。例如，所述相变可以是从固态到液态的转变、从液态到固态的转变、从液态到气态的转变、从气态到液态的转变、从固态到气态的转变或者从气态到液态的转变。在某些实施方案中，相变是从液态到固态的转变或从固态到液态的转变。
根据某些实施方案的组合物包括单组分彩色显影剂。单组分彩色显影剂是指该彩色显影剂仅由一种化合物构成。因此，当彩色显影剂是单一的化合物时，除一种或多种成色剂化合物(其提供色彩转换)和所述彩色显影剂外，没有额外的化合物存在于成色剂和彩色显影剂的组合物中。在这些实施方案中，彩色显影剂既作为溶剂又作为成色剂和彩色显影剂的组合物的彩色显影剂组分。在一些情况下，单组分显影剂通过其根据特定相转换来退火或未退火的能力帮助控制色彩转换，以通过与相分离或结合的过程产生或放弃电荷转移络合物。
感兴趣的彩色显影剂化合物包括但不限于：单硬脂酸甘油酯衍生物，低酸性相相关化合物，轻度质子化相相关化合物，和类似物。在一些实施方案中，彩色显影剂化合物可以是酯化的含羟基的化合物。例如，单硬脂酸甘油酯衍生物可包括但不限于：2,3-二羟基-C5；2,3-二羟基丙基C7；2,3-二羟基丙基C8；2,3-二羟基丙基C9；2,3-二羟基丙基C10；2,3-二羟基丙基C11；2,3-二羟基丙基C12；2,3-二羟基丙基C13；2,3-二羟基丙基C14；2,3-二羟基丙基C15；2,3-二羟基丙基C16；2,3-二羟基丙基C17；2,3-二羟基丙基C18；2,3-二羟基丙基C19；2,3-二羟基-C20；2,3-二羟基丙基C21；2,3-二羟基丙基C22；2,3-二羟基丙基C23；2,3-二羟基丙基C24；2,3-二羟基C25；2,3-二羟基丙基C26；2,3-二羟基丙基C27；2,3-二羟基丙基C28；2,3-二羟基丙基C29；2,3-二羟基丙基C30；3,4-二羟基丁基C5；3,4-二羟基丁基C6；3,4-二羟基丁基C 7；3,4-二羟基丁基C8；3,4-二羟基丁基C9；3,4-二羟基丁基C11；3,4-二羟基丁基C12；3,4-二羟基丁基C13；3,4-二羟基丁基C14；3,4-二羟基丁基C15；3,4-二羟基丁基C16；3,4-二羟基丁基C17；3,4-二羟基丁基C18；3,4-二羟基丁基C19；3,4-二羟基丁基C20；3,4-二羟基丁基C21；3,4-二羟基丁基C22；3,4-二羟基丁基C23；3,4-二羟基丁基C24；3,4-二羟基丁基C25；3,4-二羟基丁基C26；3,4-二羟基丁基C27；3,4-二羟基丁基C28；3,4-二羟基丁基C29和3,4-二羟基丁基C30，及其他单硬脂酸甘油酯衍生物。
在一些实施方案中，彩色显影剂化合物包括二乙炔类聚二乙炔聚合物，包括但不限于：2,3-二羟基-10,12-十二烷二炔酸酯(2,3-DHP-10,12-C12)；2,3-DHP-10,12-C13；2,3-DHP-10,12-C14；2,3-DHP-10,12-C15；2,3-DHP-10,12-C16；2,3-DHP-10,12-C17；2,3-DHP-10,12-C18；2,3-DHP-10,12-C19；2,3-DHP-10,12-C20；2,3-DHP-10,12-C21；2,3-DHP-10,12-C22；2,3-DHP-10,12-C23；2,3-DHP-10,12-C24；2,3-DHP-10,12-C25；2,3-DHP-10,12-C26；2,3-DHP-10,12-C27；2,3-DHP-10,12-C28；2,3-DHP-10,12-C29和2,3-DHP-10,12-C30，及其它的二乙炔类化合物。
在某些实施方案中，成色剂和彩色显影剂均为二乙炔类化合物，例如聚二乙炔聚合物。当成色剂和彩色显影剂二者均为二乙炔类化合物时，在一些情况下，成色剂和彩色显影剂是相同的二乙炔类化合物。在其他实施方案中，成色剂和彩色显影剂是不同的二乙炔类化合物。在某些情况下，成色剂化合物和彩色显影剂化合物是由两种不同的共结晶二乙炔单体组成的共拓扑聚合(co-topo-polymeric)的二乙炔类化合物。感兴趣的共拓扑聚合的二乙炔类组合物的实例包括在美国专利号8187892中描述的哪些，其公开的内容在此通过参考整体并入本文。
在其他实施方案中，彩色显影剂的化合物可包括具有羟基化的酯化基团的含酯化合物。含酯彩色显影剂化合物的实例包括但不限于：乙酸正十五烷基酯，丁酸正十三烷基酯，丁酸正十五烷基酯，己酸正十一烷基酯，己酸正十三烷基，己酸正十五烷基酯，辛酸正壬酯，辛酸正十一烷基酯，辛酸正十三烷基酯，辛酸正十五烷基酯，癸酸正庚酯，癸酸正壬酯，癸酸正十一烷基酯，癸酸正十三烷基酯，癸酸正十五烷基酯，月桂酸正戊酯，月桂酸正庚酯，月桂酸正壬酯，月桂酸正十一烷基酯，月桂酸正十三烷基酯，月桂酸正十五烷基酯，肉豆蔻酸正戊酯，肉豆蔻酸正庚酯，肉豆蔻酸正壬酯，肉豆蔻酸正十一烷基酯，肉豆蔻酸正十三烷基酯，肉豆蔻酸正十五烷基酯，棕榈酸正戊酯，棕榈酸正庚酯，棕榈酸正壬酯，棕榈酸正十一烷基酯，棕榈酸正十三烷基，棕榈酸正十五烷基酯，硬脂酸正壬酯，硬脂酸正十一烷基酯，硬脂酸正十三烷基酯，硬脂酸正十五烷基酯，二十烷酸正壬酯，二十烷酸正十一烷基酯，二十烷酸正十三烷基酯，二十烷酸正十五烷基酯，山嵛酸正壬酯，山嵛酸正十一烷基酯，山嵛酸正十三烷基酯和山嵛酸正十五烷基酯，以及其他含酯化合物。
在其他实施方案中，彩色显影剂的化合物可以是叔丁基苯酚、壬基苯酚、十二烷基苯酚、苯乙烯化苯酚、2,2-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、α-萘酚、β-萘酚、对苯二酚单甲基醚、邻甲氧基苯酚、丁子香酚、对氯苯酚、对溴苯酚、邻氯苯酚、邻溴苯酚、邻苯基苯酚、对苯基苯酚、对-(对氯苯基)-苯酚、邻-(邻氯苯基)-苯酚、对甲基羟基苯甲酸酯、对乙基羟基苯甲酸酯、对辛基羟基苯甲酸酯、对丁基羟基苯甲酸酯、对辛基羟基苯甲酸酯、对十二烷基羟基苯甲酸酯、3-异丙基邻苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、4,4-亚甲基二苯酚、4,4-硫代-双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、1,1-双-(4-羟基苯酚)-环己烷、4,4-亚丁基双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、双酚A、双酚S、1,2-二氧萘(dioxynaphtaleine)、2,3-二氧萘(dioxynaphthalein)、氯代邻苯二酚、溴代邻苯二酚、2,4-二羟基二苯甲酮、酚酞、邻甲酚酞、原儿茶酸甲酯、原儿茶酸乙酯、原儿茶酸丙酯、原儿茶酸辛酯、原儿茶酸十二烷基酯、2,4,6-三氧甲基苯、2,3,4-三氧乙基苯、没食子酸甲酯(gallicate)、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、没食子酸丁酯、没食子酸己酯、没食子酸辛酯、没食子酸十二烷基酯、没食子酸十六烷基酯、没食子酸十八烷基酯、2,3,5-三氧萘(2,3,5-trioxynaphthalein)、单宁酸和酚醛树脂。
在其他实施方案中，所述彩色显影剂可以是聚合物。在一些情况下，所述聚合物是聚丙烯酸或聚丙烯酸酯。可利用各种小到大分子量的聚丙烯酸(PAA)。可以按需要调整分子量、聚合度、移动性、供质子特性、粘合剂结合特征、熔点特征、相变、密度、分子量截留、化学修饰的程度以及聚合彩色显影剂化合物的相关结合树脂，以精确地配合具体配对成色剂、颜色变化的刺激以及色彩转换的类型和颜色变化的温度。
可能感兴趣的是丙烯酸的单体、低聚物、低分子量聚合物、中等分子量聚合物和高分子量聚合物。根据所需的显影特性，丙烯酸单体、低聚物或聚合物的范围可为0.05kDa以上，如0.1kDa以上、如1kDa以上、如5kDa以上、如10kDa以上、如25kDa以上、如50kDa以上、如100kDa以上、如500kDa以上、如1000kDa以上、如5000kDa以上、如10,000kDa以上、如25,000kDa以上，并包括50,000kDa以上。
在其他实施方案中，彩色显影剂是一种天然食品级化合物。例如，天然食品级彩色显影剂可以是巴西棕榈蜡。巴西棕榈蜡主要包含脂肪酸酯(80-85％)、脂肪醇(10-16％)、酸(3-6％)和碳氢化合物(1-3％)。具体的巴西棕榈蜡的组成是酯化的脂肪族二醇(约20％)、羟基化脂肪酸(约6％)和肉桂酸(约10％)的含量。可将肉桂酸、抗氧化剂进行羟基化或甲氧基化。
在某些实施方案中，本发明的彩色显影剂化合物包括如在美国专利申请号12/643887中描述的单硬脂酸甘油酯衍生物、聚二乙炔化合物和聚合物的组合物，所述专利申请公开的内容通过引用并入本文。
根据特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、彩色显影剂类型(例如，单硬脂酸甘油酯，巴西棕榈蜡等)、颜色变化的刺激、色彩转换的类型，本发明组合物中的彩色显影剂的量可以变化，其中在一些实施方案中，其量为0.1％至99％w/w、如0.5％至95％w/w、如1％至90％w/w、如5％至85％w/w、如10％至80％w/w、如15％至75％w/w、例如20％至70％w/w、如25％至65％w/w，并包括30％至60％w/w。
成色剂与彩色显影剂在题述组合物中的质量比可以变化，在一些实施方案中，范围为1:1至1:100、如1:1至1:95、如1:1至1:90、如1:1至1:85、如1:1至1:80、如1:1至1:75、如1:1至1:50、如1:1至1:25、如1:1至1:10，包括1:1至1:5或它们之中的范围。例如，共聚物与成色剂和彩色显影剂的组合物的质量比可为1:1至1:25、如1:1至1:20、如1:1至1:15、如1:1至1:10，包括1:1至1:5。
在一些实施方案中，可将本发明组合物的一个或多个组分微胶囊化。术语“微胶囊化”以其常规意义使用，是指将一个或多个化合物围绕或包封于另一化合物的胶囊中，获得具有直径范围从少于1微米到几百微米大小的微胶囊。例如，由本发明提供的微胶囊可具有直径范围1μm至1000μm，如5μm至900微米、如10μm至800μm、如25μm到750μm包括50μm至500μm。微胶囊可以包括在微胶囊中的一种或多种化合物的均相混合物，或者可以具有多个各化合物的不同液滴。
在本发明的实施方案中，可将一种或多种成色剂和彩色显影剂微胶囊化。例如，可将成色剂单独胶囊化或将彩色显影剂单独胶囊化。或者，可将成色剂和彩色显影剂两者都胶囊化于同一微胶囊内。甚至还可将各个成色剂和彩色显影剂单独地微胶囊化。根据需要，还可将下文中更详细地描述的本发明组合物的添加剂(例如，抗氧化剂、粘合剂、溶剂等)微胶囊化。
根据感兴趣的应用，微胶囊化可通过任何合适的技术来实现。可将组合物微胶囊化，以便将芯材料在胶囊壁内封闭预定的时间。可选地，可将芯材料包封，使得所述芯材料经由受控释放或扩散逐渐地穿过胶囊壁而释放，或者当外部条件(例如，热，酸，光等)触发胶囊壁破裂、融化或溶解而释放。
微胶囊化可以通过化学过程和机械或物理过程来实现，包括但不限于体相流体(bulk fluid)过程、相分离过程、化学工艺、机械剪切工艺和研磨方法。本文所讨论的组合物可以使用以下来微胶囊化：凝聚、界面聚合、聚合物-聚合物不相容性、相分离方法、水包油封装、离心处理、高剪切工艺、机械干燥法、流化床包衣、伍斯特(Wusrster)方法、离心挤出、超声波/涂覆、旋转悬浮、双壁微胶囊化、化学硅烷化方法、脂质体封装、以行打印/分层工艺、热/冷循环、嵌入、原位聚合、脲-甲醛体系、三聚氰胺甲醛体系、浸渍、颗粒涂覆、以及各种其它的微颗粒形成/微胶囊化方法或类似方法。
可以采用复合凝聚微胶囊化本文所述的任何组合物。在题述凝聚方法中，将具有高等电点的明胶和含有许多羧基的阿拉伯胶，在相对低的pH值和高于35℃下加入到含芯悬浮液中。明胶和阿拉伯胶反应以形成聚合物凝聚层的微滴而分开。之后，可将壁通过几种方法硬化，例如通过加入甲醛或戊二醛。在最后的步骤中，将微胶囊的悬浮液冷却，升高pH，之后将悬浮液过滤使微胶囊留在过滤介质上。
其他组分
取决于特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激、色彩转换的类型，本发明的组合物可进一步包括一种或多种添加剂。可将添加剂加入以改进色彩转换的一个或多个特性(例如，转换速率、引发颜色变化的温度)或者可加入以改进组合物的物理性质(例如，粘度、粘着性等)。
在一些实施方案中，成色剂和彩色显影剂的组合物进一步包括溶剂。感兴趣的溶剂是不阻断由彩色显影剂促进的色彩转换，或者提供升高或降低特定颜色变化组合物的温度转变的溶剂。感兴趣的非干扰溶剂可包括矿物油，低温蜡，氯仿，甲乙酮，烷基醇，支链或非支链烃例如正癸烷、正癸烯、正十二烷、正十二烯、正十四烷、正十四烯、正十六烷、正十六烯、正十八烷、正十八烯、正二十烷、正二十烯以及石蜡混合物。
在某些实施方案中，溶剂是长链烃。根据成色剂和彩色显影剂，长链烃可以包括但不限于：具有链长C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30以及更长的合成和/或天然衍生的烃链长的烃类。
在某些实施方案中，溶剂是用于成色剂化合物的分散(或作为载体)的微晶蜡、石蜡基或长链醇，例如在美国专利申请号12/643887中描述的那些，其公开内容通过引用以其全部并入本文。
当存在时，溶剂在本发明组合物中的量根据特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激、色彩转换的类型而改变，其中在一些实施方案中的量为0.0001％至99％w/w、如0.001％至95％w/w、如0.01％至90％w/w、如0.1％至85％w/w、如0.5％至80％w/w、如1％至75％w/w、如5％至70％w/w、如10％至65％w/w包括1％至25％w/w。
在一些实施方案中、溶剂是促进温度滞后的组分。为本发明的组合物提供温度滞后的溶剂包括但不限于：2-甲基苯甲酸十八酯、4-叔丁基苯甲酸十六酯、4-环己基苯甲酸二十二酯、4-苯基苯甲酸十四酯、4-辛基苯甲酸十二酯、3,5-二甲基苯甲酸己酯、3-乙基苯甲酸十八酯、4-苄基苯甲酸丁酯、3-甲基-5-氯苯甲酸辛酯、4-异丙基苯甲酸癸酯、4-苯甲酰基苯甲酸十八酯、1-萘甲酸十八酯、苯乙酸十六酯、苯乙酸十八酯、4-叔丁基苯甲酸苯基酯、4-氯苄基2-甲基苯甲酸酯、4-氯苯甲酸十八酯、3-溴苯甲酸十四酯、2-氯-4-溴苯甲酸十八酯、3,4-二氯苯甲酸癸酯、2,4-二溴苯甲酸辛酯、3-硝基苯甲酸十六酯、4-氨基苯甲酸环己酯、环己基甲基4-氨基苯甲酸酯、4-二乙基氨基苯甲酸十六酯、4-氨基苯甲酸十八酯、4-甲氧基苯甲酸癸酯、4-甲氧基苯甲酸十六酯、4-甲氧基苯甲酸十八酯、4-丁氧基苯甲酸辛酯、4-丁氧基苯甲酸十六酯、4-甲氧基苄基苯甲酸酯、对氯苯乙酸十六酯、对氯苯乙酸十八酯、3-苯甲酰基丙酸癸酯、2-苯甲酰基丙酸环己酯、苯甲酸十四酯、苯甲酸十六酯、苯甲酸十八酯、4-氯苄基苯甲酸酯、肉桂酸苄酯、环己基甲基肉桂酸酯、己酸苄酯、4-氯苄基癸酸酯、4-甲氧基苄基肉豆蔻酸酯、4-甲氧基苄基硬脂酸酯、棕榈酸苄酯、4-硝基苄基硬脂酸酯、辛酸新戊酯、月桂酸新戊酯、硬脂酸新戊酯、二十二烷酸新戊酯、月桂酸环己酯、肉豆蔻酸环己酯、棕榈酸环己酯、环己基甲基硬脂酸酯、2-环己基乙基硬脂酸酯、环己基丙酸十八酯、3-苯丙基硬脂酸酯、4-甲氧基苄基己酸酯、4-甲氧基苄基癸酸酯、2-氯苄基肉豆蔻酸酯、4-异丙基苄基硬脂酸酯、11-溴月桂酸苯基酯、4-氯苯基11-溴月桂酸酯、己二酸二癸酯、己二酸二月桂酯、己二酸二肉豆蔻基酯、二鲸蜡醇己二酸酯、二硬脂基己二酸酯、二苄基癸二酸酯、二硬脂基对苯二甲酸酯、4,4'-二苯基二甲酸二新戊酯、偶氮二甲酸二苄酯、三月桂酸甘油酯、三肉豆莞酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、二肉豆莞酸甘油脂和二硬脂酸甘油酯。
当存在时，根据特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激、色彩转换的类型，在本发明组合物中用于促进温度滞后的溶剂的量可变化，其中在一些实施方案中量的范围为0.0001％至99％w/w、如0.001％至95％w/w、如0.01％至90％w/w、如0.1％至85％w/w、如0.5％至80％w/w、如1％至75％w/w、如5％至70％w/w、如10％至65％w/w和包括1％至25％w/w。
当成色剂和彩色显影剂的组合物是响应于温度变化(例如，热、冷却)经历颜色变化的热致变色体系时，调整色彩转换温度的添加剂也可包括于题述颜色变化组合物中。“调整”色彩转换温度是指，通过添加一种或多种温度调整性添加剂使用于色彩转换的温度阈值增加或降低。在感兴趣的热致变色的颜色变化组合物中，用于调整色彩转换温度的添加剂可包括但不限于：油类，包括有机的、天然的、无机的、和合成的油，例如玉米油、各种蔬菜油、坚果油、根油、草药油、石蜡油、油脂、动物油脂、天然提取的油、风味类油、芳族基油、工业用油，及其他类型的油。
当存在时，根据特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激、色彩转换的类型，在本发明的组合物中用于调整色彩转换温度的添加剂的量可以变化，其中在一些实施方案中量的范围为：0.0001％至99％w/w、如0.001％至95％w/w、如0.01％至90％w/w、如0.1％至85％w/w、如0.5％至80％w/w、如1％至75％w/w、如5％至70％w/w、如10％至65％w/w和包括1％至25％w/w。
在一些实施方案中，颜色变化组合物还可以包括一种或多种抗氧化剂或防腐剂。感兴趣的抗氧化剂可包括但不限于水溶性抗氧化剂，如抗坏血酸、盐酸半胱氨酸、硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠及其他水溶性抗氧化剂；油溶性抗氧化剂，如抗坏血酸棕榈酸酯、丁基羟基茴香醚(BHA)、丁基羟基甲苯(BHT)、卵磷脂、没食子酸丙酯、α-生育酚、及其他油溶性抗氧化剂；以及金属螯合剂、如柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨醇、酒石酸、磷酸、及其他螯合剂。
根据特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激、色彩转换的类型，在本发明组合物中抗氧化剂或防腐剂的量可以变化，其中在一些实施方案中其量为0.0001％至99％w/w、如0.001％至95％w/w、如0.01％至90％w/w、如0.1％至85％w/w、如0.5％至80％w/w、如1％至75％w/w、如5％至70％w/w、如10％至65％w/w和包括1％至25％w/w。
本发明的颜色变化组合物可进一步包括一种或多种粘合剂，例如，在可将颜色变化组合物用作胶带时，如特种胶带、可重新定位的胶带、包装胶带、永久性标签、可剥离的重新密封胶带，及其他类型的胶带。
当组合物包括粘合剂时，所述粘合剂可以是单独配制的聚合酸性组合物或与其相关的酯共同配制的聚合酸性组合物。也可以将溶剂和增粘剂添加到粘合剂组合物中以提供压敏粘附特性。粘合剂的溶剂可包括但不限于水性溶剂、有机溶剂、低挥发性有机溶剂，以及无机流体。在一些实施方案中，选择溶剂体系以提供：1)粘合性能；2)低挥发性(例如，避免蒸发造成的负面影响)；3)聚合酸组合物的充分溶解；和4)移动性以及在不干扰色彩转换的情况下的与成色剂和彩色显影剂的组合物的相互作用。也可加入增粘剂，以确保压敏接触。感兴趣的增粘剂包括但不限于聚乙二醇的羧化单酯等。
该粘合剂组合物还可以包括聚合物粘合剂。聚合物粘合剂可以从大量不同的聚合物中选择。聚合物可以是可溶的或碱溶性的且与所使用的增粘剂相容。合适的水溶性和碱溶性聚合物是例如：聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，丙烯酸与丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯的共聚物，其中所述烷基包括1至4个碳原子，例如丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯，条件是所述丙烯酸含量在甲基丙烯酸酯的情况下是至少高于70％，在丙烯酸正丁酯、其他共聚物的情况下是高于85％，所述其他共聚物是马来酸和如乙烯、乙烯基甲基醚和醋酸乙烯酯、二甲基乙内酰脲-甲醛树脂和聚乙烯亚胺的共聚物。
丙烯酸和甲基丙烯酸的聚合以及这些酸与丙烯酸的低级烷基(甲基、乙基、丁基)酯的共聚可以在水溶液或在甲醇溶液或在二者的混合物溶液中进行，按照已知的聚合技术，如按照在Houben-Weyl,"Methoden der organischen Chemie",MakromolekulareStoffe,vol.14/1,pages 1018-1021,Georg Thieme Verlag,Stuttgart(1961)中描述的方法。聚合也可以根据已知的方法在非溶剂中进行，由此形成的聚合物在溶液中沉淀出来。以同样的方式，当使用丙烯酸或甲基丙烯酸与其烷基酯的混合物时，可应用乳液共聚技术，其中酸性成分的比例相对较低(30至55重量％)。
在粘合剂中存在的聚合物粘合剂的量可广泛地变化，例如1％至99％w/w、如5％至95％w/w、如10％至90％w/w、如15％至85％w/w、如20％至80％w/w、如25％至75％w/w、如30％至70％w/w、如35％至65％w/w和包括40％至60％w/w。
在某些实施方案中，粘合剂组合物既可以作为粘合剂也可以作为彩色显影剂。例如，感兴趣的粘合剂可包括上面所述具有聚丙烯酸和相关的酸性酯的那些，其中所述粘合剂既可以作为显影剂也可以作为压敏粘合剂。在某些实施方案中，粘合剂可以是TesafixTM4965(Tesa AG Quickbornstr，24D-20253德国汉堡)和相关的粘合性胶带如TesafixTM4972。
其中，该粘合剂组合物既可以作为粘合剂也可以作为彩色显影剂，在题述颜色变化组合物中粘合剂组合物的量可以从1％到99％w/w变化，如5％至95％w/w、如10％至90％w/w、如15％至85％w/w、如20％至80％w/w、如25％至75％w/w、如30％至70％w/w、如35％至65％w/w和包括40％至60％w/w。
在一些实施方案中，题述颜色变化组合物还可以包括一种或多种增粘剂或树脂。感兴趣的烃类增粘剂包括：由一种或多种脂族增粘剂制成的基于石油的原料(C5，即，由五碳脂族单体组成的聚合物)、芳族增粘剂(C9，即，由九碳芳族单体组成的聚合物)、二环戊二烯(DCPD)或它们的混合物。例如，题述增粘剂可包括C5/C9脂族/芳族树脂，其中C5增粘剂与芳族单体共聚。
可选地，增粘剂可以包含含有酸性侧链的聚合物，所述酸性侧链如甲基丙烯酸、丙烯酰氯、丙烯胺共混合物、丙烯酸酯共聚物混合物、聚丙烯酸钠、丙酸聚合物、丙烯酰基、甲基丙烯酸衍生物、乙基丙烯酸、或它们的混合物。
当存在时，根据特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激、色彩转换的类型，在本发明的组合物中增粘剂的量可以变化，其中在一些实施方案中其量的范围是0.0001％至99％，如0.001％至95％w/w、如0.01％至90％w/w、如0.1％至85％w/w、如0.5％至80％w/w、如1％至75％w/w、如5％至70％w/w、如10％至65％w/w和包括1％至25％w/w。
本发明组合物还可以包括一种或多种调节剂或基质。“调节”是指化合物、层或基质，当其存在时借助颜色变化组合物提高或降低色彩形成速率，在一些实施方案中，这是通过促进封装稳定性、成色剂和彩色显影剂之一或两者的迁移或扩散。调节剂和基质可以被动或主动地起作用以抵消、分离、控制、调节、加速、延迟、减轻、或可预测地影响成色剂和彩色显影剂之间的相互作用。
在一些实施方案中，调节剂是促进剂，其通过颜色变化组合物提高色彩转换速率。促进剂可以包括在响应于施加的刺激时促进破坏成色剂或彩色显影剂之一或二者的封装、半封装、迁移或扩散的化合物。例如，所述促进剂可减少色彩转换所需的时间1秒以上，如2秒以上、如5秒以上、如10秒以上、如30秒以上、如60秒以上、如5分钟以上、如10分钟以上、如30分钟以上和包括减少色彩转换所需的时间60分钟以上。
在其他实施方案中，调节剂可以是减速剂，其通过颜色变化组合物降低色彩转换速率。减速剂可以包括在响应于施加的刺激时促进稳定成色剂或彩色显影剂之一或二者的封装、半封装、迁移或扩散的化合物。例如，减速剂可以增加色彩转换所需的时间1秒以上，如2秒以上、如5秒以上、如10秒以上、如30秒以上、如60秒以上、如5分钟以上、如10分钟以上、如30分钟以上和包括增加色彩转换所需的时间60分钟以上。
所述调节剂或基质的确切组成、厚度或浓度可以根据特定的成色剂和彩色显影剂的组合物、颜色变化的刺激和色彩转换的类型而变化。
在一些实施方案中，调节剂是位于所述成色剂化合物和彩色显影剂化合物之间的调节层，例如位于成色剂化合物和彩色显影剂化合物之间的膜、粘合剂层、蜡层、扩散层、多孔层熔化层、高粘度层，其足以阻止或延缓彩色显影的开始。例如，可以采用一个或多个阻断层以在暴露于所施加的刺激后提供色彩转换的延迟1秒以上，如5秒以上、如10秒以上、如30秒以上、如60秒以上和包括5分钟以上。
在某些实施方案中，调节层是为烃层。在这些实施方案中，当彩色显影剂迁移通过烃层和随后与成色剂相互作用时色彩转换发生导致色彩转换。
感兴趣的调节剂和基质可以包括但不限于：蜡、丙烯酸类、塑性树脂、羧甲基纤维素(CMC)、印刷清漆、烃层、硝化纤维素、石蜡、微晶蜡、天然蜡、粘土涂层、涂层树脂、胶带、含非显影剂的粘合剂、颗粒、微粒、薄金属层、塑料薄膜层、干燥的蛋白质层、干燥的纤维素层、喷涂层、表面活性剂层、乳化剂、膜、半渗透膜、过滤器、透明层、兼容(compliant)层、尖锐熔点介质、长链胺、长链羧酸、长链弱酸供体、电荷携带聚合物、聚合蜡、烷基化聚合物、聚烯、聚烯烃、聚乙二醇、聚丙二醇、粘土涂层，及类似物。
题述颜色变化组合物还可以包括一种或多种缓冲剂。术语“缓冲剂”以常规意义使用，是指用来调节组合物的pH弱酸(和共轭碱)或弱碱(共轭酸)溶液。可以采用任何适宜的缓冲剂，包括但不限于磷酸盐缓冲剂(例如，PBS)、tris-缓冲剂、柠檬酸盐缓冲剂(例如，柠檬酸钠)、乙酸盐缓冲液(例如，乙酸钠)、硼酸盐缓冲剂(例如，硼砂)及它们的组合，以及其他缓冲体系。例如，在某些情况下，缓冲剂是具有pH范围3.0至8.0的磷酸钠和柠檬酸的双组分缓冲液。
在本发明组合物中缓冲剂的量可以在0.0001％至99％w/w的范围内变化，如0.001％至95％w/w、如0.01％至90％w/w、如0.1％至85％w/w、如0.5％至80％w/w、如1％至75％w/w、如5％至70％w/w、如10％至65％w/w和包括1％至25％w/w。
根据本发明某些实施方案的成色剂和彩色显影剂的组合物还可以包括一种或多种发光或荧光化合物。例如，发光化合物可以包括可见以及不可见光谱荧光染料化合物、化学发光染料化合物以及溶剂致发光(solvatoluminescent)和水发光(hydroluminescent)染料化合物。使用荧光和在暗中发光或光致发光颜料以及相关的颜色添加剂，可使颜色深深地富集。例如，颜色可以通过二乙炔组合物或其他热致变色染料的一种颜色来遮蔽，使得当温度触发事件发生时，当利用相应波长以展露荧光染料组合物时该荧光信号变得可见。感兴趣的发光化合物可以包括但不限于荧光素、荧光素、间苯二酚酞、若丹明、咪唑鎓阳离子、吡啶并咪唑阳离子、二硝基苯、四甲基罗丹明，及其他类型的发光化合物。
在本发明组合物中发光剂的量可在0.0001％至99％w/w的范围变化，如0.001％至95％w/w、如0.01％至90％w/w、如0.1％至85％w/w、如0.5％至80％w/w、如1％至75％w/w、如5％至70％w/w、如10％至65％w/w和包括1％至25％w/w。
制备颜色变化组合物的方法
本发明的方面还包括用于制备题述颜色变化组合物的方法。在一些实施方案中，用于制备颜色变化组合物的方法的特征可在于：第一步骤，制造成色剂和彩色显影剂的组合物，其包括将一种或多种成色剂化合物与一种或多种彩色显影剂的化合物结合，然后，第二步骤，通过以下制造最终颜色变化组合物：将成色剂与彩色显影剂的组合物与适量共聚物结合，所述共聚物的量足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态转换期间成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色。在生产成色剂和彩色显影剂的组合物时或可选地当使成色剂和彩色显影剂的组合物与共聚物结合时，可将添加剂掺入题述组合物中。
在其他实施方案中，颜色变化组合物通过同时简单地结合所述成色剂、彩色显影剂化合物和共聚物(和添加剂，当需要时)来制备。
在某些方法中，将适量一种或多种成色剂化合物和适量一种或多种彩色显影剂化合物在有或没有溶剂时混合在一起，以产生成色剂和彩色显影剂的组合物。当不使用溶剂时，彩色显影剂化合物可以是处于熔融状态(即，液体或熔化的)以用作溶剂，使得成色剂可以直接溶解到彩色显影剂化合物中。也可将一种或多种添加剂(例如，增粘剂、粘合剂、荧光染料等)混合入成色剂和彩色显影剂的组合物中。当使用溶剂时，可将各个添加剂单独地溶解在溶剂中，然后加入成色剂和彩色显影剂的组合物中，或可将纯添加剂加入组合物中。当不使用溶剂时，可将各个添加剂直接溶解到彩色显影剂化合物中。
当在与共聚物混合之前首先制造成色剂和彩色显影剂的组合物时，本发明的方法进一步包括使适量成色剂和彩色显影剂的组合物与适量一种或多种题述共聚物接触，该共聚物足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态转换期间成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色。根据共聚物的物理状态，该共聚物可以与熔融形式的成色剂和彩色显影剂的组合物结合，溶解在溶剂中或作为固体(例如，粉末、颗粒、薄片等)。当共聚物为固体形式时，可在与组分混合在一起之前使该共聚物的粒径减小。所述粒径可通过任何方便的方法来减小，可以包括但不限于块破碎机、锤磨机、精磨机、分类磨机或筛子，及其他颗粒尺寸减小的方案。在某些实施方案中，为减小粒径，该共聚物为粉末并通过一个网筛。根据所需的粒径，所述网筛可以变化。在一些实施方案中，网筛是2目筛以下，如4目筛以下、如10目筛以下、如20目筛以下、如30目筛以下、如40目筛以下，包括在60目筛以下。
在一些实施方案中，将本发明组合物的所有组分(例如，成色剂、彩色显影剂和任何任选的添加剂)同时加入到混合器中。在其他实施方案中，可将各组分依次添加到混合器中。在某些实施方案中，可将各组分以特定的顺序添加到混合器中。例如，在某些情况下，方法包括将本发明组合物的组分以如下顺序加入混合器中：1)如果有，适量的溶剂；2)适量的彩色显影剂(如没有使用溶剂时以熔融形式)；3)适量成色；4)共聚物，其足以消除从第一颜色状态到第二颜色状态转换过程中所述成色剂和彩色显影剂的组合物的背景色；和5)任何所需的添加剂。在一些实施方案中，可将各组分在加入混合器时同时混合。在其他实施方案中，将本发明组合物的所有组分首先加入到混合器中，然后将整个组合物混合。
可将题述颜色变化组合物通过任何方便的混合方法来混合，例如但不限于行星式混合器、帕特森-凯利(Patterson-Kelley)混合器、手动混合器、立式混合器、线上混合器、粉末液体混合机、间歇式混合机、捏合机、搅拌器驱动器、叶轮机、水翼式混合器、曝气机、以及其他的混合方法。
在本发明的实施方案中，将本发明的颜色变化组合物混合一定时间，该时间足以将各组分掺入并产生均匀的混合物。例如，可将所述颜色变化组合物混合1分钟以上，如2分钟以上、如3分钟以上、如5分钟以上、如10分钟以上、包括15分钟以上。
在某些实施方案中，组合物的pH值可以在混合颜色变化组合物组分的同时来调节。调节pH是指根据需要使该组合物的pH值提高或降低。在一些实施方案中，组合物的pH值被调节为具有pH值范围从3至10，如4至9、如4.5至8.5，包括pH5至7。可使用任何方便的方法调节组合物的pH。在一些实施方案中，通过加入酸(例如，HCl)降低pH。在其他实施方案中，通过添加碱(例如，NaOH)增加pH。在某些实施方案中，组合物的pH可以通过对任何组分加入缓冲液来调节，如通过添加一定量的柠檬酸钠二水合物来调节。
题述颜色变化组合物或在制备题述颜色变化组合物的方法过程中生产的任何中间组合物的性质可以在任何方便的时间被表征。术语表征用来指分析题述颜色变化组合物或在制备题述颜色变化组合物的方法过程中生产的任何中间组合物的一个或多个性质和/或组分。表征可以包括但不限于确定pH、物理性质(例如，固体密度，水含量)、含量分析(API)、光谱性质、粒径分布和杂质组成(痕量金属、有关物质等)。用于分析本发明组合物的方法可包括但不限于：使用高效液相色谱(HPLC)、气相色谱法、电离光谱法，及其他类型的分析。
在一些实施方案中，本发明的方法还包括评估所表征的组合物的性质。“评估”是指人类(单独或者在计算机的辅助下，如果使用计算机自动化过程则最初在人类指导下设置)评价所确定的组合物并确定该组合物适合或不适合继续下一步骤的制备。如果评估后所确定的组合物是合适的，各组合物可进行到下面的步骤而无需任何进一步的调节。换句话说，这些实施方案的方法包括这样评估所确定的组合物以确定任何需要的调节的步骤。
在一些实施方案中，方法包括监测制备题述颜色变化组合物的每个步骤。在一些实施方案中，监测包括收集实时数据(例如，pH值、含量测定、水含量)，例如通过使用检测器以监测各组合物。在其他实施方案中，监测包括以有规律的间隔表征各组合物，如每1分钟、每5分钟、每10分钟、每30分钟、每60分钟或一些其它间隔。
在将题述组合物的组分充分混合后，可产生母料(master batch)。可将题述组合物的母料形成任何方便的形式，如小球、颗粒、粉末、薄片、小碟、立方体、砖片(tile)、棒、锭、小块(slug)、片、棍、块、钉、线、挤出的形状、管、球、模塑的形状、板形状、盘(pan)形状、铸造形状和条(bullions)，以及其他形式的母料。在一些实施方案中，生产液体(例如，熔化的)母料。在其他实施方案中，将颜色变化组合物的母料进行制粒(pelletized)。在其他实施方案中，颜色变化组合物的母料被模塑成型为锭、管、碟、棍或其它方便的形状。在其他实施方案中，将颜色变化组合物的母料进行造粒(granulated)。在对题述组合物造粒时，所述颜色变化组合物的母料颗粒可通过研磨成色剂和彩色显影剂的组合物与共聚物的混合物来形成。研磨是指磨碎或以其他方法处理固体颜色变化组合物以降低干燥组合物的颗粒大小。该组合物可以通过任何方便的研磨方法来研磨，例如，圆形叶轮机、轴流式叶轮机、径流式叶轮机、球磨机、棒磨机、自磨机、砾磨机、研磨辊、石磨机、半自磨机、振动磨机或辊式磨机，及其他方法。
在某些实施方案中，将感兴趣的颜色变化组合物制备成伪母料。在生产题述组合物的伪母料时，将所述组分(例如，成色剂和彩色显影剂)的混合物作为水性浆料与乳化剂和粉末状的塑性树脂组合。然后将水性浆料混合物干燥(例如，通过瞬间干燥)以形成粉末、颗粒、片状或粒状而不需要制粒或成型模制组合物，以形成母料。
用于产生伪母料的合适乳化剂可以是任何方便的乳化剂，包括但不限于阳离子、阴离子或非离子型乳化剂，诸如，二乙酰酒石酸酯、甘油单酯的乙酸酯、甘油单酯的柠檬酸酯、甘油单酯乳酸酯、甘油单酯和甘油二酯、脂肪酸的聚甘油酯、聚甘油、聚蓖麻酸酯、脂肪酸丙烯甘油酯、山梨醇酐三硬脂酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯，以及其他类型的乳化剂。
用于制造伪母料的合适的粉末状塑性树脂可以是任何方便的热塑性组合物或其他类型的聚合塑料，包括但不限于聚氯乙烯(PVC)、各种聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、交联高密度聚乙烯(XLPE)、软化丙烯酸、ABS、厚卡普顿TM(KaptonTM)胶带材料、特氟隆
Figure BDA0001551682630000281
(聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯TFE和氟化乙烯聚丙烯FEP)系材料、品牌名称如Kydex、聚苯乙烯、热塑性聚酯、尼龙、苯乙烯-丁二烯、环氧树脂铸模、聚丁烯、TPX(聚(甲基戊烯)、聚乙烯对苯二酸酯(PET)、PETE、PETF、聚乙烯对苯二甲酸酯G共聚物(PETG)、聚砜(PSF)、聚氨酯(PUR)ThermanoxTM(TMX)、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-丙烯橡胶(EPR)、硅橡胶(SI)、
Figure BDA0001551682630000282
热塑性橡胶(TPR)、HT热塑性橡胶(HTPR)、
Figure BDA0001551682630000283
热塑性橡胶(TPR)、LSOH交联的化合物、LSOH热塑性化合物、甲基乙烯基醚氟烷氧基树脂(MFA)、全氟烷氧基树脂(PFA)、热塑性聚酯弹性体(TPE)、聚酰亚胺
Figure BDA0001551682630000284
聚氨酯(PUR)、聚氯乙烯105℃(PVP)、聚氯乙烯70℃(PVP)、低温聚氯乙烯(LTPVC)、耐油聚氯乙烯(ORPVC)、半刚性聚氯乙烯(SR PVC)、聚氯乙烯聚氨酯(PVC PUR)、共聚酯(COPET、PCTA、PCTG)、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈(SAN)、糖酵解聚对苯二甲酸酯(糖酵解聚酯、PETG)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)，等等。粉末状是指，至少在一些情况下，通过粉碎、研磨、崩解等将固体物质减小到细、松散的颗粒的状态。
在一个实例中，伪母料可以通过将一定量的组合物作为水性浆料与一定量的水性阳离子聚乙烯乳液和粉末状聚乙烯混合来生产，所述组合物具有：无色染料、单硬脂酸甘油酯衍生物和如上述式(I)的共聚物：
Figure BDA0001551682630000285
在将浆料混合后，形成均匀的糊状物，将该糊状物在转鼓干燥器上喷雾干燥，以生产大的颗粒化的伪母料组合物，而不需要制粒或形状成型。
在另一实例中，伪母料可以通过将一定量的组合物作为水性浆料与一定量的水性阳离子聚乙烯乳液和粉末状聚乙烯混合来生产，所述组合物具有：无色染料、单硬脂酸甘油酯衍生物和如上述式(II)的共聚物：
Figure BDA0001551682630000291
在将浆料混合后，形成均匀的糊状物，将该糊状物在转鼓干燥器上喷雾干燥，以生产大的颗粒化的伪母料组合物，而不需要制粒或形状成型。
在又一个例子中，伪母料可以通过将一定量的组合物作为水性浆料与一定量的水性阳离子聚乙烯乳液和粉末状聚乙烯混合来生产，所述组合物具有：无色染料、单硬脂酸甘油酯衍生物和如上述式(III)的共聚物：
Figure BDA0001551682630000292
在将浆料混合后，形成均匀的糊状物，将该糊状物在转鼓干燥器上喷雾干燥，以生产大的颗粒化的伪母料组合物，而不需要制粒或形状成型。
伪母料组合物
在一些实施方案中，伪母料组合物不限于上述颜色变化组合物。在某些实施方案中，可将用于制备伪母料组合物的方法用来制备宽范围的不同伪母料组合物，如在下文更详细描述的那些。
在某些实施方案中，本发明的方面包括制备伪母料组合物的方法，该方法通过使水性组合物和粉末状塑性树脂与塑化乳化剂接触以产生塑化组合物，并瞬间干燥所述塑化混合物以产生伪母料组合物。例如，水性组合物可以是浆料，如包括一种或多种被微胶囊化的化合物的浆料。在一些情况下，所述浆料包括颜色变化组合物(如染料、热致变色化合物、光致变色化合物或颜料)的浆料。在一个实例中，水性组合物包括一种或多种无色染料，如两个以上无色染料，例如三个以上无色染料，包括5个以上无色染料。在制备题述伪母料组合物的某些实施例中，将一个或多个无色染料微胶囊化。在某些情况下，所产生的伪母料组合物可以是颗粒状、粉末状或片状的形式。
根据一些实施方案所制备的伪母料组合物是均匀的粒状或粉末状的组合物，其具有一个或多个非塑料化合物、塑性树脂和塑化乳化剂。在其它实施方案中，伪母料组合物是均匀的粒状或粉末状的组合物，其具有第一塑料组合物、塑性树脂和塑化乳化剂。
伪母料的某些优点包括但不限于：降低成本、需要较低的颜料负载，加工简易性，水性组合物到干燥的塑料粉末在单个干燥步骤中的直接转化，节能效果，所述方法可从实验台水平到高体积生产水平容易地规模化，容易直接挤出成最终的塑化母料，组合物适合于低挤出温度，消除干燥浆料的热应力，该方法适合于范围广泛的组合物、产品应用、生产的制剂，等等。在某些实施方案中，伪母料的生产适合于从疏水性到亲水性状态、从亲水性到疏水性状态和从一种类似(like-kind)状态到另一种类似状态的正相和反相加工。
在一些实施方案中，发现伪母料组合物与温度敏感材料、剪切敏感材料、和非类似性质的材料(materials of non-like-kind nature)一起使用时，趋于在交替相上分开而不是分散入交替相中。例如，可将伪母料组合物应用于制备敏感和高价值的染料体系，如微胶囊化的颜料、染料、无色染料、荧光染料、渐逝染料、可逆和不可逆颜色变化染料，非染料体系以及特种化学品如调味剂、芳香组合物、药物、药品、局部材料、化妆品、可摄取的化合物、精试剂、生物材料、生物医药材料等。
浆料和乳液可在由伪母料生产提供的混合、配混和干燥条件下使用。例如，可将液体类的热致变色、光致变色、荧光染料、标准染料、特种染料、光学移动剂(shift agent)、专门颜料、色淀染料(lack dye)、微胶囊化颜料、特种化学品、有机和无机化合物和材料、低或高价值的添加剂等在伪母料的加工条件下配混。
对于普通浆料干燥系统常见的缺点如：附聚，结块，凝集，结痂、形成硬颗粒材料然后需要后续的分散，对敏感材料的热应力，氧化，污染，冗长且昂贵的处理步骤，和通常敏感材料缺乏降解保护。相比之下伪母料加工提供了在单独的混合和干燥步骤中从一个状态到第二状态的临时转换。该方法提供了配混的最终产品，其在随后的用于最终产品的生产方法中可容易地利用和处理。以举例而非限制的方式，可将颜色变化无色染料从含水浆料直接转换成可直接用在塑料工程的塑化粉末或颗粒。干燥和处理无色染料浆料的标准方法需要高温的干燥方法，多个步骤，再悬浮和分散并经常重新加热和配混，直到它们都适合使用。相比伪母料加工，无色染料干燥和配混的标准方法可导致在颜色强度和性能上的显著损失。伪母料生产的最终结果提供了使用较低浓度的昂贵材料与较低成本的生产相结合的手段，相比之下能够显着降低价格和提高性能。
在某些实施方案中，本发明的方面包括制备无色染料伪母料组合物的方法，该方法通过使水性无色染料组合物和粉末状的塑性树脂与塑化乳化剂接触，以产生塑化无色染料组合物，并瞬间干燥所述塑化无色染料组合物从而生产无色染料伪母料组合物。例如，所述水性无色染料组合物可以是浆料，如包括微胶囊化的一种或多种无色染料的浆料。在一个实例中，水性组合物包括一种以上无色染料，如两种以上无色染料，如三种以上无色染料，包括5种以上无色染料。在制备题述伪母料组合物的某些实例中，将一个以上无色染料微胶囊化。在某些情况下，可以将制备的伪母料组合物制成颗粒状、粉末状或片状的形式。例如，在某些实施方案中制备的伪母料组合物可以是均匀的粉末状无色染料塑性树脂伪母料组合物，其具有一个以上无色染料、塑性树脂和塑化乳化剂。
通常，发现伪母料直接用于和相关地用于塑料挤出和注射成型，伴随或不伴随后制粒(post pelletizing)最终组合物。伪母料的粒状性质，及其基本接近在塑料工业中使用的许多关键树脂密度的密度，允许将其与塑料结合直接用于以下工艺过程中：注射成型工艺、挤出工艺、吹塑工艺、压缩成型工艺或任何各种在塑料工业中使用的工艺。
相比之下，伪母料工艺也使其本身对于低价值高体积可循环材料降低成本和增加价值，所述低价值高体积可循环材料如木材、塑料、金属、矿物、岩石，和其他普通一次性日用品。在某些实施方案中，用于制备伪母料组合物的方法可用于快速回收和利用通常过于昂贵且难以再利用的材料。
也可将某些食物、药物和化妆品制备成伪母料组合物。例如能够将通常难以干燥、对高热和氧化敏感、和不是物理或化学上相容的食用色素、调味剂和添加剂制备成伪母料。在某些情况下，可将意图用于快速分散到液体的干饮料类添加剂、调味剂和颜色制备成伪母料组合物。
确切和最终浓度将根据感兴趣的伪母料组分的所需负载而变化。在将伪母料组合物的粉末形式直接与塑性树脂一起使用时，所述伪母料组合物可以以用于制备某些塑料制品的塑性树脂重量的0.5％至50％(重量)的最终浓度存在，如1％至25％(重量)，并包括2.5％至10％(重量)的范围。
通过用增强粉末状伪母料对感兴趣载体树脂的粘附性的油或涂料组合物先预涂覆塑料载体树脂，能够方便和协助将伪母料以粉末直接添加至待加工的塑性树脂中。例如，可使用矿物油以薄的粘附膜涂覆聚乙烯或聚丙烯，随后与添加的粉末状伪母料结合。可将合并后的混合物容易地滚动以用伪母料均匀涂覆塑性树脂颗粒。可将最终混合物加入塑料加工设备料斗等，并直接用于生产。
油和/或粘附涂层的范围可以是0.01％至50％(重量)，如0.1％至25％(重量)，如0.2％至10％，包括在0.5％至5％(重量)。依赖于涂布性、使用的伪母料最终浓度、树脂颗粒尺寸和用于制备最终感兴趣的塑料制品的原料处理参数。
油和粘附涂层可包括但不限于：矿物油、不同截留分子量矿物油、硅油、长链脂肪酸、脂质、润滑油、液体烃类、乳化油、天然油、植物油、坚果油、液体蜡、甘油、长链醇、商业石油和糊剂、低分子量油、纯油、混合油体系、低粘度和/或高粘度的油，和类似物。用作粘附涂层的油的种类取决于感兴趣的应用、伪母料的应用和通常待被配制的组合物。
在某些实施方案中，感兴趣的伪母料组合物从以下制备：光致变色浆料、荧光浆料、具有造粒的添加剂的应用的其它水基乳液，所述添加剂用于注塑成型或挤出，包括标记剂、防滑剂、抗氧化剂、紫外线抑制剂、抗静电剂、发泡剂、吹塑剂、光学试剂、各种塑料着色剂等等。
在一些实施方案中，将用作伪母料的塑料转化成粉末状母料或颗粒状浓缩母料。所述转化可以通过任何方便的造粒操作完成。例如，该塑料伪母料可以通过线料挤出(strand extrusion)和高速切削制备成塑料颗粒。在一些情况下，线料挤出方法包括在切割之前空气冷却或水冷却。可选地，可使用交替的造粒方法，如水环造粒或正面空冷造粒。
由于伪母料的颜料保护性质，可以使用多种造粒方法。例如，作为更标准造粒方法的选择，可将伪母料以连续方式熔化成片、珠、和其它几何形状。该方法可以包括：集成步骤，如干燥伪母料，随后线上熔化母料，冷却并设定最终混合物的特定几何形状，最后可能切削或破碎最终颗粒或以设定形状收集。
在某些实施方案中，伪母料工艺的保护性质为多种不同处理方法中将其用作浓缩添加剂提供了多种实施方式。表面活性剂后封装和掺入伪母料的感兴趣特定试剂的分散，使试剂在切碎(hash)或严苛的工艺条件下也能得到很好的保护，所述工艺条件如塑料挤出或注塑成型。在一些情况下，伪母料工艺提供了保护性的额外封装过程，进一步确保了技术试剂在基质中的最佳保护和分布/分散。在一些情况下，感兴趣的方法包括通过以下制备乳化的浆料组合物：通过使具有一种或多种微胶囊化的化合物的水性浆料与粉末状的疏水性组合物和塑化乳化剂接触，以产生塑化组合物并干燥该塑化组合物，从而生产具有一个或多个微胶囊化的化合物的塑化浆料组合物。例如，所述微胶囊化的化合物可以是如本文所述的颜色变化化合物，如一个以上无色染料。在其他实施例中，方法包括通过以下制备伪母料组合物的方法：通过使亲水性组合物和疏水性组合物与塑化乳化剂接触，以生产塑化亲水-疏水组合物，并瞬间干燥所述塑化亲水-疏水组合物，从而伪母料组合物。例如，所述亲水性化合物可以是木质组合物、陶瓷组合物、颜色变化组合物或如下面更详细地描述的其他亲水性组合物。同样地，在某些情况下，疏水组合物是塑料组合物，如塑性树脂，包括但不限于：聚氯乙烯(PVC)、各种聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、低线性密度聚乙烯(LLDPE)、均聚物聚乙烯(HPPE)、聚丙烯(PP)、线性聚丙烯(LPP)、均聚物聚丙烯(HPP)、交联高密度聚乙烯(XLPE)、乙基醋酸乙烯酯(EVA)、具有不同醋酸乙烯酯浓度的EVA、软化丙烯酸、ABS、厚卡普顿胶带(Kapton)TM材料、
Figure BDA0001551682630000321
(聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯TFE和氟化乙烯聚丙烯FEP)系材料，品牌名称如Kydex，聚苯乙烯、热塑性聚酯、尼龙、苯乙烯-丁二烯、环氧树脂铸模、聚丁烯、TPX(聚(甲基戊烯)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、PETE、PETF、聚乙烯对苯二甲酸酯G共聚物(PETG)、聚砜(PSF)、聚氨酯(PUR)ThermanoxTM(TMX)、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-丙烯橡胶(EPR)、硅橡胶(SI)、
Figure BDA0001551682630000331
热塑性橡胶(TPR)、HT热塑性橡胶(HTPR)、
Figure BDA0001551682630000332
热塑性橡胶(TPR)、LSOH交联化合物、LSOH热塑性化合物、甲基乙烯基醚氟烷氧基树脂(MFA)、全氟烷氧基树脂(PFA)、热塑性聚酯弹性体(TPE)、聚酰亚胺
Figure BDA0001551682630000333
聚氨酯(PUR)、聚氯乙烯105℃(PVC)、聚氯乙烯70℃(PVC)、低温聚氯乙烯(LTPVC)、耐油聚氯乙烯(OR PVC)、半刚性聚氯乙烯(SR PVC)、聚氯乙烯聚氨酯(PVC PUR)、共聚酯(COPET、PCTA、PCTG)、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈(SAN)、糖酵解聚对苯二甲酸酯(糖酵解聚酯、PETG)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)，和类似物。在一些实施方案中，亲水性组合物是木质组合物，疏水性组合物是聚乙烯或聚丙烯树脂。在某些情况下，木质组合物可以是含水木浆料，潮湿木粉或干燥木粉。
伪母料的生产和应用可涵盖多种化合物、组合物、物理类型和化学性质。以举例而非限制的方式，可将伪母料用于加工具有不同性质的材料，包括：亲水性化合物进入疏水环境中；亲水性化合物进入亲水环境中；疏水性化合物进入亲水环境中；疏水性化合物进入亲水环境中；水性伪母料；溶剂类伪母料的干燥和处理等。用于伪母料加工的确切组成和配方取决于感兴趣材料的特性和感兴趣的预期应用。
用于伪母料的候选材料和浓度范围：
适于掺入和分散入伪母料的技术试剂和适当添加剂包括但不限于：热致变色浆料和化合物、光致变色浆料和化合物、荧光染料浆料、红外染料浆料、安全染料、技术组分浆料和包封的浆料、用于塑料木材挤出的再生或再加工的木-塑组合物、水和油基香料和芳族化合物、用于添加至塑料的安全染料、用于识别特定处理产品的标记剂、各种微胶囊化的化合物、没有微胶囊化的化合物、抗细菌化合物、剪切敏感材料、碳酸钙和填料、珠光材料、在暗中发光的颜料、缓释营养化合物、缓释药物化合物、疫苗组分、药物递送组分、工业试剂和组分、用于发泡膨胀的吹塑剂、敏化剂和组分、技术有机组合物、加速生物降解添加剂、食品淀粉和聚乳酸(PLA)、咖啡浓缩物、茶浓缩物、陶瓷微球、安全标记试剂、溶解和分散剂、抗真菌剂、除臭剂组合物和试剂、防晒添加剂、垃圾箱用吸湿化合物、口服敏化化合物、颜色稳定化合物、瞬逝微胶囊化的化合物、光学增白剂、YAG、CO2和其它激光标记添加剂，等等。
可将伪母料用于许多技术、非技术、敏感、工业、商业和其它添加剂的应用中。例如，应用的范围可包括但不限于：工业配混、医药和药物、工业加工、日用品和消费产品的生产、食品和用于分散和添加的饮料-浓缩物、化妆品和皮肤病学应用、涂料和油漆、再生工业、木-塑组合物、利用再生材料分散的环保产品、能够使非类似材料分散的复合物、塑料-矿物组合物、多种微胶囊化产品和类似物。
伪母料前处理和后处理的通用技术试剂和添加剂：
可将多种添加剂包括在源于伪母料工艺的特定母料的最终制剂中。根据最终制剂、预期用途、最终产品的改进的质量、最终产品的功能、制造过程中的加工特性等，可将添加剂包括在内。例如，添加剂可包括但不限于：亚乙基双硬脂酰胺(作为保护润滑剂)、减少在模具和加工过程中的积聚的抗结块剂、减少静电并发的抗静电剂、减少氧化和加速老化的抗氧化剂、改善加工性能的其它润滑剂、提高性能和减少商品成本的填料、改善活性试剂到基质中的分散的分散剂、各种光学试剂和固定颜色等。
伪母料混合方法：
可在多种常规商业和工业的混合单元中混合伪母料的湿/潮湿组分。以举例而非限制的方式，市售可得的混合单元包括：面团混合器，砂浆搅拌机，水泥搅拌机，叶片混合机，螺条混合机等。在一些实施方案中，彻底混合并确保任何颗粒实现用特定乳化剂完全涂覆和均匀化。理想的是使用连续的混合工艺，其中可将成分依次加入且可以在添加步骤期间保持混合处理。同样地，相关的是利用其中装载和卸载是方便和有效的混合方法。
伪母料干燥方法：
可利用这样的伪母料干燥方法：对于10重量％至80重量％，如l5-40重量％的水含量是有效的。以举例而非限制的方式，干燥方法可包括：使用商业干燥大桶或反应器的静态干燥、具有连续空气流的静态架干燥、喷雾干燥或雾化、流化床干燥、悬浮流化床干燥、通过材料(through-material)强制空气床干燥、输送机干燥、烘箱干燥、对流炉干燥、炉干燥、IR灯干燥、辐射热干燥、冷冻干燥、粉末干燥方法、转筒烘干、强制空气干燥，和类似方法。干燥可包括注入的热，可变加热水平，可变的强制空气量(立方英尺每分钟)。
在一些实施方案中，由于某些预混合伪母料组合物的潮湿低密度凝结性质、适度水含量以及由粉末化的塑性树脂载体的存在而产生的大表面积，可使用通过材料强制空气床干燥方法。例如，可将批次量的混合伪母料加载入通过材料干燥器并在其中干燥1-6小时。在某些情况下，通过材料干燥可在1.5-2.5小时内完成，产生有效的高通量制造工艺。在一些情况下，通过注入热空气进入干燥单元并结合单元内加热器，能够使温度上升实现从室温至超过100°F。此外，某些通过材料干燥机允许均匀的风量被强迫通过伪母料材料。同样，由于将特定伪母料组合物束缚并保持在特定的空间，由此装载、干燥、清出和重复是非常有效的。
可构建一个合适的通过材料强制空气干燥器，该干燥器具有配备有高体积鼓风机(2000至8000立方英尺每分钟)的封闭室。该室的尺寸可以是40×40平方英寸的基座和40-45英寸高。为了提高能源效率和绝缘，该室可以用木材、在金属上的绝缘层、或绝缘塑料制成。顶部通过插槽而打开，以在开放式网状干燥筛(drying screem)中滑动，用于空气的通过。可将加热器放置到鼓风机外部以将热空气注入鼓风机，和放置到室内部以增加在室中的循环空气的温度。开放室顶部中的插槽提供了在干燥筛中滑动的方便的手段。干燥筛的外尺寸与插槽相匹配，以确保紧密配合。干燥筛是成对出现。下部筛配备有侧壁用于放置并保持潮湿的伪母料。下部筛还具有橡胶密封条以与相同尺寸的第二上部筛相配合和密封。上部筛也有橡胶密封条，以确保当将它们堆叠时的两个筛之间的完全气密性密封。将下部筛安装在室的顶部。
将一定量的假母料置于下部筛上以完全填满筛至侧壁的边缘。将所述第二筛平行放置且在第一筛和伪母料的顶部。伪母料被截留和容纳于层压的筛之间，由此空气只能穿过伪母料输送。上部筛固定有带条、螺栓、线、或闩锁来确保夹持的筛和伪母料完全固定。一旦固定，可以开启鼓风机，从而使进入腔室的空气被强制垂直向上且仅通过包裹筛的底部的开口网眼，通过潮湿的伪母料材料，并从下部的开放网筛出来。通过开启加热器，能够使伪母料方便地在2小时的时间内干燥。
由于采用低干燥温度和高空气通量穿过伪母料基质，无燃烧、褐变、剪切，因此不存在由干燥过程引起的伪母料材料性质退化。作为简单室结构的结果，在干燥单元内清洗和更换伪母料是方便的。
用于通过材料强制空气干燥器的干燥筛的筛目范围可以是60目到390目，如100目至300目，并包括150目至250目。网材料可以用不锈钢或塑料纤维(尼龙或聚酯)制成。
伪母料塑性树脂：
当在塑料伪母料组合物中需要快速且均匀的试剂分散时，可采用粉末-颗粒化形式的塑料基质-载体树脂。发现粉末化的塑料在旋转模塑和对快速熔融和在处理的塑料中分散试剂有利的其他相关过程中的用途。类似地，伪母料组合物得益于载体树脂的小颗粒粒状性质，这是由于用于暴露的大表面积和接近于颜料颗粒尺寸的小粒径。在一些实施方案中，合适的颗粒树脂的尺寸范围可以是直径2毫米至5毫米。可以指定粉碎塑料粉末和旋转模塑树脂颗粒的尺寸范围为1微米至1毫米，如5微米至500微米，包括10微米至250微米。
最终颗粒尺寸和所需的分布将取决于感兴趣的最终应用和与待掺入相应伪母料制剂中的感兴趣的技术试剂的相容性。在某些实施方案中，粉碎塑料粉末的小的粒状性质提供在如下范围内的颗粒尺寸：所述范围促进技术试剂快速掺入由乳化和相容性表面活性剂的均质混合而促进的塑化环境内。
粉末化造粒的塑料载体树脂可以包括但不限于任何方便的热塑性组合物或其他类型的聚合塑料，例如聚氯乙烯(PVC)、各种聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、低线性密度聚乙烯(LLDPE)、均聚物聚乙烯(HPPE)、聚丙烯(PP)、线性聚丙烯(LPP)、均聚物聚丙烯(HPP)、交联高密度聚乙烯(XLPE)、乙基醋酸乙烯酯(EVA)、具有不同醋酸乙烯酯浓度的EVA、软化丙烯酸、ABS、厚卡普顿胶带TM材料、特氟隆(聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯TFE和氟化乙烯聚丙烯FEP)系材料、品牌名称如Kydex、聚苯乙烯、热塑性聚酯、尼龙、苯乙烯-丁二烯、环氧树脂铸模、聚丁烯、TPX(聚(甲基戊烯)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、PETE、PETF、聚乙烯对苯二甲酸酯G共聚物(PETG)、聚砜(PSF)、聚氨酯(PUR)ThermanoxTM(TMX)、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-丙烯橡胶(EPR)、硅橡胶(SI)、
Figure BDA0001551682630000361
热塑性橡胶(TPR)、HT热塑性橡胶(HTPR)、
Figure BDA0001551682630000362
热塑性橡胶(TPR)、LSOH交联化合物、LSOH热塑性化合物、甲基乙烯基醚氟烷氧基树脂(MFA)、全氟烷氧基树脂(PFA)、热塑性聚酯弹性体(TPE)、聚酰亚胺
Figure BDA0001551682630000363
聚氨酯(PUR)、聚氯乙烯105℃(PVC)、聚氯乙烯70℃(PVC)、低温聚氯乙烯(LTPVC)、耐油聚氯乙烯(OR PVC)、半刚性聚氯乙烯(SR PVC)、聚氯乙烯聚氨酯(PVC PUR)、共聚酯(COPET、PCTA、PCTG)、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈(SAN)、糖酵解聚对苯二甲酸酯(糖酵解聚酯、PETG)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)，和类似物。
在某些实施方案中，可将荧光颜料和浆料制备成伪母料组合物。例如，某些荧光浆料可包括荧光颜料，如SPL-11J极光粉红、SPL-12J氖红、SPL-13J火箭红、SPL-14J火橙、SPL-15J火焰橙、SPL-17J土星黄、SPL-21J日冕品红。无甲醛版本包括：SPL-11N极光粉红、SPL-13N火箭红、SPL-14N火橙、SPL-15N火焰橙、SPL-17N土星黄、SPL-18N信号绿、SPL-19N地平线蓝、SPL-21N(GS)日冕品红SPL-25N、地平线蓝(RS)、和SPL-594N隐形蓝。细研/颗粒尺寸荧光颜料包括：EC-594隐形蓝、ECX-11极光粉红、ECX-13火箭红、ECX-15火焰橙、ECX-17土星黄、ECX-18信号绿、ECX-19地平线蓝、ECX-20冥王星紫、ECX-21日冕品红和ECX-34强土星黄。
在其它实施方案中，可将其他着色剂制备成伪母料组合物，例如AIT着色剂的水性车间调色、荧光水分散体、HI-TINT分散体、NVC着色剂、全方位色调(Omni Tint)、幻影水分散体隐形黄AIT-4466、Plast-E-色调(PET)常规分散体、Plast-E-色调(PET)荧光分散、SPLASH颜色-Pantone共混物、SPLASH颜色SPL-J分散体、AIT118白色分散体、AIT222甲苯胺红色分散体、AIT244红色氧化铁(YS)分散体、AIT254喹吖啶酮红色分散体、AIT334DNA橙色分散体、AIT364黄色氧化物分散体、AIT374永久中等黄色分散体、AIT385亮黄G分散体、AIT389汉撒黄色HS分散体、AIT421棕色氧化铁分散体、AIT434生褐色分散体、AIT444烧毁西耶娜分散体、AIT454焦赭分散体、AIT544酞绿BS分散体、AIT644酞菁蓝RS分散体、AIT648群青分散体、AIT684咔唑紫分散体、AIT734NF黑(非剥落)分散体、AIT744灯黑分散体等。
在某些实施方案中，将填料材料制备成伪母料组合物。例如：塑料、木材、植物物质、叶、松针、施工现场复垦、纸、土壤、垃圾堆填物、沙子、水泥、混凝土、沥青、橡胶、旧物(used)、轮胎、岩石、油、钙、金属、陶瓷、玻璃、食品原料、农作物废弃物、淤泥、一般垃圾、印刷工艺废物、一般填料、电脑垃圾、消费品垃圾、堆肥废物、垃圾填埋废物、垃圾、路边垃圾、海洋污染、用过的油、橡胶、再生塑料、过滤废物、高度100％证实灭菌医疗废物、100％证实灭菌废物物质、织物、新闻报纸、杂志等，以上可以单独或组合用作在伪母料工艺中粉碎的/粉末状的填充剂。可将一种或多种填料组合物与用于产生共同的合并或混合的乳化剂和在最终的伪母料组合物中用于结合的塑料组分组合使用。在某些实施方案中，感兴趣的方法包括从再生材料制备伪母料，如再生木材、水泥、混凝土、纸、塑料，以及其他类型的再生材料，通过使具有一个以上颗粒化再生材料和粉末状塑性树脂与塑化乳化剂接触，以产生塑化再生材料组合物并瞬间干燥所述塑化再生材料组合物，从而产生一种以上再生材料的伪母料组合物。在一些实施方案中，感兴趣的一种或多种再生材料的伪母料组合物包括再生木材，如再生木材搅拌器。在其他实施方案中，感兴趣的一种或多种再生材料的伪母料组合物包括再生玻璃，诸如粉碎的玻璃瓶。
可将染料、颜料、阻滞剂、芳香诱导组合物、光学试剂，和/或各种其它添加剂在伪母料的制造过程中加入，以确保多元素复合材料的最终期望效果。添加剂将以特定的和确定的浓度使用以产生最终的物理和/或化学复合材料。
可采用灭菌过程以确保最终伪母料组合物适合于所选定的食品级和相关应用。例如，作为商业方法可以使用：紫外线、γ辐射、太阳辐射、200℃以上的温度暴露于对应的停留时间、需要时的抗菌剂的可能添加、脱水、高压灭菌、冷冻破裂、高剪切和/或参数的组合。
根据效用和使用的应用，需要提起注意的是确保维持添加剂的可追溯性和无污染水平。以举例而非限制的方式，用于特定应用的再生或既定材料应该是：无放射性、非致癌性、灭菌的、不含重金属、无邻苯二甲酸酯等。
在一些实施方案中，伪母料组合物制备有塑化乳化剂。在某些实施方案中，塑化乳化剂以足以促进非类似材料和物质的共同表面特性以共存的量存在。在一些实施方案中，在干燥时，塑化乳化剂以足以增强在包括末端多组分组合物的最终塑料基质之间的粘合相互作用的量存在。在某些情况下，乳化剂以如下浓度存在：当被涂布于大量混合颗粒时，控制不同颗粒类型的表面特性为更均匀和共同的处理状态。乳化剂可以是中性或带电的。带电乳化剂可以是阳离子或阴离子的。乳化制剂中的固体和活性试剂可以如下浓度在乳液中使用：在溶液中低于0.1％至大于50％(重量)，如1％至50％包括5％至35％。
可将多种含水乳液用于伪母料的混配和加工中。乳液的选择将取决于感兴趣的最终应用、在感兴趣的制剂中将使用何种技术材料、所使用的添加剂和试剂的特点和协同作用以及各种加工条件。在某些情况下，乳液以如下量存在于题述伪母料组合物中：终伪母料组合物的0.1％至50％(重量)，如0.5％至40％(重量)，如1％至30％，包括最终伪母料组合物的10至25％(重量)。
乳液实例包括但不限于：
Figure BDA0001551682630000381
乳液09625：阳离子乙烯丙烯酸乳液、
Figure BDA0001551682630000382
乳液09730：阳离子聚乙烯乳液、
Figure BDA0001551682630000383
乳液11226：阳离子聚丙烯乳液、
Figure BDA0001551682630000384
乳液1270：滑性和抗结块添加剂、
Figure BDA0001551682630000385
乳液13025：滑性和抗结块添加剂、
Figure BDA0001551682630000386
乳液18325：非离子聚乙烯蜡乳液、
Figure BDA0001551682630000387
乳液21030：阴离子聚乙烯乳液、
Figure BDA0001551682630000388
乳液21930：阴离子桐油乳液、
Figure BDA0001551682630000389
乳液24414：阴离子巴西棕榈蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003810
乳液27720：非离子滑性和抗结块添加剂、
Figure BDA00015516826300003811
乳液28640：阳离子聚丙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003812
乳液29730：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003813
乳液32535：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003814
乳液34935：阴离子石蜡/乙烯丙烯酸蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003815
乳液36840：阴离子石蜡/聚乙烯蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003816
乳液37135：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003817
乳液39235：非离子高密度聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003818
乳液41740：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003819
乳液42035A：聚烯烃蜡的阳离子水基乳液、
Figure BDA00015516826300003820
乳液43040：非离子聚丙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003821
乳液43240：聚丙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003822
乳液44730：非离子乙烯丙烯酸共聚物、
Figure BDA00015516826300003823
乳液45745P：非离子聚乙烯蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003824
乳液47950：非离子石蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003825
乳液48040M2：非离子微晶蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003826
乳液48625M1：聚合物溶液、
Figure BDA00015516826300003827
乳液51715：非离子蜡乳液共混物、
Figure BDA00015516826300003828
乳液52137：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003829
乳液52830：阴离子聚乙烯蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003830
乳液53145：非离子辅助乳液、
Figure BDA00015516826300003831
乳液61222：褐煤类酯蜡的水基乳液、
Figure BDA00015516826300003832
乳液61335：阴离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003833
乳液62330：阴离子石蜡/聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003834
乳液65140：非离子型聚丙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003835
乳液65435：非离子型乙烯丙烯酸乳液、
Figure BDA00015516826300003836
乳液66035：阴离子石蜡/聚乙烯蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003853
乳液70750：阴离子鳞状蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003837
乳液71150：阴离子鳞状蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003838
乳液71731MOD：阴离子石蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003839
乳液72040：非离子聚乙烯蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003840
乳液73950：阳离子石蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003841
乳液79535：非离子聚乙烯/聚丙烯共混物、
Figure BDA00015516826300003842
乳液80939M：非离子石蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003843
乳液91240：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003844
乳液91240G：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003845
乳液91735：非离子型聚丙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003846
乳液91840：非离子HD聚乙烯/石蜡乳液、
Figure BDA00015516826300003847
乳液93135M：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003848
乳液93235：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003849
乳液93335：非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003850
乳液93935、非离子聚乙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003851
乳液94340、非离子聚丙烯乳液、
Figure BDA00015516826300003852
乳液98040M1、非离子费托蜡乳液
Figure BDA0001551682630000391
乳液、和乳液D310阴离子聚酰胺分散体。
本发明的伪母料组合物具有适合的处理温度、粘合强度和协同结合性，从加热的流体状态到固体冷却状态的转换状态、可调节特性如可调节熔流指数、在固体状态的强度和结构完整性、用于塑料加工如挤出和注塑成型的良好流动特性、表面纹理化和用于有吸引力的最终成品的修饰、抛光、对于纳入外来颗粒的高能力、易于为各种应用着色和染色等。
可使用着色剂、染料、染色剂、光学试剂、表面效应颜料等，以将最终伪母料合并物(amalgamation)的外观转变成有吸引力的和期望的固定结构或制品。例如，木-塑搅拌棒可使用伪母料工艺由外源再生材料完全配混，然后着色、挤出并完成形成类似于木制搅拌棒或可选的纯塑料搅拌棒。确切的可视外观或颜色可在伪母料工艺期间得到补偿。
在一些实施方案中，感兴趣的方法包括通过以下步骤来制备木-塑伪母料组合物：将木质组合物和粉末状塑性树脂与塑化乳化剂结合，以产生塑化木-塑树脂组合物；和瞬间干燥所述木-塑树脂组合物，以产生木-塑伪母料组合物。例如，木材可以是水性木材浆料，潮湿木材组合物或干燥的木粉。取决于木塑伪母料组合物的需求，木材可以是任何方便类型的木材。举例来说，合适的木材类型包括但不限于：松、雪松、芹菜顶松、柏、花旗松、欧洲红豆杉、冷杉、铁杉、泪柏、贝壳杉、肉豆蔻-红豆杉、落叶松、红松、红木、樱桃木、芮木、云杉、日本雪松、白雪松、努特卡柏树、非洲白木、非洲紫檀、缅笳木、非洲阿勃木、桤木、美洲栗、白腊树、白杨、东印度缎木、轻木、椴木、榉木、桦木、黑豆木、多花紫树、黑檀木、复叶槭、黄杨木、巴西胡桃、巴西木、古夷苏木、七叶树、白胡桃、海湾桂树、香樟、苦油楝、梓树、锡兰缎木、角瓣木、黄檀木、软木斛、杨木、广玉兰、山茱萸、乌梅、榆树、桉树、海棠、梨树、绿心木、美洲乌木、中美洲红厚壳木、桉木、朴树、山胡桃、鹅耳枥、角木、绿柄桑、铁木、国王木、蕾丝木、榄仁木、刺槐、桃花心木、枫木、大理石木、美叶桉、柳桉、印茄木、橡木、奥古曼木、橄榄树、粉红色象牙木、杨树、紫心木、棱柱木、红心木、枫香、紫檀、沙比利木、檫木、银桦树、银合欢、酸木、黄槟榔青木、柚木、花梨木、紫树、松节油、胡桃木、鸡翅木、柳树、大斑马木及其它。
用途
上述的组合物和方法发现用于需要施加刺激(如温度变化)的指示的任何应用中。
在一些实施方案中，题述组合物发现多种用途：温度、传感、指示、测量、标记、冷链管理、易腐组合物监测、安全性、敏感性、工业、食品服务、医药、工业、加工、食品加工、消费类产品、家用产品、玩具产品、出版业、广告、促销(promotional)牙科、保卫、药物、食品、新包装、皮肤护理和皮肤保健、压力监控、温度监控、湿度监测、时间监控、环境监测、库存监测、医学和其他市场和/或产品用途等。
本发明的组合物发现用于早期生产、制造、或合成阶段一直到最终的使用指示，其中使用指示物或组合物监测的产品已经过期，没有任何进一步的价值。本发明组合物还在多种不同应用中发现用途，包括但不限于：用于冷链管理的显色；借助显色的温度上升指示器；显色在设定点锁定发生的温度上升指示器；依赖于沿一个轴的时间和另一轴的温度的分路显色；使用上升温度无色染料的站点寻址闪光成像；使用温度上升无色染料的3D动画影像；随着显色显示信息而不是油墨遮盖力改变使信息显示；可逆显色蜡烛；可逆显色可印刷染料；不可逆显色的热油墨和纸张；在触摸后变色的玩具应用；用于洗液和润肤剂的升温指示组合物；生理温度状态确定装置；用于洗液和润肤剂的确定生理水化状态的水化指示组合物；同时充当可选活性试剂(例如香精，香料，刺激剂)的显影剂；基于含水浆料油墨的长期滞后效应和逆转使用水活化；基于水性浆料油墨的长期滞后效应和使用水热活化的逆转；基于水性浆料油墨的长期滞后效应和使用热活化的逆转；作为用于可调颜色指示系统的生产装置的柔性版线上分层/制造；数字显色超尖锐临界熔点介质；升序可逆显色无色染料；有滞后的升序可逆显色无色染料；温度可调升序显色无色染料；微胶囊化升序显色无色染料；助溶显影剂单组分分子；感湿变色可逆显色无色染料；混合的升序和降序可逆无色染料；用于升序显色的天然共显色溶剂；用于降序显色的天然共显色溶剂；作为溶剂和彩色显影剂双性能的单组分；天然升序和降序无色染料的浆料浓缩物；由聚二乙炔显影剂显影的无色染料成色剂；基于温度的可逆的有色至无色；基于温度的可逆的无色至有色；基于水合的可逆的有色至无色；基于水合的可逆的无色至有色；基于溶解的可逆的有色至无色；基于溶解的可逆的无色至有色；基于温度的不可逆的无色至有色；基于溶解的不可逆的有色至无色；可逆的非滞后颜色变化；可逆的有滞后类型的颜色变化；不可逆的非滞后颜色变化；不可逆的有滞后类型的颜色变化。
本发明组合物还发现在低温范围监测中的用途。低温(-200℃至25℃)应用范围包括用于易腐物品的范围，所述易腐物品如食品、饮料、酒精饮料、药品、血液、生物医药产品、敏感化学品、稀有材料、生物标本、剧毒细菌和病毒、DNA和RNA的存储，和若干其他温度敏感物品或需要温度历史和储存条件以进行监测和记录的产品。
本发明组合物还发现在中温范围监测中的用途。中温(26℃至60℃)应用包括用于易腐物品的范围，所述易腐物品在以下情况下过期：高温，保持温暖的温度，监测用于工艺验证和质量控制的中温工艺，储存条件，温热食物，监测植物生长条件，监测环境条件和生活条件，包括制造工艺的工业应用，储存爆炸物，监测来自国外供应商的航运储存容器，监测国家间食品和货物的物流，飞行监测空运货物等。
本发明组合物还发现在高温范围监测中的用途。高温(61℃至600℃)应用包括用于易腐物品的范围，所述易腐物品在以下情况下过期：高温、保持热的温度，监测用于工艺验证和质量控制的热温工艺，储存条件，加热食物，监测高温条件，时间和温度监测是很重要的热保持食品服务应用，监测要求限制在为食品制备的升高的温度下的暴露时间的食品工艺，再加热应用，完整的整个烹调期间食物需要被加热并维持在高温下的微波烹调应用，监测环境状况和生活状况，包括制造工艺的工业应用，储存军用物资，高温监测来自国外供应商的航运储存容器，新型高压灭菌器和灭菌条件，医疗器械灭菌、监测国家间食品和货物的物流，飞行监测空运货物等。
颜色变化组合物的应用
以说明而限制的方式提供题述颜色变化组合物的应用的以下实施例。
用于涂布有可调组合物的基底类型：
可将题述颜色变化组合物与多种基质(指示基质底)一同应用和使用。指示基底组合物包括但不限于纸、塑料、硬表面、软表面、硬或刚性表面、柔性表面、印刷表面、可印刷的表面、透明表面、半透明表面、不透明表面、非透明表面、皮肤、指甲、成型表面、柔性版图形印刷表面、泡沫表面、膨胀塑料表面、绝缘表面、导电表面、导电墨表面等等。基底组合物可以由在1纳米到100厘米厚度范围内的厚或薄的材料构成。常见厚度范围为10纳米至10厘米。适于指示组合物的更常见基底的范围为1微米至1厘米。典型的基底范围为10微米至5毫米，最常见的范围是0.1毫米至1.0毫米。
光学图案和/或信息显影：
在触发条件下使用光学颜色变化染料体系结合模式化基底表面，能够使光学图形显影。图像可通过在已预表面纹理化或图案化的基底层上应用压力指示膜来产生。当感应温度时，染料层最初开始与所述图案化的基底表面的附近区域或特征接触。在染料层将发生初始颜色变化模拟基底上表面。随着温度继续提高，将迫使所述染料层与基底表面纹理的较低区域接触。作为在温度指示染料层和图案化或纹理化的基底之间最终温度感应的结果，能够使图像或图案差异显示。在低温下能够使部分图像发生。在中等压力下，能够使更完整的或显影的图像或信息显示。在最终期望的感应温度下，能够使充分显影的图像或完整的信息显示。
机器可读化学品和设备配置：
在某些实施方案中，本发明的题述组合物发现在机器可读应用中的用途。机器可读化学品和设备配置可以包括但不限于：各种印刷条形码、交互式条形码、滥用安全条码；1D、2D和3D条形码；全息条形码、视觉成像系统、瞬态条形码、仅时间(time-only)条形码、新鲜度指示条形码、形状记忆条形码、以及各种其他应用和格式。
可将本发明组合物配制和应用于各种视觉、扫描、成像和机器可读过程，这是由于它们与温度监测算法相关。可以使信息或代码出现或消失；可使用图像、符号或代码的部分或元素，以使元素、图像或代码不可辨别或不能识别，直到该部分的介质已经随温度等改变。
可将颜色变化组合物用于视觉和机器辅助格式。视觉读数用发生阈值颜色变化时独特的视觉确定进行。机器辅助格式通过使用经历状态阈值变化的共拓扑聚合物组合物中的彩色色调或导电特性的光学或电学解析的变化来进行。以举例而非限制的方式，可在机器可视格式中印刷或配制组合物。可读取初始比色状态的可测量的读数。当阈值状态发生时可测量第二或随后的读数。在从一个状态到另一个状态的转换期间，可记录仪表读数。可以针对校准的读数测量阈值转换，使得能够记录和监测状态阈值变化的程度或大小。记录和监测的机器测量值能够通过在机器辅助格式中使用的仪器来显示。
可使用机器可读/响应条形码确定存在或响应于温度波动、可见光、紫外光、用于如包括伽马和钴60辐射水平的食物灭菌的应用的辐射、水化、压力变化，包括高压灭菌的高压事件、污染(如重金属污染)、酒精含量、毒物、化学传感、生物组合物、化学试剂、非特异性的分析物结合、特异性分析物结合、气体、物理和机械响应、紫外线强度、光强度、灭菌条件、机械应力条件、增压形式、氧化态、光漂白、使用终止指示、时间、时间和温度、自由基含量、水合状态、皮肤保健、医疗卫生消毒、临床健康状况、关于食品储存容器的指示传感器、医疗状况、安全应用、防篡改的应用，以及任何大量其它可测量的标记。
用于指示产品保质期持续时间和使用指示的机器可读代码，可以使用响应于环境条件和产品储存而频谱移位的传感组合物来实现。
还感兴趣的是嵌入或隐蔽有题述颜色变化组合物的条形码，当在共拓扑聚合物指示物的设定点触发时可选择性地使该条形码显示。
可使用多种条形码语言，其可以部分或完全与组合物相关联，并由此充当机器可读指示手段以测量并报告旨在包括用于指示的共拓扑聚合物组合物的选择性功能。条形码的类型包括但不限于任何语言、多种尺寸和字符的数目，以及感兴趣的条形码语言：39，93，128A，128B，128C。
通过混合的或单组分色彩变化试剂，可将标准条形码或UPC代码隐蔽、涂布、嵌入或覆盖。标准条形码的部分在阅读开始时可以是清晰可见的，以便产生初始启动参数集。可将条形码的选择部分通过离散组合物覆盖，所述离散组合物被设置为在预先确定的温度暴露下改变颜色。当在降低的温度下将条形码放置在产品类型上，色彩变化试剂可被激活。激活后，代码的预定元件将被色彩改变试剂(即，颜色变化组合物)的光密度所遮蔽。条形码的光密度将被设置成，使得条形码读取器将不能记录代表特定代码序列的被遮蔽部分/条。当条形码/产品的温度升高，并达到和暴露于预选温度时，预先确定的条形码部分将被显示(取决于所选择的色彩变化试剂的性质，这种显示是可逆或不可逆的)。当在温度暴露过程期间达到每个温度阈值时，每个预先确定的/被涂覆的条形码区域将变为机器可读的。在一些情况下，可将指示物配置为分段线性条形码，其有区别地对温度和/或时间-温度沿其轴线作出响应。
使用单一或混合的组合物作为遮蔽剂的非可读或部分可读的条形码可容易地被扫描用于部分或全部的激活或未激活。
本发明组合物和其它蓝色/黑色条形码提供独特的光学掩蔽特性，该特性使得完全不可读部分或全部改性条码为部分可读。另外，蓝色/黑色组合物和化合物到红色或橙色色调(包括但不限于亮粉色至暗红色色调)的转换，借助大多数商业条形码阅读器提供高光学可读性，这是由于对于在标准条形码阅读器中使用的红色光源来说，红色、橙色、粉色或相关的色调是光学透明的。
可读的条形码语言包括但不限于：Morovia Code 25、11、12B.139.UPC-A、UPC-E、EAN-8、EAN-13、code 128b、USS 39、USD 3、3of 9code、code 39.hibcc.Java applet、logmars、full、条码符号、industry 2of 5、非连续型、自校验条码、msi、plesssey、一维条形码、二维条形码、三维条形码、halographic条形码、发光条形码等。
感兴趣的条形码格式包括但不限于：关至开转换条形码；开至关转换条形码；用于嵌入式热信息传送的Code 39和Code 93；各种条形码几何形状，例如平面的、弯曲的、圆的等；用于时间温度编码的为热延迟配置的条形码；新鲜度指示条形码；仅时间指示条形码等等。
在一些情况下，可以具有可再编程条形码，通过重新打印感兴趣的区域，能够在条形码集其中、之间或邻近处重新设定。
用于监测时间-温度彩色显影的激活标签：
时间和温度依赖性彩色显影过程的激活或启动在必需系统组件的密切相互作用后开始。通过将含有一种组分的标签应用至含第二成员的基底，激活可以手动完成。需要两个成员用于启动和彩色显影。在第二个实例中，通过使用自动标示设备应用标签并且全色显影对的两个成员之间接触后，激活可以开始。
可将环绕式贴标机用于使用标签的标示点的激活，所述标签在一个表面上构建有彩色系统的一个成员和在相反表面上构建有另一成员。在环绕贴标期间，标签的底部将会与第二成员接触以引发彩色显影过程。
当需要半手动激活途径时，发现拉带(pull tab)激活的用途。可使用拉带将两组分彩色显影系统分离，以致当分离带被拉动时，拉动过程牵引一层成员与另一层成员紧密接触。在粘附过程期间激活开始。
可使用阻挡层，由此阻挡层在两层组分间保持休眠和维持分离，直到达到升高的温度或时间。当达到阈值温度从而使阻挡层熔化或扩散时，成色剂和彩色显影剂层被允许相互作用，在指定温度以上或在消除阻挡层的任意点处，彩色显影过程能够进行。
可使用压力启动激活，由此需要压力压迫所述对的与第二层直接接触的层，以诱导紧密接触。可使用偏移隔离层(off-setting spacer)来将一层与另一层分开。可在两个层之间设置间隙，所述间隙仅由空气或置换组合物填充。当将压平机(presser)放置在一层上时，强迫第二层相互作用并启动彩色显影过程。
可以使用吸塑包装结构，由此，使用置换塑料锯齿状(indented)结构，能够将活性对的一个成员放置在第二层的远端。当锯齿状结构变形或变平时，变形过程迫使彩色显影对的两个成员进行相互作用，启动彩色显影过程。
可使用气泡破裂激活，由此，彩色显影对的两个成员是由空气或气体囊分离的。通过压迫和使气泡破裂破坏分离。附加的声音效果可被引发作为启动彩色显影过程的音频确认。可进一步使用气泡分离器以在多个相邻破裂期间产生图案。由于可利用气泡激活图案的阵列，将发现在广告或促销应用中的用途。
热敏标签(direct thermal label)和彩色敏感媒介整合：
可使用完成的结构体，其中，可将存在的热敏纸、膜、标签或基底和无碳纸、膜或基底与题述颜色变化组合物配对。通过将在一侧上涂布有亲水胶体溶液(其中分散有含有无色电子供体染料的油滴的微胶囊)的第一纸片，与涂布有吸收剂和电子受体彩色显影化合物的第二纸片接触，可以制备示例性无碳复印纸。通过向亲水胶体溶液加入具有羧甲基纤维素或阿拉伯树胶的骨架和聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的侧链的接枝共聚物，复印纸的耐热性和耐湿性显著提高。通过添加果胶或硫酸化淀粉至涂层，可以改进第二片的图像响应时间。可将例如这些的基底与题述的颜色变化组合物组合使用，以创建时间或时间-温度指示器设备。
时间-温度和温度的温度计：
目测温度计和传感器可以使用题述颜色变化组合物来生产。温度计可以包括在基底上的成色层、延迟或温度响应阻挡层，和预附着的彩色显影层。可以利用组分选择，以预先设定温度计的时间-温度和温度触发的温度阈值。
具体而言，可用阻断化合物配制位于所述成色层和附着的彩色显影层之间的阻挡层，所述阻断化合物在指定的温度下响应并转变为渗透层。例如，该阻挡层可以是尖锐熔点介质如蜡、石蜡，或其他商购可得的尖锐熔点介质。在熔化、软化，或变得可渗透后，阻挡层将不再能够阻断或抑制彩色显影系统间的相互作用，并将在预先确定的温度设定下不可逆地彩色显影。
通过调整扩散路径、所述阻挡层的渗透性、成色层的组成和彩色显影层的组成，可将时间延迟引入温度计，例如1秒以上、如5秒以上、如60秒以上、如5分钟以上、如30分钟以上、如1小时以上、如5小时以上、如10小时以上，并包括24小时以上。
采用题述组合物的温度计可以测量的温度范围为从低于冰点到超过1000℃。在一些实施方案中，温度范围为-5℃至500℃，如从0℃至250℃。
图形和消息：
可将如下与题述颜色变化组合物相结合：消息、符号、插图、标题、图形、文字、文字消息、一般消息、图像、图标、许可数字、数值、隐藏的信息、艺术线条、细致的艺术(detailedart)、多色彩图像、嵌入式图形、图形元素或整个图形、视觉线索(visual que's)、模糊图像、部分图像、价格信息、保卫信息、促销信息、安全信息、标记、图案等。
可将图形和消息信息用题述颜色变化组合物打印并与固定的图形和消息结合。此外，可以产生出现和消失的信息的方式将固定油墨和题述颜色变化组合物组合。
可使用图形叠加图案，其中所述图形叠加掩盖了由题述颜色变化组合物组成的彩色显影图形或消息。由于颜色变化组合物经历色彩转换，色彩被固定的图形叠加图案掩盖，直到显影进行至显影墨透过图形叠加图案变得可识别的强度。
可选地，可将包括显影油墨的显影图形或图像印刷在捕获图案中，所述捕获图案与显影油墨是相容的或连续的。最初，该消息是显而易见的。由于显影油墨不断显影，它将变得与固定图形在图案、色调和强度方面相似。在预定的时间或时间-温度分布，显影图案颜色和图案与固定的图案匹配并变得与背景不可分辨，消息或图形显示消失。
可使用大范围的图形和消息格式以强调、模糊、迷惑、重新记录、变更、变形、转型、改变、变明显、涂改、整合等，以实现最适合读出的期望的结果，或意图用于感兴趣的特定产品应用的所得效果。
下列实施例以说明的方式而不是限制的方式提供。
实验
成色剂/彩色显影剂组合物
A.可逆彩色显影感湿变色油墨：
预定颜色的可逆感湿变色墨水使用含有显影剂和成色剂的双组分混合溶液制备。使用溶解于90％的平均分子量为1450g/mol的聚乙二醇(Sigma Chemicals)的10重量％的显影剂(Pergafast 201，Ciba AG CH)来制备显影剂溶液。使该混合物升至超过200°F并混合直到该溶液变得澄清。使用溶解于80重量％的平均分子量为1450g/mol的聚乙二醇(Sigma Chemicals)的20重量％彩色显影剂Specialty Magent 20(Emerald HiltonDavis,LLC)制备成色剂溶液。使该混合物升至超过200°F并混合直到该溶液变得澄清。
使显影剂溶液和成色剂溶液保持加热混合。轻微品红色显影。将溶液冷却至160°F。在剧烈混合中加入3体积的热水(高于160°F)。立即形成品红色乳液并使溶液在冷却到室温期间增稠。为浓缩浆料，可加入一种或多种醋酸酯聚合物乙烯醋酸乙烯酯或丙烯酸酯聚合物乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸甲酯或乙烯丙烯酸丁酯。可将具有掺入的共聚物的浓缩浆料取出用于加入到油墨载体或直接用作涂布油墨。
B.可逆的彩色显影感湿变色纸：
将水性浆料油墨涂布在标准白色铜版纸上。将该涂层热空气干燥。在干燥期间初始有色-水合墨转换成无色状态。干燥和到无色状态的转化可以使用强制热空气来促进。
彩色标记、图画、图形、文字消息、符号等可通过将水标记物、笔、棉签、印记应用至纸的无色涂覆区域来产生。观察到通过与水接触产生的颜色在干燥后在几分钟内消失。在多种应用中彩色显影和彩色消失是可逆的。
C.基于升温的可逆彩色显影组合物：
使用分离彩色显影剂的单组份相和单组分成色剂来制备简化且强的升序可逆彩色显影涂料组合物。将83重量％的彩色显影剂单硬脂酸甘油酯(2,3-二羟基丙基C18，GMS)加热至180°F，以确保完全熔融和低粘度。将17重量％的绿色成色剂(PergascriptTM绿色Ⅰ-2GN，Ciba AG CH)以粉末加入，混合并加热(>180°F)直到完全溶解。观察到该成色剂变成深绿色，因为它溶解成富深绿色混合物。只要其保持熔融，该混合物保留深绿色。向该组合物中加入一种或多种醋酸酯聚合物乙烯醋酸乙烯酯或丙烯酸酯聚合物乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸甲酯或乙烯丙烯酸丁酯。冷却到室温导致所述制剂转换到灰白色略微着色的蜡状固体。
D.可逆升温彩色显影基质：
使用在实施例C中制备的可逆彩色显影组合物制备可逆升温颜色变化基质。将固化的室温组合物加热到160°F，直到它成为深绿色并熔融。然后，将所述熔融的组合物通过各种标准涂覆工艺施加到纸基质上。为方便起见，将组合物辊涂在标准80磅铜版白纸上。将辊预热以确保均匀的涂覆。
将均匀的涂层施加到纸基质上。涂层在室温(68°F)下迅速冷却。初始有色涂层在冷却后从深绿色的颜色转变成半透明灰白色的颜色。涂层很好地渗透入纸基质中提供良好的在纸上的稳定性。当温度升至高于升序彩色显影剂单硬脂酸甘油酯的熔融转变时，冷却的非有色涂层由无色状态转变为有色状态。在冷却回到室温后，颜色完全反转。经过连续的重复循环和长期存储，升序颜色变化是可逆的。
E.基于升温的可逆彩色显影组合物的微胶囊化：
使用分离彩色显影剂的单组份相制备升序可逆彩色显影涂料组合物，根据以上实施例C制备单组份成色剂。将83重量％的升序彩色显影剂单硬脂酸甘油酯(2,3-二羟基丙基C18，GMS)加热至180°F，以确保完全熔融和低粘度。将17重量％的绿色成色剂(PergascriptTM绿色I-2GN，Ciba AG CH)作为粉末加入，混合并加热(>180°F)直到完全溶解。该彩色显影剂变成深绿色，因为它溶解成富深绿色混合物。只要其保持熔融，该混合物保留深绿色。向该组合物中加入一种或多种乙酸酯聚合物乙烯醋酸乙烯酯或丙烯酸酯聚合物乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸甲酯或乙烯丙烯酸丁酯。
将混合物均质化并分散在水性介质中，直至平均粒径为2微米。然后将成色剂分散体通过用如下物质搅拌混合：首先用70重量％强度的三聚氰胺-甲醛树脂(三聚氰胺:甲醛的摩尔比为1:6)水溶液和20重量％强度的聚丙烯酰胺亚甲基-丙磺酸的水溶液(重量比为1:1)，随后用归一化量的磷酸二氢钠。然后将混合物用蚁酸调节pH至4.2。在室温下混合1小时，并加入2.5克水之后，将混合物在160°F下搅拌2小时，直至固化完成。
获得微胶囊化的浆料，该浆料是以升序可逆颜色产生反转(reverse)无色染料的约30-40重量％的水性分散体，该无色染料在室温是无色的，在助显影剂/溶剂GMS的熔融转变以上温度变得可逆地强烈有色。
该微胶囊化的组合物随后要么被分离并干燥成粉末形式以混合至非水性印刷载体如可UV固化油墨树脂或基于溶剂的树脂，或被直接用作水性浆料的添加剂被加入至水性印刷载体。
F.基于用于彩色图像显影的升温的独立可逆红色、蓝色和绿色(RGB)彩色显影组合物：
颜色富集升序可逆彩色显影涂料组合物使用分离彩色显影剂的新型单组分相和单组分成色剂制备。将80重量％的升序彩色显影剂单硬脂酸甘油酯(2,3-二羟基丙基C18，GMS)加热至180°F，以确保完全熔融和低粘度。将20重量％的或者红、蓝、或绿色成色剂(PergascriptTM，Ciba AG CH)以粉末加入，混合并加热(>180°F)，直到完全溶解。当它们各自溶解时，该成色剂变成深的独立的颜色。只要它们仍然是熔融的，该混合物保持深红、深蓝或深绿色的颜色。冷却到室温导致所述制剂转换到灰白色略微着色的蜡状固体。
将每个RGB彩色显影组合物用于3色印刷过程，以产生逼真的彩色图像。最初的印刷工艺需要仔细的板定位，以保证色彩记录。当彩色显影组合物升高温度和在有色状态时，完成彩色印刷。冷却到室温后，纸印刷基材上的图像消失。当基材被加热时，该图像从空白页可逆地显示直到该页再次冷却回室温。与只能被用于揭示底层图像的标准的可用无色染料组合物相比，可逆的升温效果提供了不寻常的意外的图像显影过程，与标准的发展过程。
G.单独的可逆红色，蓝色和绿色(RGB)彩色显影组合物和生成感湿变色全色图像显影：
使用新型的成色剂/显影剂组合物制备颜色富集感湿变色可逆彩色显影涂料组合物。使用含有如实施例I中所述的含显影剂和成色剂的独立双组份溶液混合物制备预着色的RGB可逆感湿变色油墨。显影剂溶液使用溶解在90％的平均分子量为1450g/mol的聚乙二醇(Sigma Chemicals)中的10重量％的显影剂(Pergafast 201，Ciba AG CH)来制备。使每个混合物升至高于200°F，并混合直到溶液变得澄清。
单独的成色剂溶液使用溶解于80重量％的平均分子量为1450g/mol的聚乙二醇(Sigma Chemicals)中的20重量％的彩色显影剂特种红(Specialty Red)、特种蓝(Specialty blue)、或绿色(Emerald Hilton Davis,LLC)来制备。使该混合物升至高于200°F，并混合直到溶液变得澄清。
使相应的彩色显影剂溶液和成色剂溶液保持加热混合并保持独立。混合后显影轻微的颜色。使溶液冷却至160°F。在剧烈混合期间加入3体积的热水(高于160°F)。立即形成红、蓝或绿色的乳液，在冷却至室温期间使溶液增稠。可将浓缩的浆料取出用于加入到油墨载体或直接用作涂覆油墨。
将所述水性浆料油墨以RGB模式印刷在标准白色铜版纸上。将该涂层热空气干燥。在干燥期间初始有色-水合墨被转换成无色状态。干燥和到无色状态的转化可以使用强制热空气来促进。
全彩色图像、多色标记、图画、图形、文字消息、符号等可通过将水标记物、笔、棉签、印记应用至纸的无色涂覆区域来产生。观察到通过与水接触产生的颜色在干燥后在几分钟内消失。在多种应用中彩色图像显影和彩色消失是可逆的。
H.用于升温颜色变化染料的可逆彩色显影组合物的凝聚微胶囊化：
在50℃下，将150ml的8％200Bloom Type A明胶的水溶液与作为泡沫抑制剂的0.1ml正辛醇结合在一起。将80gm 2,3-甘油单硬脂酸酯与20克成色剂PergascriptTM橙IG(Ciba AG CH)预混合，然后搅拌混入水溶液，以形成在10-20微米的范围内的油相液滴。将乳液的pH调节至pH 5。在混合期间，将用另外40ml水稀释的10ml 28％聚天冬氨酸钠溶液加入到乳液中。随后加入另外170ml蒸馏水。然后，将该混合物的pH通过加入冰醋酸降低到4.4。将混合物冷却至约10℃，将pH降低至pH值为4.2。使该溶液在10℃下冷却45分钟，期间将5ml 25％的戊二醛溶液加入，并将该混合物在22℃保留12小时。
该微胶囊化的组合物随后要么被分离并干燥成粉末形式以混合至非水性印刷载体如可UV固化油墨树脂或基于溶剂的树脂，或被直接用作水性浆料的添加剂被加入至水性印刷载体。
I.天然共显影剂溶剂类无色染料组合物：
天然共显影剂溶剂无色染料通过预熔80％的巴西棕榈蜡至100℃来制备。以20重量％加入成色剂并混合。将混合物加热并混合直至彩色显影剂完全溶解成清澈的熔融溶液。将熔融溶液冷却至室温。冷却后，组合物被固化成富深色。固化的有色组合物在加热和熔化以及冷却和凝固后显示完全可逆的颜色变化特性。可将固化的组合物直接用作涂料或转化为粉末形式用于添加到印刷载体、塑料挤出组合物、注塑成型组合物或类似物。
J.使用天然共显影剂溶剂类无色染料组合物的水性涂料和产品添加浆料：
使用食品级表面活性剂和超声来乳化如上述实施例I中制备的天然共显影剂溶剂类无色染料组合物的水性浆料。20重量％的Protanal Ester BV 3750(FMC生物聚合物公司)的乳化剂溶液通过在70℃在搅拌水中加入并混合表面活性剂直到该乳化剂完全溶解来制备。将50重量％的天然共显影剂溶剂类无色染料组合物加热到液化状态(100℃)。加入50重量％的预热的乳化剂溶液，并将该混合物用300瓦超声发生器探针超声。均匀的浆料乳液在2分钟超声处理内形成。将浆料冷却至室温。可将该浆料直接用作涂料墨或以各种浓度用作油墨载体的添加剂。可将预形成的浆料进一步使用上述标准化微胶囊化工艺来微胶囊化。
K.无色染料/聚二乙炔组合性组合物，其中二乙炔部分作为彩色显影剂并具有固有颜色变化聚合物特性：
将10重量％成色剂-红、蓝、或绿色(PergascriptTM，Ciba AG CH)和10重量％10,12-二十三碳二炔酸(C23)溶于二氯甲烷。溶液中游离单体C23酸的存在启动彩色显影。该溶液对于颜色类型来说是有色的。将各种制剂干燥到纸上。所得的颜色含有丰富的色调。当升至高于160°F时，各个颜色类型呈现可逆的颜色变化。
随后使干燥的颜色垂伸(draw-downs)暴露于紫外线(254nm)，导致对暴露的各个颜色类型形成附加的蓝色色调。蓝色色调是由形成烯-炔聚二乙炔聚合物骨架的局部化学聚合反应产生的。在加热过程中或通过摩擦引起力致变色触发，可使蓝色色调不可逆地变成红色色调。无色染料的可逆的颜色变化与聚二乙炔的色彩转换相关联。
L.用于喷墨、按需喷墨和连续喷墨印刷的溶剂基组合物：
将10-15重量％成色剂和显影剂溶解于溶剂体系中，所述溶剂系统包括一定比例的氯仿、甲乙酮和醇类。也可以使用可溶树脂如聚乙二醇和其他可溶的但粘着的聚合物。将可溶性溶液直接用作各种喷墨、按需喷墨和连续喷墨印刷格式中的印刷油墨组合物。
M.塑-木伪母料：
木粉是细粉碎的木材，其具有基本等于沙子或或锯屑的一致性，但可显著变化，具有尺寸范围从细粉末到差不多米粒大小的颗粒。大多数木粉制造商能够创建始终具有相同的一致性的木粉批次。由于硬木的耐久性和强度，所有优质木粉都是从硬木制成。非常低档的木粉偶尔从枯萎的软木如松木或杉木制成。通常将木粉用作热固性树脂如胶木中的填料，以及用于油布地板覆盖物。木粉也是木材/塑料复合建筑产品如甲板和屋顶的主要成分。1920年之前，木粉被用作厚爱迪生钻石光盘(Edison Diamond Discs)的填料。
通过将少量的木粉注入冷却水供给线路，在电力发电站的泄漏主冷凝器(热交换器)管中的小穿墙孔的堵漏中发现木粉的用途。一些注入的木粉堵塞小孔，而剩余部分以相对环境友好的方式退出发电站。经常从来自木材和家具企业的废物中发现大量木粉。可涉及这种材料的适应性再利用是堆肥。
用塑化乳化剂使木质粉末-粉乳化并结合，乳化和分散粉状塑料和染料为创造基于伪母料制剂的新型塑木产品提供了几大优势。本质上，相比于在组合物中主要是疏水性的塑料，木材是一种亲水性的组合物。伪母料制剂和工艺提供了有利的方法，以提高塑木分散、改变各个组分的个体特征、提供再生木制品和塑料制品的用途、与结合木材和塑料组合物的常规方法相比减少了所需的材料加工步骤、与常规加工技术相比显著地改善生产塑木产品的环境影响，以及提高生产效率从而降低整体成本和给消费者的定价。
伪母料塑木可使用或干或预先沾湿的木材粉末/粉以指定比例与预先粉末化的粒状塑料组合物来配混。将该混合物在单一连续混合步骤中用液体塑化乳化剂和任何所需的辅助染料或处理剂(例如润滑剂、防腐剂、紫外线抑制剂、抗结块剂、增滑剂等)来均质化和处理。可将该配混和混合的组合物通过任何各种手段干燥至小于1％水的水平，准备制成挤出成塑化粒料，直接用于塑料加工或存储供以后使用。
配混和干燥后，伪母料塑木既可以进一步通过挤出成树脂类粒料而堆垛和使用，也可以出售用于工业加工成产品，或者直接以粉状形式用于挤出或注射成型。例如，可将木塑咖啡搅拌棒挤压成形态、大小和形状与标准木制咖啡搅拌棒一致。可以调节颜色以创建木质样的外观。纹理可压花以使棒有木质样的外貌和感觉。从伪母料工艺生产木塑产品具有明显的市场和产品优势，包括但不限于：再生木材和塑料可被利用带来的生态效益；在垃圾填埋场中相比单独塑料最终产品中的木材组分将改善生物降解；进一步的环境效益因为将需要少砍伐森林和石油利用；由于可以使用全部再生塑料和木材，在新塑料或木制产品方面的成本优势；由于采用高温处理进行消毒；以及快速和高效地生产以进一步降低成本和最终消费者定价。
N.实验室规模的使用界面聚合的热致变色微胶囊化：
材料：
用于微胶囊化的材料：
·蒸馏水(dH2O)
·Sigma Aldrich公司聚(甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物)[MVEMAC]，商品416339#，CAS#9011-16-9
·Sigma Aldrich公司1十四烷醇和1-十六烷醇(或其他油相介质)
·Sigma Aldrich公司双酚AP(4,4'-(L-苯基亚乙基)双酚。商品#450456,CAS#1571-75-1
·成色剂蓝5，绿2和红
·Sigma Aldrich公司聚(三聚氰胺-甲醛)共聚物，甲基化，84wt％的在1-丁醇中的溶液，商品#418560
·在dH2O中的5％氢氧化钠溶液[EMD Chemicals氢氧化钠，商品#SX0593-1，CAS#1310-73-2]
·在dH2O中的5％醋酸溶液[EMD Chemicals醋酸，冰的，商品#AX0073-6，CAS#64-19-7]
·热dH2O，在微波或油浴中加热
·热油浴，填充有Crystal Plus矿物油T500
·里面有磁力搅拌棒的125毫升锥形玻璃烧瓶
·热风枪和涡旋器
·2个小闪烁瓶
·30毫升的小玻璃瓶，VWR商品#VW60910A-8
·Omni GLH-115均质器和10mm的转子定子探针
·封口膜，压舌板或木制咖啡棒，一次性1mL的塑料吸管
步骤：
1.在开始微胶囊化之前至少两个小时，制备MVEMA在dH2O中的5％溶液。在125mL锥形烧瓶中，加入5g MVEMAC至95mL dH2O中的。用封口膜覆盖末端并在油浴中在60℃加热该烧瓶行至少两个小时，或直到溶液变得完全透明，虽然微黄色调是优良的。当不使用时在冰箱中储存溶液。
2.预热油浴至85℃，搅拌速度300。
3.称量10.4g 5％的MVEMAC到30ml小瓶中，并以一定角度放入油浴中。使溶液平衡约30分钟。将帽松松盖在上面，以使溶液中的水不蒸发出。
4.在小闪烁瓶中，加入3.4g油相(1-十四烷醇)，0.96g彩色显影剂(双酚AP)，和0.48g成色剂(蓝5)。用热风枪加热并漩涡直到成色剂溶解且溶液是透明的。溶液加至30ml的小瓶中。不要使溶液过热，否则染料会燃烧导致在最后的胶囊中变色。
5.胶带封闭邻近上述10mm探针顶部的孔。拧紧10mm探针，并将其朝向瓶底部插入并以速度1运行均质器。将均质器上下移动几次以确保均匀混合。一分钟后，将速度提高至2，再经过一分钟提高至3。
6.滴加1mL(～32滴)5％的NaOH到小瓶中，上下移动均质器以混合。运行反应15分钟。
7.用三聚氰胺甲醛半填充闪烁瓶。使用热风枪，加热该含有三聚氰胺甲醛的小瓶，直到其为液态(～1分钟)。将探针移到侧部并添加1mL三聚氰胺甲醛。上下移动探针以确保适当的混合。一分钟后，重复该过程四次，直到加入5mL(～2.8克)三聚氰胺甲醛。不要加得太快，否则浆料将凝固和不均匀增稠。再运行反应15分钟。
8.逐渐滴入1mL(～32滴)的5％乙酸，每次四滴，上下移动探针。降低转子定子的速度至2.6(两次点击)。运行反应15分钟，然后再滴加1mL乙酸，每次8滴，上下移动探针。降低转子定子的速度至2(三次点击)。再运行反应15分钟。关闭均质器。
在运行反应时，使用涂药棒在以下时间间隔将样品放置到一张纸上：加入NaOH后，加入三聚氰胺甲醛后，每次加入乙酸后，结束时。使用热风枪测试褪色。在笔记本上记录结果。
O.使用单聚乙烯树脂的热致变色伪母料规模化
对于工业规模加工，使用以下制备24kg伪母料湿粉末：30重量％的水性热致变色浆料(19℃蓝，无BPA 50重量％微胶囊化颜料，Segan Industries,Inc.CA)，10重量％的水性液体表面活性剂(Michelman Corp.ME09730-FD)，和60重量％粉末/粉碎聚乙烯(ROTO PE625662,Ashland Distribution)。添加顺序的一个实例包括：通过在搅拌混合器中连续混合来预涂覆粉末状聚乙烯载体树脂，加入液体乳液，然后继续混合，直到聚乙烯粉末被乳液均匀地润湿(10分钟)。然后，将热致变色浆料连续加入到混合组合物，并继续混合直到该组合物充分混合和均化(10分钟)。
一旦混合完成，然后将湿热致变色伪母料干燥成均匀的粒状流动粉末。干燥后，在使用或加工之前，可将干燥的伪母料进一步通过加入润滑剂如乙撑双(硬脂酰胺)和所述的颜色稳定剂(在此情况下诸如乙烯醋酸乙烯酯)来配混。通常乙撑双(硬脂酰胺)(EBS)以所用的粉末状伪母料的3-4％加入，乙烯醋酸乙烯酯以所使用的粉末状伪母料的15％加入。
将各成分加入到混合容器中，并充分混合成均匀的糊状物。将该糊状物在干燥鼓中在低于PE的熔融转变(210°F)以下快速喷雾干燥，并收集作为大的颗粒组合物(0.1英寸直径的平均粒径)。以模制树脂的2重量％至10重量％，可将干燥的伪母料直接用于PE或PP挤出或注射成型应用。用伪母料制备的模塑制品表现出良好的色彩均匀性和在预定使用温度下的热致变色颜色变化活性。
P.使用双聚乙烯树脂的热致变色伪母料规模化
对于工业规模加工，使用以下制备24kg伪母料湿粉末：30重量％的水性热致变色浆料(30℃蓝，无BPA 50重量％微胶囊化颜料，Segan Industries,Inc.CA)，10重量％的水性液体表面活性剂(Michelman Corp.ME09730-FD)，和30重量％粉末/粉碎聚乙烯(ICO聚合物,LLP 8555.25)和30重量％附加的聚乙烯(BAPOL,LLDPE 2272G)。添加顺序的一个实例包括：通过在搅拌混合器中连续混合来预涂覆粉末状聚乙烯载体树脂，加入液体乳液，然后继续混合，直到聚乙烯粉末被乳液均匀地润湿(10分钟)。然后，将热致变色浆料连续加入到混合组合物，并继续混合直到该组合物充分混合和均化(10分钟)。
一旦混合完成，然后将湿热致变色伪母料干燥成均匀的粒状流动粉末。干燥后，在使用或加工之前，可将干燥的伪母料进一步通过加入润滑剂如乙撑双(硬脂酰胺)和颜色稳定剂(在此情况下诸如乙烯醋酸乙烯酯)来配混。通常乙撑双(硬脂酰胺)(EBS)以所用的粉末状伪母料的3-4％加入，乙烯醋酸乙烯酯以所使用的粉末状伪母料的15％加入。
将各成分加入到混合容器中，并充分混合成均匀的糊状物。将该糊状物在层流强制空气干燥器系统中在120°F下干燥2小时，并收集作为大的颗粒组合物(0.1英寸直径的平均粒径)。以模制树脂的2重量％至10重量％，可将干燥的伪母料直接用于PE或PP挤出或注射成型应用。可替代地，可将所得伪母料使用挤出造粒单元来造粒，所述挤出造粒单元具有区域温度为80℃的6温区，85℃的7区，在120℃的物料处理区，和在120℃的模具挤出区。将粒料切割、冷却并用正面水环造粒系统干燥。最终的颗粒可以3重量％至10重量％用于注射成型和挤出。
Q.瞬逝微胶囊制剂
微胶囊化制剂通过以下来制备：使20.8g预先制备的10％甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物在去离子H2O(MVEMA)中的溶液在油浴中加热至75℃，进行30分钟。此外，称量12mL的三聚氰胺甲醛至调味罐中，并把它留在油浴中，直到待备使用。在此期间，确保用于乳化微胶囊化的溶液的转子定子是充分清洁和随时可用的。所述转子定子将微胶囊化溶液混合成均匀浆料，使它更容易形成微胶囊化。在整个实验过程中，围绕调味罐移动转子定子，以确保其中的所有溶液完全微胶囊化。
在琥珀色防紫外线小瓶中，放入6.8g油相介质和0.12g D&C染料。油相介质的熔点越低，微胶囊进程越容易进行并且瞬逝将会越显著。该实验的目的是为了实现微胶囊化，其中将D&C染料封装在胶囊中，以便它们不染色，但当暴露于光时仍然消散。
在暗室使用红色光照，充分保护防止所有可能的紫外线，将进一步的反应进行实验的持续时间，并采取措施防止暴露于光。用热风枪加热油相介质和染料的混合物，直到油相介质完全熔化并与染料混合在一起。等到混合物固化，然后添加1.2g的TPO-L光引发剂，并用热空气枪加热，直到将混合物完全混合。在混合物变硬前，倒入加热的MVEMA溶液，并及时打开转子定子以开始乳化。在几分钟内逐渐增加转子定子速度。慢慢将2g的5％NaOH溶液滴加入微胶囊反应中。运行反应5分钟同时并添加1mL三聚氰胺甲醛。继甲醛之后，滴加4g5％乙酸溶液并降低转子定子速度至1。在慢慢关闭转子定子之前使微胶囊反应乳化5分钟，从热油浴中取出调味罐。
使微胶囊反应缓慢(30分钟)冷却，或者留在油浴中直到完全冷却，或者用铝箔包裹以减慢温度下降速率。一旦完全冷却，可将微胶囊作为浆料测试有效性并通过光测试优化；通过覆盖部分测试条建立该测试的对照用于后续观察。另外，记录光测试的日期和时间，以及它消失所需时间的量，在不同光暴露环境下进一步测试。
R.规模化瞬逝染料伪母料生产
对于工业规模加工，使用以下制备24kg伪母料湿粉末：30重量％的水性瞬逝浆料(如上制备，具有50重量％微胶囊化颜料，Segan Industries,Inc.CA)，10重量％的水性液体表面活性剂(Michelman Corp.ME09730-FD)，和30重量％粉末/粉碎聚乙烯(ICO聚合物,LLP 8555.25)和30重量％附加的聚乙烯(BAPOL,LLDPE 2272G)。添加顺序的一个实例包括：通过在搅拌混合器中连续混合来预涂覆粉末状聚乙烯载体树脂，加入液体乳液，然后继续混合，直到聚乙烯粉末被乳液均匀地润湿(10分钟)。然后，将瞬逝浆料连续加入到混合组合物，并继续混合直到该组合物充分混合和均化(10分钟)。
一旦混合完成，然后将湿瞬逝伪母料干燥成均匀的粒状流动粉末。干燥后，在使用或加工之前，可将干燥的伪母料进一步通过加入润滑剂如乙撑双(硬脂酰胺)和所述的颜色稳定剂(在此情况下诸如乙烯醋酸乙烯酯)来配混。通常乙撑双(硬脂酰胺)(EBS)以粉末状伪母料的3-4％加入。
将各成分加入到混合容器中，并充分混合成均匀的糊状物。将该糊状物在层流强制空气干燥器系统中在120°F下干燥2小时，并收集作为大的颗粒组合物(0.1英寸直径的平均粒径)。以模制树脂的2重量％至10重量％，可将干燥的伪母料直接用于PE或PP挤出或注射成型应用。可替代地，可将所得伪母料使用挤出造粒单元来造粒，所述挤出造粒单元具有区域温度为80℃的6温区，85℃的7区，在120℃的物料处理区，和在120℃的模具挤出区。将粒料切割、冷却并用正面水环造粒系统干燥。最终的颗粒可以3重量％至10重量％用于注射成型和挤出。
S.萤光粉红伪母料：
对于工业规模加工，使用以下制备24kg伪母料湿粉末：20重量％的水性粉红荧光浆料(极光粉红，SPL-12J颜料，Dayglo Corp.)，10重量％的水性液体表面活性剂(Michelman Corp.ME09730-FD)，和35重量％粉末/粉碎聚乙烯(ICO聚合物,LLP8555.25)和35重量％附加的聚乙烯(BAPOL,LLDPE 2272G)。添加顺序的一个实例包括：通过在搅拌混合器中连续混合来预涂覆粉末状聚乙烯载体树脂，加入液体乳液，然后继续混合，直到聚乙烯粉末被乳液均匀地润湿(10分钟)。然后，将荧光浆料连续加入到混合组合物，并继续混合直到该组合物充分混合和均化(10分钟)。
一旦混合完成，然后将湿荧光伪母料干燥成均匀的粒状流动粉末。干燥后，在使用或加工之前，可将干燥的伪母料进一步通过加入润滑剂如乙撑双(硬脂酰胺)和颜色稳定剂(在此情况下诸如乙烯醋酸乙烯酯)来配混。通常乙撑双(硬脂酰胺)(EBS)以所用的粉末状伪母料的3-4％加入，乙烯醋酸乙烯酯以所使用的粉末状伪母料的15％加入。
将各成分加入到混合容器中，并充分混合成均匀的糊状物。将该糊状物在层流强制空气干燥器系统中在120°F下干燥2小时，并收集作为大的颗粒组合物(0.1英寸直径的平均粒径)。以模制树脂的2重量％至10重量％，可将干燥的伪母料直接用于PE或PP挤出或注射成型应用。可替代地，可将所得伪母料使用挤出造粒单元来造粒，所述挤出造粒单元具有区域温度为80℃的6个温区，85℃的7区，在120℃的物料处理区，和在120℃的模具挤出区。将粒料切割、冷却并用正面水环造粒系统干燥。最终的颗粒可以3重量％至10重量％用于注射成型和挤出。
尽管有所附的条款，在此阐述的公开内容还由以下条款限定：
1.一种颜色变化组合物，包括：
组合物，其包括成色剂和彩色显影剂，其在应用施加的刺激后从第一颜色状态转换到第二颜色状态；和
适量的共聚物，其足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态的转换过程中所述组合物的背景色。
2.根据条款1所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物包括下式：
Figure BDA0001551682630000561
其中n是从10至1000的整数；m是从10至1000的整数，并且R是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、酰基、取代的酰基、酰氧基、取代的酰氧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、羧基或取代的羧基。
3.根据条款2所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物包括下式：
Figure BDA0001551682630000562
其中：
n是从10至1000的整数；
m是从10至1000的整数；和
Ra是氢、烷基或取代的烷基。
4.根据条款3所述的颜色变化组合物，其中Ra是C1-C12烷基。
5.根据条款3所述的颜色变化组合物，其中Ra是甲基。
6.根据条款3所述的颜色变化组合物，其中Ra是乙基。
7.根据条款3所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例范围为1:1至1:10。
8.根据条款7所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例是1:5。
9.根据条款3所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例范围为1:1至10:1。
10.根据条款9所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例是5:1。
11.根据条款3所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物为乙烯醋酸乙烯酯。
12.根据条款11所述的颜色变化组合物，其中所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物具有5kDa至100kDa的分子量。
13.根据条款11所述的颜色变化组合物，其中所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物具有5重量％至45重量％的醋酸乙烯酯含量。
14.根据条款2所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物包括下式：
Figure BDA0001551682630000571
其中：
n是从10至1000的整数；
m是从10至1000的整数；和
Rb是氢、烷基或取代的烷基。
15.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中Rb是C1-C12烷基。
16.根据条款15所述的颜色变化组合物，其中Rb是C1-C6烷基。
17.根据条款15所述的颜色变化组合物，其中Rb是甲基。
18.根据条款15所述的颜色变化组合物，其中Rb是乙基。
19.根据条款15所述的颜色变化组合物，其中Rb是丁基。
20.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例范围为1:1至1：10。
21.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例为1:5。
22.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例范围为1:1至10:1。
23.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中n与m的比例为5:1。
24.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物为乙烯丙烯酸乙酯。
25.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物为乙烯丙烯酸丁酯。
26.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物为乙烯丙烯酸甲酯。
27.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物具有5kDa至100kDa的分子量。
28.根据条款14所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物具有5重量％至45重量％的丙烯酸酯含量。
29.根据条款1-28任一项所述的颜色变化组合物，其中所述共聚物以1％w/w至10％w/w的量存在于颜色变化组合物中。
30.根据条款1-29任一项所述的颜色变化组合物，其中所述成色剂响应于彩色显影剂的相变而改变颜色。
31.根据条款30所述的颜色变化组合物，其中所述相变是从固态到液态。
32.根据条款1-31任一项所述的颜色变化组合物，其中所述施加的刺激是温度变化。
33.根据条款32所述的颜色变化组合物，其中，当暴露于温度变化后，所述组合物从无色状态转换到有色状态。
34.根据条款33所述的颜色变化组合物，其中，当暴露于温度变化后，所述组合物从有色状态转换到无色状态。
35.根据条款1-34任一项所述的颜色变化组合物，其中所述施加的刺激是溶剂化。
36.根据条款35所述的颜色变化组合物，其中，当暴露于增加的溶剂化后，所述组合物从无色状态转换到有色状态。
37.根据条款1-36任一项所述的颜色变化组合物，其中所述转换是可逆的。
38.根据条款1-37任一项所述的颜色变化组合物，其中所述转换是不可逆的。
39.根据条款1-38任一项所述的颜色变化组合物，其中所述成色剂为热致变色染料。
40.根据条款39所述的颜色变化组合物，其中所述热致变色染料是无色染料。
41.根据条款1-40任一项所述的颜色变化组合物，其中所述彩色显影剂是单硬脂酸甘油酯衍生物。
42.根据条款1-41任一项所述的颜色变化组合物，其中所述成色剂包括两个以上不同的无色染料。
43.根据条款42所述的颜色变化组合物，其中所述两个以上不同的无色染料响应于相同的施加刺激表现出相反的转换特性。
44.根据条款43所述的颜色变化组合物，其中，当应用施加的刺激后，所述颜色变化组合物从红色状态转换到绿色状态。
45.根据条款1-44任一项所述的颜色变化组合物，其中所述彩色显影剂由单硬脂酸甘油酯衍生物组成。
46.一种制造颜色变化组合物的方法，所述方法包括：
使包含成色剂和彩色显影剂的组合物与适量的共聚物结合，以产生颜色变化组合物，所述颜色变化组合物在应用施加的刺激后，从第一颜色状态转换到第二颜色状态。
47.根据条款46所述的方法，其中所述成色剂和彩色显影剂的组合物与所述共聚物结合，作为成色剂-彩色显影剂伪母料组合物。
48.根据条款47所述的方法，其中所述伪母料通过以下生产：将所述成色剂和彩色显影剂的水性浆料与塑料乳化剂和塑性树脂结合，以产生混合物，并瞬间干燥所述混合物以产生成色剂-彩色显影剂伪母料组合物。
49.根据条款48所述的方法，其中所述乳化剂是阴离子乳化剂。
50.根据条款48所述的方法，其中所述乳化剂是阳离子乳化剂。
51.根据条款48所述的方法，其中所述乳化剂是非离子型乳化剂。
52.根据条款48所述的方法，其中伪母料成色剂-彩色显影剂组合物是颗粒形式。
53.按照条款48所述的方法，其中伪母料成色剂-彩色显影剂组合物是粉末。
54.按照条款48所述的方法，其中伪母料成色剂-彩色显影剂组合物为薄片形式。
55.根据条款46-54任一项所述的方法，其中所述共聚物包括下式：
Figure BDA0001551682630000591
其中n是从10至1000的整数，m是从10至1000的整数，R是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、酰基、取代的酰基、酰氧基、取代的酰氧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、羧基或取代的羧基。
56.根据条款55所述的方法，其中所述共聚物包括下式：
Figure BDA0001551682630000592
其中：
n是从10至1000的整数；
m是从10至1000的整数；和
Ra是氢、烷基或取代的烷基。
57.根据条款56所述的方法，其中Ra是C1-C12烷基。
58.根据条款56所述的方法，其中Ra是甲基。
59.根据条款56所述的方法，其中n与m的比例范围为1:1至1:10。
60.根据条款56所述的方法，其中n与m的比例范围为1:1至10:1。
61.根据条款56所述的方法，其中所述共聚物是乙烯醋酸乙烯酯。
62.根据条款61所述的方法，其中所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物具有5重量％至45重量％的醋酸乙烯酯含量。
63.根据条款55所述的方法，其中所述共聚物包括下式：
Figure BDA0001551682630000601
其中：
n是从10至1000的整数；
m是从10至1000的整数；和
Rb是氢、烷基或取代的烷基。
64.根据条款63所述的方法，其中Rb是C1-C12烷基。
65.根据条款63所述的方法，其中Rb是C1-C6烷基。
66.根据条款63所述的方法，其中Rb是甲基。
67.根据条款63所述的方法，其中Rb是乙基。
68.根据条款63所述的方法，其中Rb是丁基。
69.根据条款63所述的方法，其中n与m的比例范围为1:1至1:10。
70.根据条款63所述的方法，其中n与m的比例范围为1:1至10:1。
71.根据条款63所述的方法，其中所述共聚物为乙烯丙烯酸乙酯。
72.根据条款63所述的方法，其中所述共聚物为乙烯丙烯酸丁酯。
73.根据条款63所述的方法，其中所述共聚物是乙烯丙烯酸甲酯。
74.根据条款46-73任一项所述的方法，其中所述共聚物以1％w/w至10％w/w的量与成色剂和彩色显影剂的组合物结合。
75.根据条款46-73任一项所述的方法，其中所述成色剂响应于彩色显影剂的相变改变颜色。
76.根据条款46-73任一项所述的方法，其中所述相变是从固态到液态。
77.根据条款46-73任一项所述的方法，其中所施加的刺激是温度变化。
78.根据条款46-73任一项所述的方法，其中所述转换是可逆的。
79.根据条款46-73任一项所述的方法，其中所述转换是不可逆的。
80.根据条款46-73任一项所述的方法，其中所述成色剂是热致变色染料。
81.根据条款80所述的方法，其中所述热致变色染料是无色染料。
82.根据条款46-81任一项所述的方法，其中所述成色剂是单硬脂酸甘油酯衍生物。
83.根据条款46-81任一项所述的方法，其中所述成色剂包括两个以上不同的无色染料。
84.根据条款83所述的方法，其中所述两个以上不同的无色染料响应于相同的施加刺激表现出相反的转换特性。
85.根据条款46-84任一项所述的方法，其中所述彩色显影剂包括单硬脂酸甘油酯衍生物。
86.一种制造伪母料组合物的方法，所述方法包括：
使水性组合物和粉末状塑性树脂与塑化乳化剂接触以产生塑化组合物；和
瞬间干燥所述塑化混合物以产生伪母料组合物。
87.根据条款86所述的方法，其中所述水性组合物是浆料。
88.根据条款86-87任一项所述的方法，其中所述浆料包括微胶囊化的化合物。
89.根据条款86-88任一项所述的方法，其中所述水性组合物包含选自由染料、热致变色试剂、光致变色试剂和颜料组成的组的化合物。
90.根据条款89所述的方法，其中所述水性组合物包含无色染料。
91.根据条款89所述的方法，其中所述水性组合物包含微胶囊化的无色染料。
92.根据条款86-91任一项所述的方法，其中瞬间干燥包括喷雾干燥。
93.根据条款86-92任一项所述的方法，其中瞬间干燥产生粒状伪母料组合物。
94.一种均匀颗粒状或粉末状伪母料组合物，所述方法包括：
一个以上非塑料化合物；
塑性树脂；和
塑化乳化剂。
95.一种均匀颗粒状或粉末状伪母料组合物，所述方法包括：
第一塑料组合物；
塑性树脂；和
塑化乳化剂。
96.一种制造无色染料伪母料组合物的方法，所述方法包括：
使水性无色染料组合物和粉末状的塑性树脂与塑化乳化剂接触以产生塑化的无色染料组合物；和
瞬间干燥所述塑化的无色染料组合物以产生无色染料伪母料组合物。
97.根据条款96所述的方法，其中所述无色染料是微胶囊化的。
98.根据条款96所述的方法，其中所述水性无色染料组合物是浆料。
99.一种均匀的粉末状无色染料-塑性树脂伪母料组合物，其包括：
无色染料；
塑性树脂；和
塑化乳化剂。
100.一种制造乳化浆料组合物的方法，所述方法包括：
使包含一种或多种微胶囊化的化合物的含水浆料与粉末状疏水性组合物和塑化乳化剂接触，以产生塑化组合物；和
干燥所述塑化组合物，以产生包含一种或多种微胶囊化的化合物的塑化的浆料组合物。
101.根据条款100所述的方法，其中所述微胶囊化的化合物包括颜色变化化合物。
102.根据条款101所述的方法，其中所述颜色变化化合物是无色染料。
103.一种制造伪母料组合物的方法，所述方法包括：
使亲水性组合物和疏水性组合物与塑化乳化剂接触，以产生塑化亲水性-疏水性组合物；和
瞬间干燥所述塑化亲水性-疏水性组合物，以产生伪母料组合物。
104.根据条款103所述的方法，其中所述亲水性组合物是水性浆料。
105.根据条款103所述的方法，其中所述亲水性组合物包括木材。
106.根据条款105所述的方法，其中所述亲水性组合物包括木粉的浆料。
107.根据条款105所述的方法，其中所述疏水性组合物包含聚丙烯。
108.一种制造木-塑伪母料组合物的方法，所述方法包括：
使木材组合物和粉末状的塑性树脂与塑化乳化剂结合，以产生塑化木-塑树脂组合物；和
瞬间干燥所述塑化的木-塑树脂组合物，以产生木-塑伪母料组合物。
109.根据条款108所述的方法，其中所述木材组合物是木粉的浆料。
110.根据条款108所述的方法，其中所述木材组合物是木粉。
111.一种均匀粉末状木-塑伪母料组合物，包括：
木材；
塑性树脂；和
塑化乳化剂。
112.一种制造伪母料组合物的方法，所述方法包括：
使包含一种以上颗粒状的再生材料和粉末状的塑性树脂的组合物与塑化乳化剂接触，以产生塑化组合物；
瞬间干燥所述塑化组合物以产生包含一种以上再生材料的伪母料组合物。
113.根据条款112所述的方法，所述再生材料选自由以下组成的组：再生木材、再生塑料、再生纸、再生玻璃、再生沥青、再生混凝土和再生水泥。
114.一种均匀粉末状再生材料-塑料伪母料组合物，包括：
一种以上的再生材料；
塑性树脂；和
塑化乳化剂。
115.根据条款114所述的方法，所述再生材料选自由以下组成的组：再生木材、再生塑料、再生纸、再生玻璃、再生沥青、再生混凝土和再生水泥。
116.一种将干疏水性化合物转化成能够用水性亲水性组合物均质化的组合物的方法，所述方法包括：
使疏水组合物与塑化乳化剂接触，以产生塑化的疏水性组合物。
117.一种将水性亲水性化合物转化成能够用干疏水性组合物均质化的组合物的方法，所述方法包括：
使亲水性组合物与塑化乳化剂接触，以产生塑化的亲水性组合物。
尽管上述发明的一些细节以说明和为了清楚理解的举例的方式进行了描述，但很显然对本领域普通技术人员来说，参照本发明的教导，在不脱离所附权利要求的精神或范围下，可以对此进行某些改变和修改。
因此，前述仅仅描述了本发明的原理。应当理解，本领域技术人员将能够设计各种编排，它们虽然没有在此明确地描述或示出，但仍体现了本发明的原理并包括在其精神和范围内。此外，所有实施例和本文引用的条件性语言主要旨在帮助读者理解本发明的原理和由发明人贡献的促进本领域发展的概念，并且应被解释为不限于这类具体叙述的示例和条件。而且，所有在这里叙述的本发明的原理、方面和实施方案以及其具体实例，意在包含其结构和功能的等同物。此外，旨在使这类等同物包括现有已知的等同物和在未来开发的等同物，即，任何执行相同功能的开发的元件，无论结构如何。因此，本发明的范围并不意在限于本文所示和描述的典型实施方案。而是，本发明的精神和范围由所附的权利要求书体现。

Claims (21)

1.一种伪母料组合物，包括：
粉末状塑性树脂；
塑化乳化剂；和
颜色变化组合物；
其中，将所述颜色变化组合物的混合物作为水性浆料与所述塑化乳化剂和所述粉末状塑性树脂组合，然后将水性浆料混合物干燥以形成粉末、颗粒或片状。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述颜色变化组合物包括无色染料。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述颜色变化组合物包括：
组合物，其包括成色剂和彩色显影剂，其在应用施加的刺激后从第一颜色状态转换到第二颜色状态；和
适量的共聚物，其足以消除在从所述第一颜色状态到所述第二颜色状态的转换过程中所述组合物的背景色，其中所述共聚物包括下式：
Figure FDA0003629249520000011
其中，n是从10至1000的整数；m是从10至1000的整数，并且R是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、酰基、取代的酰基、酰氧基、取代的酰氧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、羧基或取代的羧基。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述共聚物包括下式：
Figure FDA0003629249520000012
其中：
n是从10至1000的整数；
m是从10至1000的整数；和
Ra是氢、烷基或取代的烷基。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述共聚物为乙烯醋酸乙烯酯。
6.根据权利要求3所述的组合物，其中所述共聚物包括下式：
Figure FDA0003629249520000021
其中：
n是从10至1000的整数；
m是从10至1000的整数；和
Rb是氢、烷基或取代的烷基。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述共聚物选自由乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸丁酯、乙烯丙烯酸甲酯组成的组。
8.根据权利要求3所述的组合物，其中所述成色剂响应于所述彩色显影剂的相变而改变颜色。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述成色剂响应于所述彩色显影剂的固态到液态的相变而改变颜色。
10.根据权利要求3所述的组合物，其中所述施加的刺激是温度变化或溶剂化的变化。
11.根据权利要求3所述的组合物，其中所述成色剂包括无色染料，所述彩色显影剂是单硬脂酸甘油酯衍生物。
12.根据权利要求3所述的组合物，其中所述成色剂、所述彩色显影剂和所述共聚物被微胶囊化。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述成色剂和所述彩色显影剂被微胶囊化于同一微胶囊内。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的组合物，其中所述伪母料组合物是均匀的颗粒或粉末。
15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述伪母料组合物是薄片或颗粒。
16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述伪母料组合物是粉末。
17.一种均匀的颗粒状或粉末状伪母料组合物，包括：
木材或再生材料，所述再生材料选自由以下组成的组：再生木材、再生纸、再生玻璃、再生沥青、再生混凝土和再生水泥；
塑性树脂；和
塑化乳化剂；
其中，将所述木材或再生材料的混合物作为水性浆料与所述塑化乳化剂和所述塑性树脂组合，然后将水性浆料混合物瞬间干燥以形成粉末或颗粒。
18.根据权利要求17所述的组合物，其中所述组合物包括木材。
19.根据权利要求17所述的组合物，其中所述组合物包括再生材料，所述再生材料选自由以下组成的组：再生木材、再生纸、再生玻璃、再生沥青、再生混凝土和再生水泥。
20.根据权利要求17所述的组合物，还包括颜色变化组合物，所述颜色变化组合物包括：
组合物，其包括成色剂和彩色显影剂，其在应用施加的刺激后从第一颜色状态转换到第二颜色状态，其中所述成色剂响应于所述彩色显影剂的相变而改变颜色；和
适量的共聚物，其足以消除在从第一颜色状态到第二颜色状态的转换过程中所述组合物的背景色＝，其中所述共聚物包括下式：
Figure FDA0003629249520000031
其中，n是从10至1000的整数；m是从10至1000的整数，并且R是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、酰基、取代的酰基、酰氧基、取代的酰氧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、羧基或取代的羧基。
21.根据权利要求20所述的组合物，其中所述共聚物包括下式：
Figure FDA0003629249520000041
其中：
n是从10至1000的整数；
m是从10至1000的整数；和
Ra是氢、烷基或取代的烷基。
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