CN110446770B - 可逆热变色性组合物及内包有该组合物的可逆热变色性微胶囊颜料 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供在显色时呈现鲜明的黄色~橙色,在消色时变为无色,并且使耐光性提高了的商品性高的可逆变色性组合物和内包有该组合物的可逆热变色性微胶囊颜料。解决手段是一种可逆热变色性组合物和内包有该组合物的可逆热变色性微胶囊颜料,上述可逆热变色性组合物包含:(a)作为给电子性显色性有机化合物的特定的吡啶衍生物;(b)受电子性化合物;以及(c)使上述(a)、(b)成分的电子转移反应在特定温度区域可逆地发生的反应介质。
Description
技术领域
本发明涉及可逆热变色性组合物以及内包有该组合物的可逆热变色性微胶囊颜料。进一步详细而言,涉及在显色时呈现黄色~橙色、在消色时变为无色的可逆热变色性组合物以及内包有该组合物的可逆热变色性微胶囊颜料。
背景技术
以往,关于以给电子性显色性有机化合物、受电子性化合物、和使给电子性显色性有机化合物与受电子性化合物的电子转移反应在特定温度区域可逆地发生的反应介质作为必需成分的从黄色~橙色变色为无色的可逆热变色性组合物,公开了若干提案(例如,参照专利文献1~3)。
上述的以往的可逆热变色性组合物使用吡啶系化合物作为能够呈现黄色~橙色的给电子性显色性有机化合物,虽然具有荧光性而呈现鲜艳的颜色,但这种可逆热变色性组合物缺乏耐光性,特别是如果在显色时暴露于光则有时色浓度降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-186540号公报
专利文献2:日本特开平8-127768号公报
专利文献3:日本特开2012-46556号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明提供可逆热变色性组合物和内包有该组合物的可逆热变色性微胶囊颜料,其解决上述的以往的问题,即,在显色状态下呈现鲜艳的黄色~橙色,且在消色状态下颜色变化为无色,并且耐光性优异,能够保持显色时的颜色与消色时的颜色的对比度。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种可逆热变色性组合物,其包含:(a)作为给电子性显色性有机化合物的下述式(A)所示的吡啶衍生物;(b)受电子性化合物;以及(c)使上述(a)成分和(b)成分的电子转移反应在特定温度区域可逆地发生的反应介质。
(式中,
RA1各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,RA1中的至少1个为烷氧基,
mA各自独立地为1~3的整数,
lA为1或2的整数,
X为氢或下述式所示的基团,
RA2各自独立地为氢、碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,并且
nA各自独立地为1~3的整数,
其中,2个X不同时为氢,并且不同时为苯基。)
此外,本发明涉及一种可逆热变色性微胶囊颜料,其内包有上述可逆热变色性组合物。
此外,本发明涉及一种可逆热变色性液体组合物,其包含上述可逆热变色性微胶囊颜料、和载色剂。
此外,本发明涉及一种可逆热变色性成型用树脂组合物,其包含上述可逆热变色性微胶囊颜料、和热塑性树脂、热固性树脂或蜡。
此外,本发明涉及一种叠层体,其在支持体上具备包含上述可逆热变色性组合物的可逆热变色层。
发明的效果
本发明通过使用特定的吡啶衍生物作为给电子性显色性有机化合物,能够获得在显色时呈现鲜明的黄色~橙色,在消色时变为无色,特别是使显色时的耐光性提高了的商品性高的可逆变色性组合物和内包有该组合物的可逆热变色性微胶囊颜料。
附图说明
图1是对加热消色型的可逆热变色性组合物的色浓度-温度曲线中的滞后特性进行说明的图。
图2是对具有色彩记忆性的加热消色型的可逆热变色性组合物的色浓度-温度曲线中的滞后特性进行说明的图。
图3是对加热显色型的可逆热变色性组合物的色浓度-温度曲线中的滞后特性进行说明的图。
具体实施方式
作为可逆热变色性组合物,可举出至少包含(a)给电子性显色性有机化合物、(b)受电子性化合物、和(c)决定上述两者的显色反应的发生温度的反应介质这三个必需成分的加热消色型(通过加热而消色,通过冷却而显色)的可逆热变色性组合物。
可逆热变色性组合物具有下述滞后特性:以规定温度(变色点)为界在其前后变色,在高温侧变色点以上的温度区域呈现消色状态,在低温侧变色点以下的温度区域呈现显色状态,两个状态之中,在常温区域中仅存在特定的一个状态,另一个状态在对于该状态表现而言所需的热或冷被应用的期间维持,但如果热或冷的应用消失则恢复到在常温区域呈现的状态。图1中显示滞后宽度(ΔH)比较小的情况下的滞后特性(参照图1)。
此外,也可以应用滞后宽度比较大、即具有下述特征的加热消色型(通过加热而消色,通过冷却而显色)的可逆热变色性组合物(参照图2):对基于温度变化的着色浓度变化进行绘制而得的曲线的形状在使温度从与变色温度区域相比为低温侧上升的情况下和相反从与变色温度区域相比为高温侧下降的情况下走显著不同的通路而变色,为完全显色温度(t1)以下的低温区域的显色状态、或完全消色温度(t4)以上的高温区域的消色状态,在特定温度区域〔t2~t3之间的温度区域(实质上的二相保持温度区域)〕具有色彩记忆性。
以下对各(a)、(b)和(c)成分具体说明。
在本发明中使用的(a)成分为下述式(A)所示的吡啶衍生物。
式中,
RA1各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,RA1中的至少1个为烷氧基,
mA各自独立地为1~3的整数,
lA为1或2的整数,
X为氢或下述式所示的基团,
RA2各自独立地为氢、碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,并且
nA各自独立地为1~3的整数,
其中,2个X不同时为氢,并且不同时为苯基。
在本发明中(a)成分优选为下述式(1)或式(2)所示的吡啶衍生物。
式中,
R11为碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
R12为氢、碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
R13各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,R13中的至少1个为烷氧基,
R14各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
l1为1或2的整数,
m1和n1各自独立地表示1~3的整数。
式中,
R21各自独立地为碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
R22各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,R22中的至少1个为烷氧基,
R23各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
l2为0~3的整数,并且
m2和n2表示1~3的整数。
作为式(1)所示的吡啶衍生物,具体而言,可举出
6-(2-甲基氧基苯基)-2-苯基-4-(4-苯基(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-甲基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二丙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二丁基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二戊基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二己基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4,5-三乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2-(2-乙氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基))氨基苯基)-6-(2,4-二甲基氧基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(3-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(2-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-乙基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-丙基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-戊基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-己基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二甲基氧基苯基)-4-(4-双(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(4-二-叔丁基氧基苯基)-4-(4-(4-甲基苯基)(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-乙基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-丙基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-丁基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-戊基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-己基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2-(4-氟苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)-6-(4-乙基氧基苯基)吡啶、
2-(4-氯苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)-6-(4-乙基氧基苯基)吡啶、
2-(4-溴苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)-6-(4-乙基氧基苯基)吡啶、
2,6-双(4-氯-2-乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(5-氯-2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
6-(2-甲基氧基苯基)-2-苯基-4-(4’-苯基(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二甲基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二丙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二丁基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二戊基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二己基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4,5-三乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-叔丁基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-叔丁基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-甲基氧基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-乙基氧基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-丙基氧基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-丁基氧基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-戊基氧基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4’-双(4-己基氧基苯基)氨基联苯-4-基)吡啶等。
需要说明的是,式(1)所示的吡啶衍生物中,为了显示在显色时呈现鲜明的颜色,在消色时变为无色的良好的可逆热变色特性,优选的是,R11为碳原子数1~6的直链或支链烷基,R12为氢、或碳原子数1~6的直链或支链烷基,R13各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中这些R13中的至少1个为烷氧基,R14各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,l1为1,m和n各自独立地为1~3的整数。
进一步,更优选的是,R11为碳原子数1~4的直链或支链烷基,R12为氢、或碳原子数1~4的直链或支链烷基,R13为卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基,其中这些R13中的至少1个为烷氧基,R14各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基,l1为1,m1和n1为1~2的整数。
作为式(2)所示的吡啶衍生物,具体而言,可举出
6-(2-甲基氧基苯基)-2-苯基-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-甲基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二甲基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4,5-三甲基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-(2,4-二甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-(2,4,6-三甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(2,4-二甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(2,4,6-三甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二丙基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二丁基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二戊基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二己基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2-(2-乙氧基苯基)-6-(2,4-二甲基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-乙基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-丙基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-戊基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-己基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二甲基氧基苯基)-4-(4-(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(4-二-叔丁基氧基苯基)-4-(4-(4-叔丁基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-甲基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-乙基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-丙基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-丁基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-戊基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-己基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(2,4-二乙基氧基苯基)-4-(4-(4-叔丁基氧基苯基)氨基苯基)吡啶、
6-(4-乙基氧基苯基)-2-(4-氟苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2-(4-氯苯基)-6-(4-乙基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2-(4-溴苯基)-6-(4-乙基氧基苯基)-4-(4-苯基氨基苯基)吡啶、
2,6-双(4-氯-2-乙基氧基苯基)-4-(4-(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶、
2,6-双(4-氯-2-乙基氧基苯基)-4-(4-(2,4,6-三甲基苯基)氨基苯基)吡啶等。
需要说明的是,式(2)所示的吡啶衍生物之中,为了显示在显色时呈现鲜明的颜色,在消色时变为无色的良好的可逆热变色特性,优选的是,R21各自独立地为碳原子数1~6的直链或支链烷基,R22各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中这些R22之中的至少1个为烷氧基,R23各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,l2为0~3的整数,m2和n2为1~3的整数。
进一步,更优选的是,R21各自独立地为碳原子数1~4的直链或支链烷基,R22各自独立地为卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基,其中这些R22之中的至少1个为烷氧基,R23各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基,l2为0~3的整数,m2和n2表示1~3的整数。
作为本发明中的(b)成分的受电子性化合物,有具有活性质子的化合物群、假酸性化合物群(不是酸,但在组合物中作为酸起作用而使成分(a)显色的化合物群)、具有电子空穴的化合物群等。
如果例示具有活性质子的化合物,则作为具有酚性羟基的化合物,有一元酚类~多元酚类,进一步可以举出具有烷基、芳基、酰基、烷氧基羰基、羧基及其酯或酰胺基、卤基等作为其取代基的一元酚类~多元酚类、以及双酚、三酚型酚等、酚-醛缩合树脂等。另外,可以为具有酚性羟基的化合物的金属盐。
以下举出(b)成分的具体例。
有:苯酚、邻甲酚、叔丁基儿茶酚、壬基苯酚、正辛基苯酚、正十二烷基苯酚、正硬脂基苯酚、对氯苯酚、对溴苯酚、邻苯基苯酚、对羟基苯甲酸正丁酯、对羟基苯甲酸正辛酯、间苯二酚、没食子酸十二烷基酯、4,4-二羟基二苯基砜、双(4-羟基苯基)硫醚、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)正戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)正己烷、1,1-双(4-羟基苯基)正庚烷、1,1-双(4-羟基苯基)正辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)正壬烷、1,1-双(4-羟基苯基)正癸烷、1,1-双(4-羟基苯基)正十二烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2-甲基丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2,3-二甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2-乙基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2-乙基己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,7-二甲基辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1-苯基-1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)正戊烷、2,2-双(4-羟基苯基)正己烷、2,2-双(4-羟基苯基)正庚烷、2,2-双(4-羟基苯基)正辛烷、2,2-双(4-羟基苯基)正壬烷、2,2-双(4-羟基苯基)正癸烷、2,2-双(4-羟基苯基)正十二烷、2,2-双(4-羟基苯基)乙基丙酸酯、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基己烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、1,1-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯、双(2-羟基苯基)甲烷、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、3,3-双(3-甲基-4-羟基苯基)丁烷等。
具有酚性羟基的化合物能够使最有效的热变色特性表现,但也可以为选自芳香族羧酸和碳原子数2~5的脂肪族羧酸、羧酸金属盐、酸性磷酸酯和它们的金属盐、1,2,3-三唑及其衍生物中的化合物等。
对使(a)成分和(b)成分的电子转移反应在特定温度区域可逆地发生的反应介质的(c)成分进行说明。
作为(c)成分,可举出醇类、酯类、酮类、醚类、酸酰胺类。
在将本发明的可逆热变色性组合物应用于微胶囊化和二次加工的情况下,对于低分子量的物质而言,如果实施高热处理则蒸发到胶囊外,因此为了使其稳定地保持在胶囊内,作为(c)成分,适合使用碳原子数10以上的化合物。
作为醇类,碳原子数10以上的脂肪族一元饱和醇是有效的,具体而言,可举出癸醇、十一烷基醇、十二烷基醇、十三烷基醇、十四烷基醇、十五烷基醇、十六烷基醇、十七烷基醇、十八烷基醇、二十烷基醇、二十二烷基醇等。
作为酯类,碳原子数10以上的酯类是有效的,可举出由脂肪族和具有脂环或芳香环的一元羧酸与脂肪族和具有脂环或芳香环的一元醇的任意组合获得的酯类、由脂肪族和具有脂环或芳香环的多元羧酸与脂肪族和具有脂环或芳香环的一元醇的任意组合获得的酯类、由脂肪族和具有脂环或芳香环的一元羧酸与脂肪族和具有脂环或芳香环的多元醇的任意组合获得的酯类,具体可举出辛酸乙酯、辛酸辛酯、辛酸硬脂基酯、癸酸肉豆蔻基酯、癸酸二十二烷基酯、月桂酸2-乙基己酯、月桂酸正癸酯、肉豆蔻酸3-甲基丁酯、肉豆蔻酸鲸蜡基酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸新戊酯、棕榈酸壬酯、棕榈酸环己酯、硬脂酸正丁酯、硬脂酸2-甲基丁酯、硬脂酸3,5,5-三甲基己酯、硬脂酸正十一烷基酯、硬脂酸十五烷基酯、硬脂酸硬脂基酯、硬脂酸环己基甲酯、山萮酸异丙酯、山萮酸己酯、山萮酸月桂基酯、山萮酸山萮基酯、苯甲酸鲸蜡基酯、对叔丁基苯甲酸硬脂基酯、邻苯二甲酸二肉豆蔻基酯、邻苯二甲酸二硬脂基酯、草酸二肉豆蔻基酯、草酸二鲸蜡基酯、丙二酸二鲸蜡基酯、琥珀酸二月桂基酯、戊二酸二月桂基酯、己二酸二(十一烷基)酯、壬二酸二月桂基酯、癸二酸二-(正壬基)酯、1,18-十八烷基亚甲基二甲酸二新戊酯、乙二醇二肉豆蔻酸酯、丙二醇二月桂酸酯、丙二醇二硬脂酸酯、己二醇二棕榈酸酯、1,5-戊二醇二硬脂酸酯、1,2,6-己三醇三肉豆蔻酸酯、1,4-环己二醇二癸酯、1,4-环己烷二甲醇二肉豆蔻酸酯、苯二甲醇二癸酸酯(dicaprinate)、苯二甲醇二硬脂酸酯等。
另外,选自饱和脂肪酸与支链脂肪族醇的酯、不饱和脂肪酸或具有支链或取代基的饱和脂肪酸与支链状或碳原子数16以上的脂肪族醇的酯、丁酸鲸蜡基酯、丁酸硬脂基酯和丁酸山萮基酯中的酯化合物也是有效的。
具体而言,可举出丁酸2-乙基己酯、山萮酸2-乙基己酯、肉豆蔻酸2-乙基己酯、癸酸2-乙基己酯、月桂酸3,5,5-三甲基己酯、棕榈酸3,5,5-三甲基己酯、硬脂酸3,5,5-三甲基己酯、己酸2-甲基丁酯、辛酸2-甲基丁酯、癸酸2-甲基丁酯、棕榈酸1-乙基丙酯、硬脂酸1-乙基丙酯、山萮酸1-乙基丙酯、月桂酸1-乙基己酯、肉豆蔻酸1-乙基己酯、棕榈酸1-乙基己酯、己酸2-甲基戊酯、辛酸2-甲基戊酯、癸酸2-甲基戊酯、月桂酸2-甲基戊酯、硬脂酸2-甲基丁酯、硬脂酸2-甲基丁酯、硬脂酸3-甲基丁酯、硬脂酸1-甲基庚酯、山萮酸2-甲基丁酯、山萮酸3-甲基丁酯、硬脂酸1-甲基庚酯、山萮酸1-甲基庚酯、己酸1-乙基戊酯、棕榈酸1-乙基戊酯、硬脂酸1-甲基丙酯、硬脂酸1-甲基辛酯、硬脂酸1-甲基己酯、月桂酸1,1-二甲基丙酯、癸酸1-甲基戊酯、棕榈酸2-甲基己酯、硬脂酸2-甲基己酯、山萮酸2-甲基己酯、月桂酸3,7-二甲基辛酯、肉豆蔻酸3,7-二甲基辛酯、棕榈酸3,7-二甲基辛酯、硬脂酸3,7-二甲基辛酯、山萮酸3,7-二甲基辛酯、油酸硬脂基酯、油酸山萮基酯、亚油酸硬脂基酯、亚油酸山萮基酯、芥酸3,7-二甲基辛酯、芥酸硬脂基酯、芥酸异硬脂基酯、异硬脂酸鲸蜡基酯、异硬脂酸硬脂基酯、12-羟基硬脂酸2-甲基戊酯、18-溴硬脂酸2-乙基己酯、2-酮肉豆蔻酸异硬脂基酯、2-氟肉豆蔻酸2-乙基己酯、丁酸鲸蜡基酯、丁酸硬脂基酯、丁酸山萮基酯等。
进一步,为了在色浓度-温度曲线中显示大的滞后特性而变色,依赖于温度变化而提供色彩记忆性,可举出日本特公平4-17154号公报所记载的显示5℃以上且小于50℃的ΔT值(熔点-浊点)的羧酸酯化合物,例如,分子中包含取代芳香族环的羧酸酯、包含未取代芳香族环的羧酸与碳原子数10以上的脂肪族醇的酯、分子中包含环己基的羧酸酯、碳原子数6以上的脂肪酸与未取代芳香族醇或酚的酯、碳原子数8以上的脂肪酸与支链脂肪族醇的酯、二羧酸与芳香族醇或支链脂肪族醇的酯、肉桂酸二苄酯、硬脂酸庚酯、己二酸二癸酯、己二酸二月桂基酯、己二酸二肉豆蔻基酯、己二酸二鲸蜡基酯、己二酸二硬脂基酯、甘油三月桂酸酯、甘油三肉豆蔻酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油二肉豆蔻酸酯、甘油二硬脂酸酯等。
由碳原子数9以上的奇数的脂肪族一元醇与碳原子数为偶数的脂肪族羧酸获得的脂肪酸酯化合物、由正戊醇或正庚醇与碳原子数10~16的偶数的脂肪族羧酸获得的总碳原子数17~23的脂肪酸酯化合物也是有效的。
具体而言,可举出乙酸正十五烷基酯、丁酸正十三烷基酯、丁酸正十五烷基酯、己酸正十一烷基酯、己酸正十三烷基酯、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、棕榈酸正十三烷基酯、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、山萮酸正壬酯、山萮酸正十一烷基酯、山萮酸正十三烷基酯、山萮酸正十五烷基酯等。
作为酮类,总碳原子数为10以上的脂肪族酮类是有效的,可举出2-癸酮、3-癸酮、4-癸酮、2-十一烷酮、3-十一烷酮、4-十一烷酮、5-十一烷酮、2-十二烷酮、3-十二烷酮、4-十二烷酮、5-十二烷酮、2-十三烷酮、3-十三烷酮、2-十四烷酮、2-十五烷酮、8-十五烷酮、2-十六烷酮、3-十六烷酮、9-十七烷酮、2-十五烷酮、2-十八烷酮、2-十九烷酮、10-十九烷酮、2-二十烷酮、11-二十烷酮、2-二十一烷酮、2-二十二烷酮、月桂酮、硬脂酮等。
进一步,可举出总碳原子数12~24的芳基烷基酮类,例如,正十八烷基苯酮、正十七烷基苯酮、正十六烷基苯酮、正十五烷基苯酮、正十四烷基苯酮、4-正十二烷基苯乙酮、正十三烷基苯酮、4-正十一烷基苯乙酮、正月桂苯酮、4-正癸基苯乙酮、正十一烷基苯酮、4-正壬基苯乙酮、正癸基苯酮、4-正辛基苯乙酮、正壬基苯酮、4-正庚基苯乙酮、正辛基苯酮、4-正己基苯乙酮、4-正环己基苯乙酮、4-叔丁基苯丙酮、正庚基苯酮、4-正戊基苯乙酮、环己基苯基酮、苄基-正丁基酮、4-正丁基苯乙酮、正己基苯酮、4-异丁基苯乙酮、1-萘乙酮、2-萘乙酮、环戊基苯基酮等。
作为醚类,总碳原子数10以上的脂肪族醚类是有效的,可举出二戊基醚、二己基醚、二庚基醚、二辛基醚、二壬基醚、二癸基醚、二(十一烷基)醚、二(十二烷基)醚、二(十三烷基)醚、二(十四烷基)醚、二(十五烷基)醚、二(十六烷基)醚、二(十八烷基)醚、癸二醇二甲基醚、十一烷二醇二甲基醚、十二烷二醇二甲基醚、十三烷二醇二甲基醚、癸二醇二乙基醚、十一烷二醇二乙基醚等。
作为酸酰胺类,可举出乙酰胺、丙酸酰胺、丁酸酰胺、己酸酰胺、辛酸酰胺、癸酸酰胺、月桂酸酰胺、肉豆蔻酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、苯甲酰胺、己酸酰苯胺、辛酸酰苯胺、癸酸酰苯胺、月桂酸酰苯胺、肉豆蔻酸酰苯胺、棕榈酸酰苯胺、硬脂酸酰苯胺、山萮酸酰苯胺、油酸酰苯胺、芥酸酰苯胺、己酸N-甲基酰胺、辛酸N-甲基酰胺、癸酸N-甲基酰胺、月桂酸N-甲基酰胺、肉豆蔻酸N-甲基酰胺、棕榈酸N-甲基酰胺、硬脂酸N-甲基酰胺、山萮酸N-甲基酰胺、油酸N-甲基酰胺、芥酸N-甲基酰胺、月桂酸N-乙基酰胺、肉豆蔻酸N-乙基酰胺、棕榈酸N-乙基酰胺、硬脂酸N-乙基酰胺、油酸N-乙基酰胺、月桂酸N-丁基酰胺、肉豆蔻酸N-丁基酰胺、棕榈酸N-丁基酰胺、硬脂酸N-丁基酰胺、油酸N-丁基酰胺、月桂酸N-辛基酰胺、肉豆蔻酸N-辛基酰胺、棕榈酸N-辛基酰胺、硬脂酸N-辛基酰胺、油酸N-辛基酰胺、月桂酸N-十二烷基酰胺、肉豆蔻酸N-十二烷基酰胺、棕榈酸N-十二烷基酰胺、硬脂酸N-十二烷基酰胺、油酸N-十二烷基酰胺、二月桂酸酰胺、二肉豆蔻酸酰胺、二棕榈酸酰胺、二硬脂酸酰胺、二油酸酰胺、三月桂酸酰胺、三肉豆蔻酸酰胺、三棕榈酸酰胺、三硬脂酸酰胺、三油酸酰胺、琥珀酸酰胺、己二酸酰胺、戊二酸酰胺、丙二酸酰胺、壬二酸酰胺、马来酸酰胺、琥珀酸N-甲基酰胺、己二酸N-甲基酰胺、戊二酸N-甲基酰胺、丙二酸N-甲基酰胺、壬二酸N-甲基酰胺、琥珀酸N-乙基酰胺、己二酸N-乙基酰胺、戊二酸N-乙基酰胺、丙二酸N-乙基酰胺、壬二酸N-乙基酰胺、琥珀酸N-丁基酰胺、己二酸N-丁基酰胺、戊二酸N-丁基酰胺、丙二酸N-丁基酰胺、己二酸N-辛基酰胺、己二酸N-十二烷基酰胺等。
此外,作为(c)成分,也可以使用下述式(3)所示的化合物。
〔式中,R31表示氢原子或甲基,m3表示0~2的整数,X31、X32中的任一者表示-(CH2)n3OCOR32或-(CH2)n3COOR32,另一者表示氢原子,n3表示0~2的整数,R32表示碳原子数4以上的烷基或烯基,Y31和Y32表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、甲氧基、或卤素,r3和p3表示1~3的整数。〕
式(3)所示的化合物中,在R31为氢原子的情况下,可获得具有更宽的滞后宽度的可逆热变色性组合物,因此是适合的,进一步R31为氢原子、且m3为0的情况是更适合的。
需要说明的是,式(3)所示的化合物中,更优选使用下述式(4)所示的化合物。
式中的R41表示碳原子数8以上的烷基或烯基,优选为碳原子数10~24的烷基,进一步优选为碳原子数12~22的烷基。
作为式(4)所示的化合物,具体而言,可以例示辛酸-4-苄氧基苯基乙酯、壬酸-4-苄氧基苯基乙酯、癸酸-4-苄氧基苯基乙酯、十一烷酸-4-苄氧基苯基乙酯、十二烷酸-4-苄氧基苯基乙酯、十三烷酸-4-苄氧基苯基乙酯、十四烷酸-4-苄氧基苯基乙酯、十五烷酸-4-苄氧基苯基乙酯、十六烷酸-4-苄氧基苯基乙酯、十七烷酸-4-苄氧基苯基乙酯、十八烷酸-4-苄氧基苯基乙酯。
进一步,作为(c)成分,也可以使用下述式(5)所示的化合物。
(式中,R51表示碳原子数8以上的烷基或烯基,m5和n5分别表示1~3的整数,X51和Y51分别表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的烷氧基、卤素。)
作为式(5)所示的化合物,具体而言,可以例示辛酸1,1-二苯基甲酯、壬酸1,1-二苯基甲酯、癸酸1,1-二苯基甲酯、十一烷酸1,1-二苯基甲酯、十二烷酸1,1-二苯基甲酯、十三烷酸1,1-二苯基甲酯、十四烷酸1,1-二苯基甲酯、十五烷酸1,1-二苯基甲酯、十六烷酸1,1-二苯基甲酯、十七烷酸1,1-二苯基甲酯、十八烷酸1,1-二苯基甲酯。
进一步,作为(c)成分,也可以使用下述式(6)所示的化合物。
(式中,X61表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、甲氧基、卤原子中的任一者,m6表示1~3的整数,n6表示1~20的整数。)
作为式(6)所示的化合物,可以例示丙二酸与2-〔4-(4-氯苄氧基)苯基)〕乙醇的二酯、琥珀酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、琥珀酸与2-〔4-(3-甲基苄氧基)苯基)〕乙醇的二酯、戊二酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、戊二酸与2-〔4-(4-氯苄氧基)苯基)〕乙醇的二酯、己二酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、庚二酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、辛二酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、辛二酸与2-〔4-(3-甲基苄氧基)苯基)〕乙醇的二酯、辛二酸与2-〔4-(4-氯苄氧基)苯基)〕乙醇的二酯、辛二酸与2-〔4-(2,4-二氯苄氧基)苯基)〕乙醇的二酯、壬二酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、癸二酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、1,10-癸烷二甲酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、1,18-十八烷二甲酸与2-(4-苄氧基苯基)乙醇的二酯、1,18-十八烷二甲酸与2-〔4-(2-甲基苄氧基)苯基)〕乙醇的二酯。
进一步,作为(c)成分,也可以使用下述式(7)所示的化合物。
(式中,R71表示碳原子数1~21的烷基或烯基,n7表示1~3的整数。)
作为式(7)所示的化合物,可以例示1,3-双(2-羟基乙氧基)苯与癸酸的二酯、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯与十一烷酸的二酯、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯与月桂酸的二酯、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯与肉豆蔻酸的二酯、1,4-双(羟基甲氧基)苯与丁酸的二酯、1,4-双(羟基甲氧基)苯与异戊酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与乙酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与丙酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与戊酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与己酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与辛酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与癸酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与月桂酸的二酯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯与肉豆蔻酸的二酯。
进一步,作为(c)成分,也可以使用下述式(8)所示的化合物。
(式中,X81表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的烷氧基、卤原子中的任一者,m8表示1~3的整数,n8表示1~20的整数。)
作为式(8)所示的化合物,可以例示琥珀酸与2-苯氧基乙醇的二酯、辛二酸与2-苯氧基乙醇的二酯、癸二酸与2-苯氧基乙醇的二酯、1,10-癸烷二甲酸与2-苯氧基乙醇的二酯、1,18-十八烷二甲酸与2-苯氧基乙醇的二酯。
进一步,作为(c)成分,也可以使用下述式(9)所示的化合物。
(式中,R91表示碳原子数4~22的烷基、环烷基烷基、环烷基、碳原子数4~22的烯基中的任一者,X91表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的烷氧基、卤原子中的任一者,n9表示0或1。)
作为式(9)所示的化合物,可以例示4-苯基苯甲酸癸酯、4-苯基苯甲酸月桂基酯、4-苯基苯甲酸肉豆蔻基酯、4-苯基苯甲酸环己基乙酯、4-联苯乙酸辛酯、4-联苯乙酸壬酯、4-联苯乙酸癸酯、4-联苯乙酸月桂基酯、4-联苯乙酸肉豆蔻基酯、4-联苯乙酸十三烷基酯、4-联苯乙酸十五烷基酯、4-联苯乙酸鲸蜡基酯、4-联苯乙酸环戊酯、4-联苯乙酸环己基甲酯、4-联苯乙酸己酯、4-联苯乙酸环己基甲酯。
进一步,作为(c)成分,也可以使用下述式(10)所示的化合物。
(式中,R101表示碳原子数3~18的烷基、碳原子数3~18的脂肪族酰基中的任一者,X101表示氢原子、碳原子数1~3的烷基、碳原子数1或2的烷氧基、卤原子中的任一者,Y101表示氢原子、甲基中的任一者,Z101表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1或2的烷氧基、卤原子中的任一者。)
作为式(10)所示的化合物,可以例示4-丁氧基苯甲酸苯氧基乙酯、4-戊基氧基苯甲酸苯氧基乙酯、4-十四烷基氧基苯甲酸苯氧基乙酯、4-羟基苯甲酸苯氧基乙酯与十二烷酸的酯、香草酸苯氧基乙酯的十二烷基醚。
进一步,作为(c)成分,也可以使用下述式(11)所示的化合物。
(式中,R111表示碳原子数4~22的烷基、碳原子数4~22的烯基、环烷基烷基、环烷基中的任一者,X111表示氢原子、烷基、烷氧基、卤原子中的任一者,Y111表示氢原子、烷基、烷氧基、卤原子中的任一者,n11表示0或1。)
作为式(11)所示的化合物,可以例示对羟基苯甲酸辛酯的苯甲酸酯、对羟基苯甲酸癸酯的苯甲酸酯、对羟基苯甲酸庚酯的对甲氧基苯甲酸酯、对羟基苯甲酸十二烷基酯的邻甲氧基苯甲酸酯、对羟基苯甲酸环己基甲酯的苯甲酸酯。
此外,也可以应用内包有使用了具有碳原子数3~18的直链或侧链烷基的特定的烷氧基酚化合物(日本特开平11-129623号公报、日本特开平11-5973号公报)、或使用了特定的羟基苯甲酸酯(日本特开2001-105732号公报)、或使用了没食子酸酯等(日本特公昭51-44706号公报、日本特开2003-253149号公报)作为受电子性化合物的加热显色型(通过加热而显色,通过冷却而消色)的可逆热变色性组合物的可逆热变色性微胶囊颜料(可逆热变色性颜料)(参照图3)。
本发明的可逆热变色性组合物为以(a)、(b)和(c)成分作为必需成分的相容体,各成分的比例受浓度、变色温度、变色形态、各成分的种类左右,但一般而言可获得所希望的特性的成分比是相对于(a)成分1,(b)成分为0.1~100,优选为0.1~50,更优选为0.5~20,(c)成分为5~200,优选为5~100,更优选为10~100的范围(比例都为质量份)。
进一步,可以根据需要添加各种光稳定剂。
光稳定剂是为了防止包含(a)、(b)和(c)成分的可逆热变色性组合物的光劣化而含有的,相对于(a)成分1质量%以0.3~24质量%,优选以0.3~16质量%的比例含有。另外,光稳定剂之中,紫外线吸收剂将太阳光等所包含的紫外线有效地截止,防止(a)成分的由光反应造成的激发状态而产生的光劣化。另外,抗氧化剂、单线态氧消光剂、超氧化物阴离子消光剂、臭氧消光剂等抑制由光引起的氧化反应。
光稳定剂可以单独使用,也可以并用使用2种以上。
本发明的可逆热变色性组合物即使直接应用也是有效的,但优选使其内包于微胶囊而作为可逆热变色性微胶囊颜料(以下,有时简称为微胶囊颜料)使用。这是因为,在各种使用条件下可逆热变色性组合物能够保持相同组成,发挥相同作用效果。
需要说明的是,关于微胶囊的方法,已知一直以来公知的界面聚合法、原位(inSitu)聚合法、液中固化被覆法、从水溶液中的相分离法、从有机溶剂中的相分离法、熔融分散冷却法、气体中悬浮被覆法、喷雾干燥法等,根据用途适当选择。也可以进一步在微胶囊的表面,根据目的进一步设置二次树脂皮膜而赋予耐久性,或使表面特性改性而供于实用。
通过内包于微胶囊,能够构成化学、物理上稳定的颜料。如果微胶囊颜料的平均粒径小,则向墨组合物、涂料或热塑性树脂中掺混时,有分散稳定性、加工适应性被改善的倾向,此外,通过将颜料进行微粒化,从而能够使ΔH值相对于将三个成分混合的组合物的ΔH变大。另一方面,如果平均粒径大,则有能够显示高浓度的显色性的倾向。微胶囊颜料的平均粒径优选为0.01~50μm,更优选为0.1~30μm,特别优选为0.5~20μm。通过使微胶囊颜料的平均粒径处于该范围内,实用性提高。
需要说明的是,粒径的测定可以使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置〔株式会社堀场制作所制;LA-300〕来测定,基于该数值以体积基准算出平均粒径(中值粒径)。
关于构成微胶囊颜料的内包物与壁膜的构成比,优选为内包物:壁膜=7:1~1:1(质量比)的范围,通过使该比率处于上述范围内,从而能够防止显色时的色浓度和鲜明性的降低,更优选内包物:壁膜=6:1~1:1(质量比)。
本发明的可逆热变色性组合物和内包有该组合物的微胶囊颜料通过分散于包含水和/或有机溶剂和根据需要的各种添加剂的载色剂中而成为墨组合物(以下,有时简称为“墨”),从而能够作为(i)丝网印刷、胶版印刷(offset printing)、彩色印刷(processprinting)、凹版印刷、涂布机、棒印等所使用的印刷墨,(ii)刷涂、喷涂、静电涂装、电沉积涂装、淋涂(flow coating)、辊涂、浸渍涂装等所使用的涂料,(iii)喷墨用墨、(iv)紫外线固化型墨、(v)记号笔用、圆珠笔用、钢笔用、书法笔用等书写工具或涂布工具用墨,(vi)绘图工具,(vii)化妆品,或者(viii)纤维用着色液等的可逆热变色性液体组合物使用。
在可逆热变色性液体组合物中可以添加各种添加剂,可举出树脂、交联剂、固化剂、干燥剂、增塑剂、粘度调节剂、分散剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、防沉淀剂、平滑剂、凝胶化剂、消泡剂、消光剂、渗透剂、pH调节剂、发泡剂、偶联剂、保湿剂、防霉剂、防腐剂、防锈剂等。
其中,作为用于书写工具用墨的书写工具用载色剂,可举出包含有机溶剂的油性载色剂、或者含有水和根据需要的有机溶剂的水性载色剂。
作为有机溶剂,可举出乙醇、丙醇、丁醇、甘油、山梨糖醇、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、乙二醇、二乙二醇、硫代二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、环丁砜、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等。
作为书写工具用墨,可举出在载色剂中包含剪切减粘性赋予剂的剪切减粘性墨、在载色剂中包含水溶性高分子凝集剂而使颜料以松散的凝集状态悬浮的凝集性墨。
通过添加剪切减粘性赋予剂,能够抑制颜料的凝集、沉淀,并且能够抑制笔迹的洇渗,因此能够形成良好的笔迹。
进而,在填充包含剪切减粘性赋予剂的墨的书写工具为圆珠笔形态的情况下,能够防止不使用时墨从圆珠和笔尖的间隙泄漏,或防止将书写顶端部向上(正立状态)放置的情况下的墨的逆流。
作为剪切减粘性赋予剂,可例示黄原酸胶、威兰胶、构成单糖为葡萄糖和半乳糖的作为有机酸修饰杂多糖体的琥珀酰聚糖(平均分子量为约100万~800万)、瓜尔胶、剌槐豆胶及其衍生物、羟乙基纤维素、藻酸烷基酯类、以甲基丙烯酸的烷基酯为主成分的分子量为10万~15万的聚合物、葡甘露聚糖、琼脂或卡拉胶等从海藻提取的具有凝胶化能力的增稠多糖类、亚苄基山梨糖醇及亚苄基木糖醇或它们的衍生物、交联性丙烯酸聚合物、无机质微粒、聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、脂肪酸酰胺等HLB值为8~12的非离子系表面活性剂、二烷基或二烯基磺基琥珀酸的盐类。N-烷基-2-吡咯烷酮和阴离子系表面活性剂的混合物、聚乙烯醇和丙烯酸系树脂的混合物。
作为水溶性高分子凝集剂,可举出聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、水溶性多糖类等。
作为水溶性多糖类,可举出黄蓍胶、瓜尔胶、普鲁兰多糖、环糊精、水溶性纤维素衍生物等,作为水溶性纤维素衍生物的具体例,可举出甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等。
通过与高分子凝集剂一起并用侧链具有羧基的梳型高分子分散剂和有机氮硫化合物,能够提高由高分子凝集剂带来的微胶囊颜料的松散凝集体的分散性。
作为侧链具有羧基的梳型高分子分散剂,只要是侧链具有多个羧基的梳型高分子化合物,就不特别限定,优选侧链具有多个羧基的丙烯酸系高分子化合物,可例示日本ルーブリゾール公司制的商品名:ソルスパース43000。
有机氮硫化合物在将墨组合物填充到书写工具而供于实用时,进一步抑制由振动导致的微胶囊颜料的沉淀。
这使通过侧链具有羧基的梳型高分子分散剂使微胶囊颜料的松散凝集体分散的分散性进一步提高。
作为有机氮硫化合物,可使用选自噻唑系化合物、异噻唑系化合物、苯并噻唑系化合物、苯并异噻唑系化合物中的化合物。
作为有机氮硫化合物,具体可使用选自2-(4-噻唑基)-苯并咪唑(TBZ)、2-(硫氰酸酯基甲基硫代)-1,3-苯并噻唑(TCMTB)、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或二种以上的化合物,优选使用选自2-(4-噻唑基)-苯并咪唑(TBZ)、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或二种以上的化合物。
作为有机氮硫化合物,可以例示株式会社パーマケム·アジア制,商品名:トップサイド88、トップサイド133、トップサイド170、トップサイド220、トップサイド288、トップサイド300、トップサイド400、トップサイド500、トップサイド600、トップサイド700Z、トップサイド800、トップサイド950、北兴产业株式会社制,商品名:ホクスターHP、ホクスターE50A、ホクサイドP200、ホクサイド6500、ホクサイド7400、ホクサイドMC、ホクサイド369、ホクサイドR-150。
需要说明的是,侧链具有羧基的梳型高分子分散剂与有机氮硫化合物的质量比率优选为1:1~1:10,更优选为1:1~1:5。通过满足上述范围,能够充分表现出微胶囊颜料的松散凝集体的分散性、和对由振动造成的微胶囊颜料沉淀的抑制。
进一步,通过添加水溶性树脂,能够对墨赋予笔迹向纸面的固着性、粘性。该水溶性树脂也具有在含有上述的侧链具有羧基的梳型高分子分散剂和有机氮硫化合物的墨中进一步提高微胶囊颜料的稳定性的效果。
作为水溶性树脂,可举出醇酸树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯马来酸共聚物、纤维素衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、糊精等,优选使用聚乙烯醇。
进一步,聚乙烯醇之中,皂化度为70~89摩尔%的部分皂化度型聚乙烯醇因为即使墨的pH值为酸性区域也富于可溶性,因此更优选使用。
作为水溶性树脂的添加量,以0.3~3.0质量%、优选0.5~1.5质量%的范围添加于墨中。
另外,将墨填充于圆珠笔而使用的情况下,优选添加油酸等高级脂肪酸、具有长链烷基的非离子性表面活性剂、聚醚改性硅油、硫代亚磷酸三(烷氧基羰基甲基酯)、硫代亚磷酸三(烷氧基羰基乙基酯)等硫代亚磷酸三酯、聚氧乙烯烷基醚或聚氧乙烯烷基芳基醚的磷酸单酯、聚氧乙烯烷基醚或聚氧乙烯烷基芳基醚的磷酸二酯、或它们的金属盐、铵盐、胺盐、烷醇胺盐等润滑剂来防止圆珠托座的磨损。
此外,根据需要可以添加(i)添加丙烯酸系树脂、苯乙烯马来酸共聚物、纤维素衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、糊精等树脂而向纸面赋予固着性、粘性的树脂,(ii)碳酸钠、磷酸钠、乙酸钠等无机盐类、水溶性的胺化合物等有机碱性化合物等pH调节剂,(iii)苯并三唑、甲苯基三唑、二环己基亚硝酸铵、二异丙基亚硝酸铵、皂苷等防锈剂,(iv)苯酚、1,2-苯并噻唑啉3-酮的钠盐、苯甲酸钠、脱氢乙酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸丙酯、2,3,5,6-四氯-4-(甲基磺酰基)吡啶等防腐剂或防霉剂,(v)尿素、非离子系表面活性剂、还原或非还原淀粉水解物、海藻糖等低聚糖类、蔗糖、环糊精、葡萄糖、糊精、山梨糖醇、甘露糖醇、焦磷酸钠等湿润剂,(vi)消泡剂,(vii)分散剂,(viii)提高墨的渗透性的氟系表面活性剂、非离子系表面活性剂。
相对于墨的总质量,可以含有优选为5~40质量%、更优选为10~40质量%、进一步优选为10~30质量%的微胶囊颜料。通过使微胶囊颜料的含量为上述范围,从而能够实现所期望的显色浓度,进一步能够防止墨流出性的降低。
对能够收纳本发明的墨的书写工具进行说明。一实施方式中,书写工具具备收纳有墨的轴筒和将轴筒内的墨导出的笔体。作为笔体,可列举记号笔体、圆珠笔体、书法笔体等。作为记号笔体,可列举纤维笔尖、毡笔尖、塑料笔尖等记号笔尖。作为圆珠笔体,可列举圆珠笔笔尖。作为书法笔体,可列举将纤维彼此沿长度方向以密接状捆扎而成的纤维集束体、具有连续气孔的塑料多孔体、合成树脂纤维的热熔体或树脂加工体、软质性树脂或弹性材料(elastomer)的挤出成型加工体。
以下,对将本发明的墨用于圆珠笔、或记号笔的情况进行更详细地说明。
在将本发明的墨填充于圆珠笔的情况下,对圆珠笔自身的结构、形状没有特别限定,例如,可以例示在轴筒内具有填充了剪切减粘性墨的墨收纳管,该墨收纳管与顶端部安装有圆珠的圆珠笔笔尖连通,进一步在收纳管内的墨的端面密接有防逆流用的液栓的圆珠笔。
若对圆珠笔笔尖进一步详细地说明的话,可以应用在使金属制的管的顶端附近从外面向内侧挤压变形而得的圆珠抱持部抱持圆珠而成的笔尖、或在将金属材料通过钻头等的切削加工而形成的圆珠抱持部抱持圆珠而成的笔尖、在金属或塑料制笔尖内部设有树脂制的圆珠托座的笔尖、或将抱持于笔尖的圆珠通过弹簧体推向前方的笔尖等。
另外,圆珠可以应用超硬合金、不锈钢、红宝石、陶瓷、树脂、橡胶等的0.3~2.0mm、优选0.3~1.5mm、更优选0.3~1.0mm直径左右的圆珠。
收纳墨的墨收纳管可使用例如由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等热塑性树脂形成的成型体、金属制管状体。
除了墨收纳管直接连接笔尖以外,也可以经由连接构件将墨收纳管与笔尖连接。
需要说明的是,墨收纳管可以为替芯的形态,将替芯收纳于树脂制、金属制等的轴筒内,也可以将顶端部安装有笔尖的轴筒自身作为墨收纳体,在轴筒内直接填充墨。
此外,在将墨收纳于伸缩式的圆珠笔的情况下,伸缩式圆珠笔的结构、形状没有特别限定,只要是设置于圆珠笔替芯的书写顶端部在暴露于外部空气的状态下收纳于轴筒内,通过伸缩机构的动作使书写顶端部从轴筒开口部突出的结构,则全部都能够使用。
伸缩式圆珠笔例如可分类为敲击式圆珠笔、旋转式圆珠笔、滑动式圆珠笔等。
敲击式圆珠笔可例示在轴筒后端部、轴筒侧面具有敲击部,通过对敲击部的按压而使圆珠笔笔尖从轴筒前端开口部伸缩的结构,或通过按压设置于轴筒的卡夹部而使圆珠笔笔尖从轴筒前端开口部伸缩的结构。
旋转式圆珠笔可例示在轴筒后部具有旋转部,通过旋转该旋转部而使圆珠笔笔尖从轴筒前端开口部伸缩的结构。
滑动式圆珠笔可例示在轴筒侧面具有滑动部,通过操作滑动而使圆珠笔笔尖从轴筒前端开口部伸缩的结构,或通过使设置于轴筒的卡夹部滑动而使圆珠笔笔尖从轴筒前端开口部伸缩的结构。
伸缩式圆珠笔可以是在轴筒内收纳多个圆珠笔替芯,通过伸缩机构的动作而使任一圆珠笔替芯的书写顶端部从轴筒前端开口部伸缩的复合型伸缩式圆珠笔。
通常在墨收纳管所收纳的墨的后端的端面填充有防墨逆流体。
防墨逆流体组合物包含不挥发性液体或难挥发性液体。
具体而言,可举出凡士林、锭子油、蓖麻油、橄榄油、精制矿油、液体石蜡、聚丁烯、α-烯烃、α-烯烃的低聚物或共聚低聚物、二甲基硅油、甲基苯基硅油、氨基改性硅油、聚醚改性硅油、脂肪酸改性硅油等,也可以使用一种或并用二种以上。
对于不挥发性液体和/或难挥发性液体而言,优选添加增稠剂而增稠至合适的粘度,作为增稠剂,可举出对表面进行了疏水处理的二氧化硅、对表面进行了甲基化处理的微粒二氧化硅、硅酸铝、膨润性云母、实施了疏水处理的膨润土、蒙脱石等粘土系增稠剂、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌等脂肪酸金属皂、三亚苄基山梨糖醇、脂肪酸酰胺、酰胺改性聚乙烯蜡、氢化蓖麻油、脂肪酸糊精等糊精系化合物、纤维素系化合物等。
进一步,也可以并用液体的防墨逆流体和固体的防墨逆流体。
将本发明的墨填充于记号笔的情况下,对记号笔自身的结构、形状没有特别限定,可例示例如在轴筒内内置由纤维集束体制成的墨吸留体,将由形成有毛细间隙的纤维加工体制成的记号笔笔尖直接或经由中继构件安装于轴筒,在墨吸留体与笔尖连结而成的记号笔的墨吸留体中含浸凝集性墨的记号笔;经由通过笔尖的按压而开放的阀体配置笔尖和墨收纳管,在墨收纳管内直接收纳墨的记号笔等。
笔尖为纤维的树脂加工体、热熔融性纤维的熔接加工体、毡体等以往通用的气孔率选自大致30~70%的范围的连通气孔的多孔质构件,将一端加工成炮弹形状、长方形状、凿子形状等与目的相应的形状而供于实用。
墨吸留体是将卷曲状纤维沿长度方向集束而成的,存在于塑料筒体、膜等被覆体内,气孔率调整为大致40~90%的范围来构成。
另外,阀体可以使用以往通用的泵送式形态,但优选设定为能够通过笔压被打开的弹簧压的形态。
进一步,圆珠笔、记号笔的形态并不限于上述的形态,也可以是安装有不同形态的笔尖、或安装有导出不同颜色的墨的笔尖的两头式书写工具。
需要说明的是,使用收纳有书写工具用墨的书写工具在被书写面书写而得到的笔迹,能够通过加热工具或冷却工具而变色。
作为加热工具,可举出装备有电阻发热体的通电加热变色工具、填充有温水等的加热变色工具、吹风机的应用,但作为能够通过简便的方法而变色的手段,优选使用摩擦构件。特别优选为擦过时实质上没有磨损的弹性体。
作为摩擦构件,优选富于弹性感、在擦过时能够发生适度的摩擦而产生摩擦热的弹性材料、塑料发泡体等弹性体。
需要说明的是,为了消除铅笔笔迹,也可以使用一般的橡皮来摩擦笔迹,但由于在摩擦时产生擦屑,因此优选使用几乎不产生擦屑的上述的摩擦构件。
作为摩擦构件的材质,可使用硅树脂、SEBS树脂(苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)、SEPS树脂(苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物)、聚酯系树脂、EPDM(三元乙丙橡胶)等。
关于摩擦构件,也可以将书写工具和另外的任意形状的构件(摩擦体)组合而得到书写工具套件,通过将摩擦构件设置于书写工具,便携性优异。
在具备笔帽的书写工具的情况下,对设置摩擦构件的部位没有特别限定,例如可以由摩擦构件形成笔帽本身,或由摩擦构件形成轴筒本身,或在设置卡夹的情况下由摩擦构件形成卡夹本身,或在笔帽顶端部(顶部)或轴筒后端部(没有设置书写顶端部的部分)设置摩擦构件。
在伸缩式的书写工具的情况下,对设置摩擦构件的位置没有特别限定,例如可以由摩擦构件形成轴筒本身,或在设置卡夹的情况下由摩擦构件形成卡夹本身,或在轴筒开口部附近、轴筒后端部(没有设置书写顶端部的部分)或敲击部设置摩擦构件。
作为冷却工具,可举出利用了珀耳帖元件的冷变色工具、填充有冷水、冰片等冷却介质的冷变色工具、冰箱、冰柜的应用。
将可逆热变色性液体组合物进行涂布或印刷的情况下,对于支持体的材质并不特定,全部是有效的,可例示纸、合成纸、纤维、布帛、合成皮革、皮革、塑料、玻璃、陶瓷材料、金属、木材、石材等,并不限于平面状,也可以为凹凸状。
在支持体上设置含有可逆热变色性组合物的可逆热变色层而得到层叠体(印刷物)。
在支持体上预先形成非热变色性着色层(包含图像)时,可以通过温度变化使着色层通过可逆热变色层而时隐时现,能够使变化的形态更加多样化。
进一步,微胶囊颜料也可以与热塑性树脂、热固性树脂、蜡类等进行熔融掺混而制成颗粒、粉末或糊料形态,作为可逆热变色性成型用树脂组合物加以利用,通过通用的注射成型、挤出成型、吹塑成型或浇铸成型等手段,可得到任意形象的立体造型物、膜、片、板、长丝、棒状物、管等形态的成型体。
此外,也可以与热塑性树脂、蜡类进行熔融掺混而得到蜡笔、铅笔芯、自动铅笔芯。
需要说明的是,液体组合物、树脂组合物中,也可以配合一般的染颜料(非热变色性),呈现从有色(1)向有色(2)的变色行为。
也可以通过在层叠体或使用树脂组合物成型的成型体上层叠含有光稳定剂和/或透明性金属光泽颜料的层从而提高耐光性,或者设置顶涂层来提高耐久性。
作为光稳定剂,可例示紫外线吸收剂、抗氧化剂、单线态氧消光剂、超氧化物阴离子消光剂、臭氧消光剂。
作为透明性金属光泽颜料,可例示将作为芯物质的天然云母、合成云母、玻璃片、氧化铝、透明性膜片的表面利用氧化钛等金属氧化物被覆而成的颜料。
作为使用可逆热变色性组合物、以及内包有该组合物的微胶囊颜料的产品,具体可例示以下产品。
(1)玩具类
人偶和动物形象玩具、人偶和动物形象玩具用毛发、人偶的房子和家具、衣服类、帽子、手提包、和鞋等人偶用附属品、饰品玩具、布制玩偶、绘画玩具、玩具用画册、拼图等益智玩具、积木玩具、拼块玩具、粘土玩具、流动玩具、陀螺、风筝、乐器玩具、料理玩具、枪玩具、捕获玩具、背景玩具、模仿交通工具、动物、植物、建筑物、食品等的玩具等;
(2)衣服类
T恤、训练服、女式衬衫、女士礼服、泳衣、雨衣、滑雪服等服装、鞋或鞋带等鞋类、手绢、毛巾、布包等布制随身物品、手套、领带、帽子等;
(3)屋内装饰品
地毯、窗帘、窗帘绳、台布、铺的东西、靠垫、装饰框、人造花、相框等;
(4)家具
被褥、枕头、床垫等寝具、照明器具、空调器具等;
(5)装饰品
戒指、手镯、头饰、耳环、发夹、人工指甲、缎带、围巾等、手表、眼镜等;
(6)文具类
书写工具、图章工具、橡皮、垫板、尺子、胶带等;
(7)日用品
口红、眼影、美甲、染发剂、人工指甲、人工指甲用涂料等化妆品、牙刷等;
(8)厨房用品
杯子、盘子、筷子、勺子、叉子、锅、平底锅等;
(9)其它
挂历、标签、卡片、记录材料和用于防伪的各种印刷物、画册等书籍、手提包、包装用容器、绣花线、运动用具、渔具、杯垫、乐器、怀炉、冷藏剂、钱包等袋物、伞、交通工具、建筑物、温度检测用指示器、教学用具等。
实施例
以下示出实施例。需要说明的是,实施例中的份表示质量份。
首先,示出作为(a)成分包含式(1)所示的吡啶衍生物的实施例。
实施例101
可逆热变色性组合物的调制
将作为(a)成分的2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-双(4-甲基苯基)氨基苯基)吡啶1份、作为(b)成分的1,1-双(4’-羟基苯基)正癸烷5份、2,2-双(4’-羟基苯基)六氟丙烷4份、作为(c)成分的肉豆蔻醇25份、硬脂酸丁酯25份进行混合,加温溶解而获得了从具有荧光性的橙色变色为无色的可逆热变色性组合物。
该可逆热变色性组合物的完全显色温度(t1)为7℃,显色开始温度(t2)为12℃,消色开始温度(t3)为10℃,完全消色温度(t4)为15℃,滞后宽度(ΔH)为3℃。
实施例102~111
微胶囊颜料的调制
使用以下的表所示的(a)成分、(c)成分通过与实施例101相同的方法调制出可逆热变色性组合物,通过界面聚合法获得了内包于微胶囊的微胶囊颜料悬浮液。
通过离心分离将颜料从这些微胶囊颜料悬浮液分离,获得了平均粒径为2μm的微胶囊颜料。
需要说明的是,表中的括号内的数字表示质量份。
[表1]
表1
比较例101
可逆热变色性组合物的调制
将作为(a)成分的2,6-双(4-二甲基氨基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)吡啶1份、作为(b)成分的1,1-双(4’-羟基苯基)正癸烷4份、2,2-双(4’-羟基苯基)六氟丙烷4份、作为(c)成分的肉豆蔻醇25份、硬脂酸丁酯25份进行混合,加温溶解而获得了从具有荧光性的橙色变色为无色的可逆热变色性组合物。
该可逆热变色性组合物的完全显色温度(t1)为7℃,显色开始温度(t2)为11℃,消色开始温度(t3)为9℃,完全消色温度(t4)为15℃,滞后宽度(ΔH)为3℃。
比较例102~105
微胶囊颜料的调制
使用以下的表所示的(a)成分、(c)成分通过与比较例101相同的方法而调制出可逆热变色性组合物,通过界面聚合法获得了内包于微胶囊的微胶囊颜料悬浮液。
通过离心分离将颜料从这些微胶囊颜料悬浮液分离,获得了平均粒径为2μm的微胶囊颜料。
需要说明的是,表中的括号内的数字表示质量份。
[表2]
表2
测定试样的制作
使实施例101和比较例101的可逆热变色性组合物均匀加热熔融后,使其含浸于滤纸(东洋滤纸株式会社制,No.2滤纸)而获得了测定试样。
使实施例102~111和比较例102~105的微胶囊颜料40份均匀地分散于由乙烯-乙酸乙烯酯树脂乳液50份、流平剂1份、消泡剂1份、粘度调节剂0.5份、水7.5份构成的水性墨载色剂而调制出感温变色性色彩记忆性墨。
使用该墨在高级纸上丝网印刷满版图案而获得了测定试样。
滞后特性的测定
将测定试样放置于色差计(TC-3600型色差计,东京电色株式会社制)的测定部分,使试样部分以2℃/分钟的速度升温、降温,测定明度值作为各温度下的色浓度,制作出色浓度-温度曲线。由色浓度-温度曲线求出t1、t2、t3、t4、ΔH(滞后宽度:t3与t4的中间的温度-t1与t2的中间的温度)。
以下的表中显示试验结果。
[表3]
表3
耐光性试验
将各测定试样冷却至完全显色温度(t1)以下而形成着色状态后,在不高于消色开始温度(t3)的温度环境下用氙耐光试验机(スガ試験機株式会社制,テーブルサンXT75L)以170w/m2的辐照度每1小时照射光直到4小时。
利用反射浓度计(コニカミノルタ制,FD-7)测定着色时和消色时的Y色浓度,求出其浓度差(着色时浓度-消色时浓度)。
将光照射0小时时的浓度差设为100%,测定了每照射时间的浓度差的变化。
以下的表中显示耐光性试验结果。
[表4]
表4
根据试验结果,本发明的可逆热变色性组合物和内包有该组合物的微胶囊颜料的由光照射引起的着色状态和消色状态的浓度差的衰减都少,显示出良好的耐光性。另一方面,使用了由比较例制作的可逆热变色性组合物和内包有该组合物的微胶囊颜料的试样的由光照射引起的浓度差的衰减都大。
应用例101
可逆热变色性显示体的调制
在作为支持体的白色聚酯膜(厚度25μm)的表面,使用使由实施例102调制的微胶囊颜料分散在包含粘合剂树脂的载色剂中而得的墨进行印刷而设置可逆变色层,进一步在其上表面用厚度16μm的透明聚酯膜进行层压处理,获得了可逆的热变色性显示体。
将该显示体暂时冷却至-18℃以下,使可逆变色层完全显色为橙色后,使用热转印印刷机进行印字而形成白色文字。
白色文字只要在显示体保持在-18℃~64℃的温度区域就可辨认。
此外,通过将显示体再次冷却至-18℃以下,使可逆变色层完全显色为橙色则不再能辨认白色文字,通过使用热转印印刷机形成白色文字,能够重复多次使用。
应用例102
将由实施例104调制的微胶囊颜料15份在由50%丙烯酸系树脂/二甲苯溶液40份、二甲苯20份、甲基异丁基酮20份、多异氰酸酯系固化剂5份构成的载色剂中搅拌混合而获得了可逆热变色性喷射涂料。
将可逆热变色性喷射涂料对白色的小型汽车模型的车身整体实施喷射涂装并进行干燥而设置可逆热变色层,获得了可逆热变色性小型汽车模型。
小型汽车模型在室温(25℃)下可逆热变色层显色为橙色,但如果浸渍于39℃的温水则变为白色。如果从温水取出而在室温下放置则再次变为橙色,上述情况能够重复进行。
应用例103
可逆热变色性马克杯的调制
将由实施例105调制的微胶囊颜料30份、硬质液体环氧树脂60份、紫外线吸收剂2份、触变性赋予剂2份、消泡剂0.5份进行混合,进一步添加常温固化型的脂肪族多胺40份而获得了可逆热变色性环氧墨。
使用可逆热变色性环氧墨,在陶器制马克杯的侧面使用曲面印刷机利用不锈钢网版实施星星图案的印刷,在70℃下加热固化1小时而设置可逆热变色层,获得了可逆热变色性马克杯。
马克杯在室温(25℃)下可逆热变色层显色为黄色而可辨认星星图案,但如果注入58℃的热水则可逆热变色层消色而变为无色。从该状态将热水除去,或者如果水温变为43℃以下则可逆热变色层显色而再次看见黄色的星星图案。
需要说明的是,该情况变化通过温度变化而能够重复进行。
应用例104
圆珠笔的调制
调制出由实施例107中调制的微胶囊颜料(预先冷却至-18℃以下而显色为橙色)20份、黄原酸胶0.3份、尿素10份、甘油10份、非离子系渗透剂性赋予剂0.5份、改性有机硅系消泡剂0.1份、防腐剂0.2份、水58.9份构成的可逆热变色性墨组合物。
将可逆热变色性墨组合物吸引填充于聚丙烯制管,经由树脂制保持件(holder)与顶端抱持有0.5mm不锈钢圆珠的圆珠笔笔尖连接。
接着,从聚丙烯制管的后端,填充以聚丁烯作为主成分的具有粘弹性的防墨逆流体(液栓),进一步使尾塞与管的后部嵌合,组装前轴筒、后轴筒,并戴上笔帽,然后通过离心分离进行脱气处理,获得了圆珠笔。
需要说明的是,在后轴筒后部安装有SEBS制橡胶作为摩擦体。
使用圆珠笔在纸面上书写而形成橙色的文字(笔迹)。
笔迹在室温(25℃)呈现橙色,如果使用摩擦体来摩蹭文字,则该文字消色而变为无色,只要不冷却至-18℃以下,就能够维持该状态。
需要说明的是,如果将纸面放入到冷库而冷却至-18℃以下,则显示文字再次变为橙色的变色行为,该变色行为能够重复再现。
应用例105
记号笔的调制
将由实施例107调制的微胶囊颜料(预先冷却至-18℃以下而显色为橙色)25.0份、梳型高分子分散剂〔日本ルーブリゾール株式会社制,商品名:ソルスパース43000〕0.5份、有机氮硫化合物〔北兴化学工业株式会社制,商品名:ホクサイドR-150,2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物〕1.0份、聚乙烯醇0.5份、甘油35.0份、消泡剂0.02份、水37.98份进行混合,获得了可逆热变色性墨组合物。
使墨组合物含浸在用合成树脂膜被覆聚酯条(sliver)而得的墨吸留体内,收纳在由聚丙烯树脂形成的轴筒内,经由保持件将聚酯纤维的树脂加工笔体(凿子型)以连接状态组装于轴筒顶端部,安装笔帽而获得了记号笔。
在轴筒后端部安装有SEBS树脂作为摩擦构件。
使用记号笔在纸面上书写而形成橙色的文字(笔迹)。
笔迹在室温(25℃)呈现橙色,如果使用摩擦体来摩蹭文字,则文字消色而变为无色,只要不冷却至-18℃以下,就能够维持该状态。
需要说明的是,如果将纸面放入到冷库而冷却至-18℃以下,则显示文字再次变为橙色的变色行为,该变色行为能够重复再现。
接下来,示出作为(a)成分包含式(2)所示的吡啶衍生物的实施例。
实施例201
可逆热变色性组合物的调制
将作为(a)成分的2,6-双(2-乙基氧基苯基)-4-(4-(2,4,6-三甲基苯基)氨基苯基)吡啶1份、作为(b)成分的1,1-双(4’-羟基苯基)正癸烷5份、2,2-双(4’-羟基苯基)六氟丙烷4份、作为(c)成分的肉豆蔻醇25份、硬脂酸丁酯25份进行混合,加温溶解而获得了从具有荧光性的黄色变色为无色的可逆热变色性组合物。
可逆热变色性组合物的完全显色温度(t1)为10℃,显色开始温度(t2)为12℃,消色开始温度(t3)为11℃,完全消色温度(t4)为15℃,滞后宽度(ΔH)为2℃。
实施例202~207
微胶囊颜料的调制
使用以下的表所示的(a)成分、(b)成分、(c)成分通过与实施例1相同的方法调制出可逆热变色性组合物,通过界面聚合法获得了内包于微胶囊的微胶囊颜料悬浮液。
通过离心分离将颜料从微胶囊颜料悬浮液分离,获得了平均粒径为2μm的微胶囊颜料。
需要说明的是,表中的括号内的数字表示质量份。
[表5]
表5
比较例201
可逆热变色性组合物的调制
将作为(a)成分的2,6-二苯基-4-(4’-二甲基氨基苯基)-吡啶1份、作为(b)成分的1,1-双(4’-羟基苯基)正癸烷4份、2,2-双(4’-羟基苯基)六氟丙烷4份、作为(c)成分的肉豆蔻醇25份、硬脂酸丁酯25份进行混合,加温溶解而获得了从具有荧光性的橙色变色为无色的可逆热变色性组合物。
可逆热变色性组合物的完全显色温度(t1)为6℃,显色开始温度(t2)为11℃,消色开始温度(t3)为9℃,完全消色温度(t4)为14℃,滞后宽度(ΔH)为3℃。
比较例202~205
微胶囊颜料的调制
使用以下的表所示的(a)成分、(b)成分、(c)成分通过与比较例201相同的方法调制出可逆热变色性组合物,通过界面聚合法获得了内包于微胶囊的微胶囊颜料悬浮液。
通过离心分离将颜料从微胶囊颜料悬浮液分离,获得了平均粒径为2μm的微胶囊颜料。
需要说明的是,表中的括号内的数字表示质量份。
[表6]
测定试样的制作
使实施例201和比较例201的可逆热变色性组合物均匀地加热熔融后,使其含浸于滤纸(东洋滤纸株式会社制,No.2滤纸)而获得了测定试样。
使实施例202~207和比较例202~205的微胶囊颜料40份均匀地分散于由乙烯-乙酸乙烯酯树脂乳液50份、流平剂1份、消泡剂1份、粘度调节剂0.5份、水7.5份构成的水性墨载色剂中而调制出感温变色性色彩记忆性墨。
使用墨在高级纸上丝网印刷满版图案而获得了测定试样。
滞后特性的测定
将测定试样放置于色差计(TC-3600型色差计,东京电色株式会社制)的测定部分,使试样部分以2℃/分钟的速度升温、降温,测定明度值作为各温度下的色浓度,制作出色浓度-温度曲线。由色浓度-温度曲线求出t1、t2、t3、t4、ΔH(滞后宽度:t3与t4的中间的温度-t1与t2的中间的温度)。
以下的表中显示试验结果。
[表7]
表7
耐光性试验
在将各测定试样冷却至完全显色温度(t1)以下而形成着色状态后,在不高于消色开始温度(t3)的温度环境下用氙耐光试验机(スガ試験機株式会社制,テーブルサンXT75L)以170w/m2的辐照度每1小时照射光直到4小时。
利用反射浓度计(コニカミノルタ制,FD-7)测定着色时和消色时的Y色浓度,求出其浓度差(着色时浓度-消色时浓度)。
将光照射0小时时的浓度差设为100%,测定每照射时间的浓度差的变化。
以下的表中显示耐光性试验结果。
[表8]
表8
根据试验结果,本发明的可逆热变色性组合物和内包有该组合物的微胶囊颜料的由光照射引起的着色状态与消色状态的浓度差的衰减都少,显示出良好的耐光性。另一方面,使用了由比较例制作的可逆热变色性组合物和内包有该组合物的微胶囊颜料的试样的由光照射引起的浓度差的衰减都大。
应用例201
可逆热变色性显示体的调制
在作为支持体的白色聚酯膜(厚度25μm)的表面,使用使由实施例202调制的微胶囊颜料分散在包含粘合剂树脂的载色剂中而得的墨进行印刷而设置可逆变色层,进一步在其上表面用厚度16μm的透明聚酯膜进行层压处理,获得了可逆的热变色性显示体。
将显示体暂时冷却至-18℃以下,使可逆变色层完全显色为黄色后,使用热转印印刷机进行印字而形成了白色文字。
白色文字只要显示体保持在-18℃~63℃的温度区域就可辨认。
此外,如果将显示体再次冷却至-18℃以下,使可逆变色层完全显色为黄色则不再能辨认白色文字,通过使用热转印印刷机而形成白色文字,能够重复多次使用。
应用例202
将由实施例204中调制的微胶囊颜料15份在由50%丙烯酸系树脂/二甲苯溶液40份、二甲苯20份、甲基异丁基酮20份、多异氰酸酯系固化剂5份构成的载色剂中搅拌混合而获得了可逆热变色性喷射涂料。
将可逆热变色性喷射涂料对白色的小型汽车模型的车身整体实施喷射涂装并进行干燥而设置可逆热变色层,获得了可逆热变色性小型汽车模型。
小型汽车模型在室温(25℃)下可逆热变色层显色为黄色,但如果浸渍于39℃的温水则变为白色。如果从温水取出而在室温下放置则再次变为黄色,上述情况能够重复进行。
应用例203
可逆热变色性马克杯的调制
将由实施例205调制的微胶囊颜料30份、硬质液体环氧树脂60份、紫外线吸收剂2份、触变性赋予剂2份、消泡剂0.5份进行混合,进一步添加常温固化型的脂肪族多胺40份而获得了可逆热变色性环氧墨。
使用可逆热变色性环氧墨,在陶器制马克杯的侧面使用曲面印刷机利用不锈钢网版实施星星图案的印刷,在70℃下加热固化1小时而设置可逆热变色层,获得了可逆热变色性马克杯。
马克杯在室温(25℃)下可逆热变色层显色为黄色而可辨认星星图案,但如果注入58℃的热水则可逆热变色层消色而变为无色。如果从该状态将热水除去,或水温变为43℃以下,则可逆热变色层显色而再次看见黄色的星星图案。
需要说明的是,该情况变化能够通过温度变化而重复进行。
应用例204
圆珠笔的调制
调制出由实施例207中调制的微胶囊颜料(预先冷却至-16℃以下而显色为黄色)20份、黄原酸胶0.3份、尿素10份、甘油10份、非离子系渗透剂性赋予剂0.5份、改性有机硅系消泡剂0.1份、防腐剂0.2份、水58.9份构成的可逆热变色性墨组合物。
将可逆热变色性墨组合物吸引填充于聚丙烯制管,经由树脂制保持件与顶端抱持有0.5mm不锈钢圆珠的圆珠笔笔尖连接。
接着,从聚丙烯制管的后端,填充以聚丁烯作为主成分的具有粘弹性的防墨逆流体(液栓),进一步使尾塞与管的后部嵌合,组装前轴筒、后轴筒,并戴上笔帽后,通过离心分离进行脱气处理,获得了圆珠笔。
需要说明的是,在后轴筒后部安装有SEBS制橡胶作为摩擦体。
使用圆珠笔在纸面上书写而形成黄色的文字(笔迹)。
笔迹在室温(25℃)下呈现黄色,如果使用摩擦体来摩蹭文字,则文字消色而变为无色,只要不冷却至-16℃以下,就能够维持该状态。
需要说明的是,如果将纸面放入到冷库而冷却至-16℃以下,则显示文字再次变为黄色的变色行为,该变色行为能够重复再现。
应用例205
记号笔的调制
将由实施例207调制的微胶囊颜料(预先冷却至-18℃以下而显色为黄色)25.0份、梳型高分子分散剂〔日本ルーブリゾール株式会社制,商品名:ソルスパース43000〕0.5份、有机氮硫化合物〔北兴化学工业株式会社制,商品名:ホクサイドR-150,2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物〕1.0份、聚乙烯醇0.5份、甘油35.0份、消泡剂0.02份、水37.98份进行混合,获得了可逆热变色性墨组合物。
使墨组合物含浸在用合成树脂膜被覆聚酯条而得的墨吸留体内,收纳在由聚丙烯树脂形成的轴筒内,经由保持件将聚酯纤维的树脂加工笔体(凿子型)以连接状态组装于轴筒顶端部,安装笔帽而获得了记号笔。
在轴筒后端部安装有SEBS树脂作为摩擦构件。
使用记号笔在纸面上书写而形成黄色的文字(笔迹)。
笔迹在室温(25℃)下呈现橙色,如果使用摩擦体来摩蹭文字,则文字消色而变为无色,只要不冷却至-16℃以下,就能够维持该状态。
需要说明的是,如果将纸面放入到冷库而冷却至-16℃以下,则显示文字再次变为黄色的变色行为,变色行为能够重复再现。
符号的说明
t1 完全显色温度
t2 显色开始温度
t3 消色开始温度
t4 完全消色温度
T1 完全消色温度
T2 消色开始温度
T3 显色开始温度
T4 完全显色温度
ΔH 滞后宽度。
Claims (11)
1.一种可逆热变色性组合物,其包含:
(a)作为给电子性显色性有机化合物的下述式(A)所示的吡啶衍生物;
(b)受电子性化合物;以及
(c)使所述(a)成分和(b)成分的电子转移反应在特定温度区域可逆地发生的反应介质,
式中,
RA1各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,RA1中的至少1个为烷氧基,
mA各自独立地为1~3的整数,
lA为1或2的整数,
X为氢或下述式所示的基团,
RA2各自独立地为氢、碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,并且
nA各自独立地为1~3的整数,
其中,2个X不同时为氢,并且不同时为苯基。
2.根据权利要求1所述的组合物,所述(a)成分为下述式(1)或式(2)所示的吡啶衍生物,
式中,
R11为碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
R12为氢、碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
R13各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,R13中的至少1个为烷氧基,
R14各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
l1为1或2的整数,
m1和n1各自独立地表示1~3的整数;
式中,
R21各自独立地为碳原子数1~6的直链或支链烷基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
R22各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,R22中的至少1个为烷氧基,
R23各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,
l2为0~3的整数,并且
m2和n2表示1~3的整数。
3.根据权利要求2所述的组合物,在所述式(1)所示的吡啶衍生物中,
R11为碳原子数1~6的直链或支链烷基,
R12为氢、或碳原子数1~6的直链或支链烷基,
R13各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,R13中的至少1个为烷氧基,
l1为1。
4.根据权利要求2所述的组合物,在所述式(1)所示的吡啶衍生物中,
R11为碳原子数1~4的直链或支链烷基,
R12为氢、或碳原子数1~4的直链或支链烷基,
R13各自独立地为卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基,其中,R13中的至少1个为烷氧基,
R14为氢、卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基,
l1为1,
m1和n1为1~2的整数。
5.根据权利要求2所述的组合物,在所述式(2)所示的吡啶衍生物中,
R21各自独立地为碳原子数1~6的直链或支链烷基,
R22各自独立地为卤基、或碳原子数1~6的直链或支链烷氧基,其中,R22中的至少1个为烷氧基。
6.根据权利要求2所述的组合物,在所述式(2)所示的吡啶衍生物中,
R21各自独立地为碳原子数1~4的直链或支链烷基,
R22各自独立地为卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基,其中,R22中的至少1个为烷氧基,
R23各自独立地为氢、卤基、或碳原子数1~4的直链或支链烷氧基。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的组合物,所述成分(b)和所述成分(c)的构成比以质量基准计相对于所述成分(a)1份分别为0.1~100份、和5~200份。
8.一种可逆热变色性微胶囊颜料,其内包有权利要求1~7中任一项所述的可逆热变色性组合物。
9.一种可逆热变色性液体组合物,其包含权利要求8所述的可逆热变色性微胶囊颜料、和载色剂。
10.一种可逆热变色性成型用树脂组合物,其包含:
权利要求8所述的可逆热变色性微胶囊颜料、和
热塑性树脂、热固性树脂或蜡。
11.一种叠层体,其在支持体上具备包含权利要求1~7中任一项所述的可逆热变色性组合物的可逆热变色层。
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