CN116194745A - 压力测量用片材套组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在高温环境下使用的情况下,也能够测量压力分布的压力测量用片材套组。本发明的压力测量用片材套组具备:第1片材,其具有包含内含发色剂的微胶囊和基质成分的第1层;及第2片材,其具有包含显色剂的第2层,所述压力测量用片材套组中,通过以下的发色浓度测量1求出的发色浓度为0.30以下。发色浓度测量1:以使第1片材的第1层与第2片材的第2层对置的方式,层叠第1片材与第2片材而获得层叠体,测量在220℃、4.5MPa下对层叠体加压2分钟之后的第1片材的光学浓度,将其作为发色浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力测量用片材套组。
背景技术
近年来,因产品的高机能化及高清化而测量压力的分布的必要性趋于增加。
例如,在专利文献1中,提出了使用内含有供电子性无色染料前体的微胶囊而成的压力测量用片材。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-019949号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
另一方面,在印刷基板中的集成电路或配线的热压接等的各种高温环境下的压接操作中,为了提高收益率,期望测量精密的压力分布。
本发明人使用专利文献1中所记载的压力测量用片材实施在高温环境(180℃以上)下的压力分布的测量的结果,发现了除了经加压的区域以外,也发生发色而无法测量精密的压力分布。
鉴于上述情况,本发明的课题为提供一种即使在高温环境下使用的情况下,也能够测量压力分布的压力测量用片材套组。
用于解决技术课题的手段
本发明人对上述课题进行深入研究的结果,发现了通过以下结构能够解决上述课题。
(1)一种压力测量用片材套组,其具备:
第1片材,其具有包含内含发色剂的微胶囊及基质成分的第1层;及
第2片材,其具有包含显色剂的第2层,
所述压力测量用片材套组中,
通过以下的发色浓度测量1求出的发色浓度为0.30以下。
发色浓度测量1:以使第1片材的第1层与第2片材的第2层对置的方式,层叠第1片材与第2片材而获得层叠体,测量在220℃、4.5MPa下对层叠体加压2分钟之后的第1片材的光学浓度,将其作为发色浓度。
(2)根据(1)所述的压力测量用片材套组,其中,上述基质成分含有高分子化合物,上述高分子化合物的玻璃化转变温度为100℃以上。
(3)根据(2)所述的压力测量用片材套组,其中,上述高分子化合物选自羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠及聚丙烯酰胺。
(4)根据(2)至(3)中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,上述高分子化合物的含量相对于基质成分为40质量%以上。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,微胶囊的胶囊壁包含选自聚脲、聚氨酯脲及聚氨酯中的至少1种树脂。
胶囊壁的玻璃化转变温度为150℃以上或者胶囊壁不呈现玻璃化转变温度。
(6)根据(5)所述的压力测量用片材套组,其中,上述树脂使用芳香族或脂环族二异氰酸酯与在1分子中具有3个以上的活性氢基的化合物的加合物即3官能以上的聚异氰酸酯A,以及
选自芳香族二异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的聚异氰酸酯B来形成。
(7)根据(6)所述的压力测量用片材套组,其中,
上述聚异氰酸酯A相对于上述聚异氰酸酯B的质量比为98/2~20/80。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,
上述发色剂的分子量为550以上。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,
微胶囊满足的式(1)的关系。
式(1)δ/Dm>0.010
δ表示微胶囊的数均壁厚(μm)。Dm表示微胶囊的体积基准的中值粒径(μm)。
发明效果
根据本发明,能够提供一种即使在高温环境下使用的情况下,也能够测量压力分布的压力测量用片材套组。
附图说明
图1是压力测量用片材套组的一实施方式的剖视图。
图2是用于说明压力测量用片材套组的使用方式的图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
另外,本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将“~”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
并且,在本说明书中分阶段记载的数值范围中,以某个数值范围记载的上限值或下限值可取代为其他阶段记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围中,某个数值范围中所记载的上限值或下限值可取代为实施例所示的值。
后述的各种成分可以单独使用1种或混合使用2种以上。例如,后述的聚异氰酸酯可以单独使用1种或混合使用2种以上。
作为本发明的压力测量用片材套组的特征点,可举出根据后述的规定发色浓度测量(发色浓度测量1)求出的发色浓度为规定值以下的点。
如上所述,本发明人使用以往压力测量用片材,实施在高温环境(例如,180℃以上)下的压力分布的测量的结果,首次发现在将具有包含内含发色剂的微胶囊的第1层的第1片材和具有包含显色剂的第2层的第2片材彼此合并而进行加压的情况下,导致片材彼此密合而剥离片材时导致各层剥离等问题。并且,针对该问题产生的原因进行研究的结果,发现在高温环境下,以高温熔融第1层中所包含的基质成分而与第2层密合。针对上述问题,本发明人发现了,只要为根据在本发明中实施的发色浓度差测量求出的发色浓度为规定值以下的压力测量用片材套组,则抑制片材彼此密合,作为结果,即使在高温环境下也没有产生发色不均匀,能够精确地测量压力分布。
<<第1实施方式>>
图1是压力测量用片材套组的一实施方式的剖视图。
压力测量用片材套组10具备第1片材16及第2片材22,该第1片材16具有第1支承体12及包含配置于第1支承体12上的规定的微胶囊13的第1层14,该第2片材22具有第2支承体18及包含配置于第2支承体18上的显色剂的第2层20。
如图2所示,在使用压力测量用片材套组10时,以第1片材16中的第1层14与第2片材22中的第2层20对置的方式,层叠第1片材16及第2片材22而使用。通过从所获得的层叠体中的第1片材16的第1支承体12侧及第2片材22的第2支承体18侧中的至少一侧进行加压,微胶囊13在被加压的区域内破裂,微胶囊13中所内含的发色剂从微胶囊出来,在第2层20中的发色剂之间进行发色反应。其结果,在经加压的区域内进行发色。
另外,如后述,第1片材16具有第1层14即可,也可以不具有第1支承体12。并且,第2片材22具有第2层20即可,也可以不具有第2支承体18。
另外,在图1中,直接层叠有第1支承体12及第1层14,但是并不限定于该方式,如后述,也可以在第1支承体12与第1层14之间配置其他层(例如,易粘接层)。并且,在图1中,直接层叠有第2支承体18及第2层20,但是并不限定于该方式,如后述,也可以在第2支承体18与第2层20之间配置其他层(例如,易粘接层)。
在压力测量用片材套组10中,通过以下的发色浓度测量1求出的发色浓度为0.30以下,优选为0.25以下,更优选为0.20以下。下限并无特别限制,多为0.1以上。
发色浓度测量1:以第1片材的第1层与第2片材的第2层对置的方式,使第1片材和第2片材层叠而获得层叠体,将以4.5MPa在220℃下将层叠体加热2分钟后的层叠体的光学浓度作为发色浓度。
在发色浓度测量1中,如上所述,在规定的条件下对层叠体实施加热处理。另外,上述测量在4.5MPa下实施。并且,在220℃下进行加热时,将处于室温(约23℃)下的层叠体加热至上述规定的温度。
作为上述光学浓度的测量方法,使用X-rite eXact(X-Rite公司制造),在没有过滤器且浓度状态为ISO状态T、D50/2°下进行测量。作为光学浓度,采用OD(Opticaldensity)的值。另外,在测量时,以CMYK(C:Cyan、M:Magenta、Y:Yellow、K:Black)的各模式测量OD,并选择显示最高OD的光学浓度。
以下,对构成压力测量用片材套组10的第1片材16及第2片材22的结构进行详细说明。
<第1片材>
图1中所记载的第1片材16具有第1支承体12、及包含内含发色剂的微胶囊13和基质成分的第1层14。
以下,对各部件进行详细说明。
(第1支承体)
第1支承体为用于支承第1层的部件。另外,在能够由第1层本身进行处理的情况下,第1片材可以不具有第1支承体。
第1支承体可以为片状、膜状及板状中的任一种形状。
作为第1支承体,可举出纸、塑料膜及合成纸。
作为纸,可举出优质纸、中级纸、草纸、中性纸、酸性纸、再生纸、涂料纸、机上涂布纸、铜版纸、铸涂纸、微涂纸、描图纸及再生纸。
作为塑料膜,可举出聚对苯二甲酸乙二酯膜等聚酯膜、三乙酸纤维素等纤维素衍生物膜、聚丙烯及聚乙烯等聚烯烃膜以及聚苯乙烯膜。
作为合成纸,可举出将聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二酯等进行双轴拉伸而形成多个微孔的合成纸(Yupo等)、利用聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯及聚酰胺等合成纤维制作的合成纸及将这些层叠于纸的一部分、单面或两面的合成纸等。
其中,从更加提高因加压而产生的发色浓度的观点出发,优选为塑料膜或合成纸,更优选为塑料膜。
第1支承体的厚度并无特别限制,优选为10~200μm。
(第1层)
第1层包含内含发色剂的微胶囊和基质成分。
以下,首先对构成微胶囊的材料进行详细叙述。
[微胶囊]
微胶囊通常具有芯部及胶囊壁,所述胶囊壁用于内含构成芯部的芯材(所内含的物质(也称为内含成分))。
在本发明中,微胶囊作为芯材(内含成分)内含发色剂。发色剂内含于微胶囊中,因此发色剂能够稳定地存在,直至进行加压而微胶囊破裂。
微胶囊具有内含芯材的胶囊壁。
微胶囊中的胶囊壁并无特别限制,但优选包含选自聚脲、聚氨酯脲、聚氨酯、三聚氰胺树脂及丙烯酸树脂中的至少1种树脂,更优选包含选自聚脲、聚氨酯脲及聚氨酯中的至少1种树脂。
微胶囊的胶囊壁实质上优选由树脂构成。实质上由树脂构成是指相对于胶囊壁总质量的树脂的含量为90质量%以上,优选为100质量%。即,微胶囊的胶囊壁优选由树脂构成。
另外,聚氨酯为具有多个氨基甲酸酯键的聚合物,优选为由包含多元醇及聚异氰酸酯的原料形成的反应产物。
并且,聚脲为具有多个脲键的聚合物,优选为由包含多胺及聚异氰酸酯的原料形成的反应产物。另外,利用聚异氰酸酯的一部分与水进行反应而成为多胺的情况,也能够使用聚异氰酸酯而非使用多胺来合成聚脲。
并且,聚氨酯脲为具有氨基甲酸酯键及脲键的聚合物,优选为由包含多元醇、多胺及聚异氰酸酯的原料形成的反应产物。另外,在使多元醇与聚异氰酸酯进行反应时,聚异氰酸酯的一部分与水进行反应而成为多胺,结果有时可获得聚氨酯脲。
聚异氰酸酯是指具有2个以上的异氰酸酯基的化合物,可举出芳香族聚异氰酸酯及脂肪族聚异氰酸酯,从能够将芳香环基导入到微胶囊的胶囊壁的观点出发,优选为芳香族聚异氰酸酯。
作为芳香族聚异氰酸酯,可举出芳香族二异氰酸酯,例如可举出间亚苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、萘-1,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、3,3’-二甲氧基-联苯二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、亚二甲苯基-1,4-二异氰酸酯、亚二甲苯基-1,3-二异氰酸酯、4-氯亚二甲苯基-1,3-二异氰酸酯、2-甲基亚二甲苯基-1,3-二异氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二异氰酸酯及4,4’-二苯基六氟丙烷二异氰酸酯。
作为脂肪族聚异氰酸酯,可举出脂肪族二异氰酸酯,例如可举出三亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚丙基-1,2-二异氰酸酯、亚丁基-1,2-二异氰酸酯、亚环己基-1,2-二异氰酸酯、亚环己基-1,3-二异氰酸酯、亚环己基-1,4-二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯及氢化苯二甲苯基二异氰酸酯。
另外,在上述中例示2官能的芳香族聚异氰酸酯及脂肪族聚异氰酸酯,但是作为聚异氰酸酯,也可举出3官能以上的聚异氰酸酯(例如,3官能的三异氰酸酯及4官能的四异氰酸酯)。
更具体而言,作为聚异氰酸酯,也可以举出作为上述2官能的聚异氰酸酯的三聚体的缩二脲体或异氰脲酸酯体、三羟甲基丙烷等多元醇与2官能的聚异氰酸酯的加合物(加成物)、苯异氰酸酯的福尔马林缩合物、甲基丙烯酸异氰基乙酯等具有聚合性基团的聚异氰酸酯及赖氨酸三异氰酸酯。
关于聚异氰酸酯,记载于“聚氨酯树脂手册”(岩田敬治编、NIKKAN KOG YOSHIMBUN,Ltd.发行(1987))。
其中,作为聚异氰酸酯的优选方式之一,优选为3官能以上的聚异氰酸酯。
作为3官能以上的聚异氰酸酯,例如可举出3官能以上的芳香族聚异氰酸酯及3官能以上的脂肪族聚异氰酸酯。
作为3官能以上的聚异氰酸酯,也优选为芳香族或脂环族二异氰酸酯与在1分子中具有3个以上的活性氢基的化合物(例如,3官能以上的多元醇、多胺、或多硫醇等)的加合物(加成物)即3官能以上的聚异氰酸酯(作为加合型的3官能以上的聚异氰酸酯)及芳香族或脂环族二异氰酸酯的三聚体(缩二脲型或异氰脲酸酯型),更优选为作为上述加合物(加成物)的3官能以上的聚异氰酸酯。
关于作为上述加合物的3官能以上的聚异氰酸酯,优选作为芳香族或脂环族二异氰酸酯与在一个分子中具有3个以上的羟基的多元醇的加合物的3官能以上的聚异氰酸酯,更优选为芳香族或脂环族二异氰酸酯与在一个分子中具有3个羟基的多元醇的加合物即3官能的聚异氰酸酯。
作为上述加合物,从本发明的效果更优异的观点出发,优选利用使用芳香族二异氰酸酯得到的加合物。
作为上述多元醇,例如优选为后述的3官能以上的低分子多元醇,更优选为三羟甲基丙烷。
作为加合型的3官能以上的聚异氰酸酯,例如可举出TAKENATE(注册商标)D-102、D-103、D-103H、D-103M2、P49-75S、D-110N、D-120N、D-140N、D-160N(Mitsui Chemicals,Inc.制造)、DESMODULE(注册商标)L75、UL57SP(Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)、CORONATE(注册商标)HL、HX、L(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)、P301-75E(Asahi Kasei Corporation.制造)、BURNOCK(注册商标)D-750(DIC CORPORATION制造)。
其中,作为加合型3官能以上的聚异氰酸酯,优选为TAKENATE(注册商标)D-110N、D-120N、D-140N、D-160N(Mitsui Chemicals,Inc.制造)或DIC CO RPORATION制造的BURNOCK(注册商标)D-750。
作为异氰脲酸酯型3官能以上的聚异氰酸酯,例如可举出TAKENATE(注册商标)D-127N、D-170N、D-170HN、D-172N、D-177N、D-204(Mitsui Chemica ls,Inc.制造)、SUMIDURN3300、DESMODULE(注册商标)N3600、N3900、Z4470BA(Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.)、CORONATE(注册商标)HX、HK(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)、Duranate(注册商标)TPA-100、TKA-100、TSA-100、TSS-100、TLA-100、TSE-100(Asahi KaseiCorporation.制造)。
作为缩二脲型3官能以上的聚异氰酸酯,例如可举出TAKENATE(注册商标)D-165N、NP1100(Mitsui Chemicals,Inc.制造)、DESMODULE(注册商标)N3200(Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.)、Duranate(注册商标)24A-100(Asahi Kasei Corporation.制造)。
并且,作为聚异氰酸酯,也优选为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
作为多亚甲基多苯基多异氰酸酯,优选为由式(X)表示的化合物。
[化学式1]
在式(1)中,n表示重复单元数。作为重复单元数,表示1以上的整数,从在高温环境下能够更好地实施压力分布的测量的观点(以下,也简称为“本发明的效果更优异的观点”。)出发,n优选为1~10的整数,更优选为1~5的整数。
作为包含多亚甲基多苯基多异氰酸酯的聚异氰酸酯,例如可举出MILLIONA TEMR-100、MILLIONATE MR-200、MILLIONATE MR-400(TOSOH Corporation制造)、WANNATE PM-200、WANNATE PM一400(Wanhua Chemical Japan Co.,Ltd.制造)、COSMONATE M-50、COSMONATE M-100、COSMONATEM-200、COSMONATE M-300(Mitsui Chemicals,Inc.制造)及VORANATE M-595(Dow Chemical Japan Limited制造)。
多元醇是指具有2个以上的羟基的化合物,例如可举出低分子多元醇(例如,脂肪族多元醇、芳香族多元醇)、聚乙烯醇、聚醚系多元醇、聚酯系多元醇、聚内酯系多元醇、蓖麻油系多元醇、聚烯烃系多元醇及含羟基的胺类化合物。
另外,低分子多元醇是指分子量为400以下的多元醇,例如可举出乙二醇、二乙二醇及丙二醇等2官能的低分子多元醇以及甘油、三羟甲基丙烷、己三醇、季戊四醇及山梨糖醇等3官能以上的低分子多元醇。
另外,作为含羟基的胺类化合物,例如作为氨基化合物的烷氧基化衍生物等,可举出氨基醇。作为氨基醇,例如可举出作为乙二胺等氨基化合物的环氧丙烷或环氧乙烷加成物的N,N,N’,N’-四[2-羟丙基]乙二胺及N,N,N’,N’-四[2-羟乙基]乙二胺等。
多胺是指具有2个以上的氨基(伯氨基或仲氨基)的化合物,可举出二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、1,3-丙烯二胺及六亚甲基二胺等脂肪族多元胺;脂肪族多元胺的环氧化合物加成物;哌嗪等脂环式多元胺;3,9-双-氨基丙基-2,4,8,10-四氧杂螺-(5,5)十一烷等杂环式二胺。
其中,胶囊壁中所包含的树脂优选使用芳香族或脂环族二异氰酸酯与在1分子中具有3个以上的活性氢基的化合物的加合物即3官能以上的聚异氰酸酯A(以下,也简称为“聚异氰酸酯A”。)以及选自芳香族二异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的聚异氰酸酯B(以下,也简称为“聚异氰酸酯B”。)来形成。
即,胶囊壁优选为包含使用上述聚异氰酸酯A及聚异氰酸酯B来形成的上述树脂(选自聚脲、聚氨酯脲及聚氨酯中的至少1种树脂)的胶囊壁。
通过使用上述聚异氰酸酯A及聚异氰酸酯B,本发明的效果更优异。并且,发色的温度依赖性也较小。另外,发色的温度依赖性是指,表示由对压力测量用片材套组(或后述的压力测量用片材)施加压力时的温度引起的发色程度的差异的特性。更具体而言,在使用压力测量用片材套组(或后述的压力测量用片材),在高温条件(180℃以上)的范围内变更加热温度观察发色的程度时,发色的程度之差大的情况下,可以说发色的温度依赖性大。
另外,作为聚异氰酸酯B,可以单独使用芳香族二异氰酸酯,也可以单独使用多亚甲基多苯基多异氰酸酯,也可以混合使用两者。其中,作为聚异氰酸酯B,优选为芳香族二异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯的混合物。
上述混合物中,多亚甲基多苯基多异氰酸酯与芳香族二异氰酸酯的质量比(多亚甲基多苯基多异氰酸酯的质量/芳香族二异氰酸酯的质量)并无特别限制,优选为0.1~10,更优选为0.5~2,进一步优选为0.75~1.5。
聚异氰酸酯B的粘度并无特别限制,从本发明的效果更优异的观点出发,优选为100~1000mPa·s。
另外,上述粘度为在25℃下的粘度。
在同时使用聚异氰酸酯A及聚异氰酸酯B的情况下,上述聚异氰酸酯A相对于聚异氰酸酯B的质量比(聚异氰酸酯A的质量/聚异氰酸酯B的质量)并无特别限制,优选为98/2~20/80,更优选为80/20~20/80,进一步优选为80/20~45/55。
在上述质量比在上述范围内的情况下,本发明的效果更优异。并且,发色的温度依赖性也较小。
从本发明的效果更优异的观点出发,微胶囊的胶囊壁的玻璃化转变温度优选为150℃以上或胶囊壁不呈现玻璃化转变温度。即,优选为构成微胶囊的胶囊壁的材料的玻璃化转变温度为150℃以上或构成微胶囊的胶囊壁的材料不呈现玻璃化转变温度。
另外,在微胶囊的胶囊壁显示玻璃化转变温度的情况下,从本发明的效果更优异的观点出发,其温度优选为160℃以上,更优选为180℃以上,进一步优选为200℃以上。在微胶囊的胶囊壁呈现玻璃化转变温度的情况下,其温度的上限并无特别限制,微胶囊的胶囊壁多为热分解温度以下,通常多为250℃以下。
其中,从本发明的效果更优异的观点出发,优选为微胶囊的胶囊壁不显示玻璃化转变温度。
另外,微胶囊的胶囊壁不呈现玻璃化转变温度是指,微胶囊的胶囊壁(构成微胶囊的胶囊壁的材料)从25℃到从后述的胶囊壁的热分解温度减去5℃的温度(热分解温度-5℃)为止不呈现玻璃化转变温度。即,是指在“25℃”~“(热分解温度(℃)-5℃)”为止的范围内不呈现玻璃化转变温度。
以使微胶囊的胶囊壁的玻璃化转变温度为150℃以上或胶囊壁不呈现玻璃化转变温度的方法并无特别限制,能够通过适当选择制造微胶囊时的原料来调整。例如,聚脲具有呈现高的玻璃化转变温度的性质,因此可举出由聚脲构成胶囊壁的方法。并且,也可举出增加构成胶囊壁的材料中的交联密度的方法。另外,也可举出将芳香环基(例如,苯环基)导入到构成胶囊壁的材料中的方法。
作为上述胶囊壁的玻璃化转变温度的测量方法为如下。
准备50片纵1cm×横1cm的第1层(微胶囊层),全部浸渍于10ml的水中静放24小时,获得微胶囊的水分散液。另外,在第1片材包含第1支承体的情况下,也可以准备50片纵1cm×横1cm的第1片材并进行浸渍。
以15000rpm将所获得的微胶囊的水分散液进行离心分离30分钟,分取微胶囊。将乙酸乙酯加入到经分取的微胶囊中,进一步在25℃下搅拌24小时。之后,过滤所获得的溶液,在60℃下对所获得的残渣进行48小时的真空干燥,由此可获得在内部没有任何内含的微胶囊(以下,也简称为“测量材料”。)。即,可获得作为玻璃化转变温度的测量对象的微胶囊的胶囊壁材料。
接着,使用热重差热分析装置TG-DTA(装置名:DTG-60、Shimadzu Corpo ration),对所获得的测量材料的热分解温度进行测量。另外,热分解温度是指在大气环境的热重量分析(TGA)中使测量材料以恒定的升温速度(10℃/min)从室温升温并且以相对于加热前的测量材料的质量以减量5质量%时的温度作为热分解温度(℃)。
接着,使用差示扫描量热计DSC(装置名:DSC-60a Plus、Shimadzu Corporation),并且使用密封锅以升温速度5℃/min在25℃~(热分解温度(℃)-5℃)的范围内对测量材料的玻璃化转变温度进行测量。作为微胶囊的胶囊壁的玻璃化转变温度,使用第二循环的升温时的值。
微胶囊的粒径并无特别限制,以体积基准的中值粒径(D50)计,优选为1~80μm,更优选为5~70μm,进一步优选为10~50μm。
微胶囊的体积基准的中值粒径能够通过调整微胶囊的制造条件等来控制。
其中,微胶囊的体积基准的中值粒径是指,在将整个微胶囊的体积累计为50%的粒径分为2个阈值的情况下,大径侧与小径侧的粒子的体积的合计成为等量的直径。即,中值粒径相当于所谓的D50。
通过光学显微镜在1000倍下拍摄具有包含微胶囊的第1层的第1片材的第1层的表面,对所有处于500μm×500μm的范围内的微胶囊的尺寸进行测量而计算的值。
微胶囊的胶囊壁的数均壁厚并无特别限制,但优选为0.01~2μm,更优选为0.05~1μm。
另外,微胶囊的壁厚是指形成微胶囊的胶囊粒子的胶囊壁的厚度(μm),数均壁厚是指通过扫描型电子显微镜(SEM)求出20个微胶囊的各个胶囊壁的厚度(μm)而进行平均的平均值。更具体而言,制作具有包含微胶囊的第1层的第1片材的截面切片,通过SEM在15000倍下观察其截面,在选择具有(微胶囊的体积基准的中值粒径的值)×0.9~(微胶囊的体积基准的中值粒径的值)×1.1的范围的粒径的任意20个微胶囊的基础上,观察经选择的各个微胶囊的截面,求出胶囊壁的厚度并且计算平均值。
微胶囊的数均壁厚δ与微胶囊的体积基准的中值粒径(Dm)之比(δ/Dm)并无特别限制,多为0.005以上。其中,从本发明的效果更优异的观点出发,优选为满足式(1)的关系。
式(1)δ/Dm>0.010
即,上述比(δ/Dm)优选为大于0.010。并且,上述比(δ/Dm)优选为0.015以上。上限并无特别限制,优选为0.050以下。
在微胶囊满足上述式(1)的关系的情况下,胶囊的尺寸与胶囊壁的厚度的平衡性良好,在高温环境下微胶囊的内含物泄漏等的担忧更少。
发色剂内含于微胶囊内。
发色剂是指从无色的状态通过与后述的发色剂接触而发色的化合物。作为发色剂,优选为供电子性色素前体(发色的色素的前体)。即,作为发色剂,优选为供电子性无色染料。
发色剂能够使用在压敏复写纸或热感记录纸的用途中公知的发色剂。作为发色剂,例如可举出三苯基甲烷苯酞类化合物、荧烷(fluoran)类化合物、啡噻嗪类化合物、吲哚基苯酞类化合物、氮杂吲哚基苯酞类化合物、无色金胺类化合物、若丹明内酰胺类化合物、三苯基甲烷类化合物、二苯基甲烷类化合物、三氮烯类化合物、螺吡喃类化合物及芴类化合物。
关于上述化合物的详细内容,能够参考日本特开平5-257272号公报的记载。
发色剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。
发色剂的分子量并无特别限制,多为300以上。其中,在本发明的效果更优异的观点上,优选420以上,更优选550以上。上限并无特别限制,优选为1000以下。
使发色剂与后述的发色剂接触而获得的色素(相当于发色的色素)(以下,也简称为“特定色素”。)的摩尔吸光系数(ε)并无特别限制,优选为10000mol-1·cm-1·L以上,更优选为15000mol-1·cm-1·L以上,进一步优选为25000mol-1·cm-1·L以上。摩尔吸光系数(ε)的上限并无特别限制,多为50000mol-1·cm-1·L以下。
作为发色剂,可举出3-(4-二乙氨基-2-乙氧苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞(ε=61000)、3-(4-二乙氨基-2-乙氧苯基)-3-(1-正辛基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞(ε=40000)、3-[2,2-双(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)乙烯基]-3-(4-二乙氨基苯基)-苯酞(ε=40000)、9-[乙基(3-甲基丁基)氨基]螺[12H-苯并[a]氧杂蒽-12,1’(3’H)异苯并呋喃]-3’-酮(ε=34000)、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷(ε=22000)、6-二乙氨基-3-甲基-2-(2,6-二甲代苯胺基)-荧烷(ε=19000)、2-(2-氯苯胺基)-6-二丁基氨基荧烷(ε=21000)、3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯酞(ε=16000)及2-苯胺基-3-甲基-6-二乙氨基荧烷(ε=16000)等。
另外,上述ε表示各化合物的发色之后的摩尔吸光系数。
摩尔吸光系数(ε)能够根据将特定色素溶解于95质量%乙酸水溶液中时的吸光度计算。具体而言,在以吸光度成为1.0以下的方式调节浓度的特定色素的95质量%乙酸水溶液中,将测量用池的长度设为Acm、将特定色素的浓度设为Bmol/L、将吸光度设为C的情况下,能够通过下述式计算。
摩尔吸光系数(ε)=C/(A×B)
微胶囊可以内含除了上述的发色剂以外的其他成分。
例如,微胶囊优选为内含溶剂。
溶剂并无特别限制,例如可举出二异丙基萘等烷基萘类化合物、1-苯基-1-二甲苯基乙烷等二芳基烷烃类化合物、异丙基联苯等烷基联苯类化合物、三芳基甲烷类化合物、烷基苯类化合物、苄基萘类化合物、二芳基亚烷基类化合物及芳基茚满类化合物等芳香族烃;邻苯二甲酸二丁酯及异链烷烃等脂肪族烃;大豆油、玉米油、棉籽油、菜籽油、橄榄油、椰子油、蓖麻油及鱼油等天然动植物油等以及矿物油等天然物高沸点馏分等。
溶剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。
在溶剂内含于微胶囊内的情况下,从发色性的观点出发,作为溶剂与发色剂的质量比(溶剂的质量/发色剂的质量),优选为98/2~30/70的范围,更优选为97/3~40/60的范围。
微胶囊除了包含上述的成分以外,也可以根据需要包含1种以上的紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、石蜡及臭气防止剂等添加剂。
[微胶囊的制造方法]
内含发色剂的微胶囊的制造方法并无特别限制,例如可举出界面聚合法、内部聚合法、相分离法、外部聚合法及凝聚法等公知的方法。其中,优选为界面聚合法。
作为界面聚合法,优选为包括将包含发色剂及胶囊壁材(例如,包含选自聚异氰酸酯、多元醇及多胺中的至少1种的原料。另外,在使聚异氰酸酯与水进行反应而在体系中制造多胺的情况下,也可以不使用多元醇及多胺。)的油相分散于包含乳化剂的水相来制备乳化液的工序(乳化工序)及在油相与水相的界面使胶囊壁材聚合来形成胶囊壁并且形成内含发色剂的微胶囊的工序(胶囊化工序)的界面聚合法。
另外,上述原料中的多元醇及多胺的合计量与聚异氰酸酯的量的质量比(多元醇及多胺的合计量/聚异氰酸酯的量)并无特别限制,但优选为0.1/99.9~30/70,更优选为1/99~25/75。
另外,如上所述,也可以同时使用上述聚异氰酸酯A及聚异氰酸酯B用作聚异氰酸酯。在同时使用两者的情况下,两者的混合比的优选范围如上所述。
并且,在上述乳化工序中所使用的乳化剂的种类并无特别限制,例如可举出分散剂及表面活性剂。
作为分散剂,例如可举出聚乙烯醇。在本发明中,在乳化剂与胶囊分离的情况下,乳化剂也用作后述的高分子化合物。
第1层包含上述的微胶囊。
第1层中的微胶囊的含量并无特别限制,从本发明的效果更优异的观点出发,相对于第1层总质量优选为50~90质量%,更优选为55~80质量%。
并且,第1层中的发色剂的含量并无特别限制,从本发明的效果更优异的观点出发,优选为0.1~10g/m2,更优选为0.1~4g/m2。
[基质成分]
第1层包含基质成分。
基质成分是指,包含除了上述的微胶囊以外的固体成分的成分。具体而言,可举出高分子化合物、无机填料、荧光增白剂、消泡剂、渗透剂、紫外线吸收剂、表面活性剂及防腐剂,从保持微胶囊,与基材密合的观点出发,优选具有高分子化合物,更优选具有水溶性高分子化合物。
从本发明的效果更优异的观点出发,基质成分所具有的高分子化合物的玻璃化转变温度优选为100℃以上,更优选为105℃以上,进一步优选为110℃以上,尤其优选为115℃以上。上限并无特别限制,通常而言,多为180℃以下。在本申请中,将玻璃化转变温度为100℃以上的高分子化合物也称为特定高分子化合物。
作为高分子化合物的玻璃化转变温度的测量方法,如以下所示。
使用热重差热分析装置TG-DTA(装置名:DTG-60、Shimadzu Corporation),对高分子化合物的热分解温度进行测量。另外,热分解温度是指在大气环境的热重量分析(TGA)中使测量材料以恒定的升温速度(10℃/min)从室温升温并且以相对于加热前的测量材料的质量以减量5质量%时的温度作为热分解温度(℃)。
接着,使用差示扫描量热计DSC(装置名:DSC-60a Plus、Shimadzu Corporation),并且使用密封锅以升温速度5℃/min在25℃~(热分解温度(℃)-5℃)的范围内对高分子化合物的玻璃化转变温度进行测量。作为玻璃化转变温度,使用第二循环的升温时的值。
作为特定高分子化合物的具体例并无特别限制,但例如,可举出羧甲基纤维素Na、聚丙烯酸Na及其衍生物、聚甲基丙烯酸Na及其衍生物、聚丙烯酰胺及其衍生物、芳香族聚丙烯酸酯、芳香族聚甲基丙烯酸酯、芳香族聚酯、芳香族聚氨酯、聚酰亚胺及这些的乳剂、乳胶。从溶解涂布液,效果更优异的观点出发,优选为水溶性高分子化合物,更优选为选自羧甲基纤维素Na、聚丙烯酸Na聚丙烯酰胺组中任一种。
从保持微胶囊,与基材密合的观点出发,特定高分子化合物更优选为水溶性高分子化合物。
特定高分子化合物可以单独使用1种或混合使用2种以上。
从本发明的效果更优异的观点出发,特定高分子化合物相对于基质成分的含量优选为40质量%以上,更优选为45质量%以上。上限例如可以为100质量%,但从本发明的效果更优异的观点出发,优选为80质量%以下,更优选为75质量%以下。若特定高分子化合物相对于基质成分为40质量%以上,则将第1片材和第2片材在高温下进行加压之后剥离时的剥离性更优异。
从更加提高剥离经加压后的第1片材和第2片材时的剥离性的观点出发,基质成分优选具有脱模剂作为无机粒子。
作为无机粒子,可举出二氧化硅粒子(例如,胶体二氧化硅)及氧化铝粒子等,优选为二氧化硅粒子。另外,此处提及的无机粒子与后述的第2片材中的第2层中所包含的显色剂不同,不是电子接受性的化合物。
作为无机粒子的粒径,以体积基准的中值粒径计,优选为1~100nm,更优选为1~50nm,进一步优选为5~30nm。无机粒子的粒径能够通过与上述的微胶囊的平均粒径相同的方法测量。
作为无机粒子的含量,相对于第1层的总固体成分,优选为1~20质量%,更优选为5~20质量%。并且,相对于基质成分,优选为1~60质量%,更优选为10~50质量%。
并且,第1层的每单位面积的质量(g/m2)并无特别限制,优选为0.5~20g/m2。
[第1层的形成方法]
上述第1层的形成方法并无特别限制,可举出公知的方法。
例如可举出将包含微胶囊和基质的第1层形成用组合物涂布于第1支承体上并且根据需要实施干燥处理的方法。
第1层形成用组合物中优选至少包括微胶囊及溶剂。另外,也可以将通过上述的界面聚合法获得的微胶囊分散液用作第1层形成用组合物。
第1层形成用组合物中也可以含有可以包含在上述的第1层中的其他成分。
涂布第1层形成用组合物的方法并无特别限制,作为涂布时所使用的涂布机,例如可举出气刀涂布机、杆涂布机、棒涂布机、帘式涂布机、凹版涂布机、挤压涂布机、模涂布机、滚珠涂布机及刮刀涂布机。
将第1层形成用组合物涂布于第1支承体上之后,也可以根据需要对涂膜实施干燥处理。作为干燥处理,可举出加热处理。
另外,在上述中对在第1支承体上形成第1层的方法进行了叙述,但是并不限于上述方式,例如在临时支承体上形成第1层之后剥离临时支承体,也可以形成由第1层构成的第1片材。
作为临时支承体,只要为剥离性支承体,则并无特别限制。
(其他部件)
第1片材可以具有除了上述的第1支承体及第1层以外的其他部件。
例如,第1片材可以在第1支承体与第1层之间具有用于提高两者的密合性的易粘接层。
易粘接层优选为包含树脂的树脂层。若易粘接层为树脂层,则由于第1层所具有的微胶囊与易粘接层相互作用,因此微胶囊能够稳定地存在。
构成易粘接层的材料并无特别限制,但例如,可举出苯乙烯丁二烯树脂、苯乙烯(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸树脂、烯烃树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂及聚乙烯醇树脂。其中,从树脂基材和第1层的密合性更优异的观点出发,更优选为苯乙烯丁二烯树脂、苯乙烯(甲基)丙烯酸树脂或(甲基)丙烯酸树脂。
易粘接层的厚度并无特别限制,优选为0.005~3μm,更优选为0.01~2μm。
从更加提高发色浓度的观点及画质(分辨率)更优异的观点出发,第1片材的算术平均粗糙度Ra优选为3.0~7.0μm。另外,第1片材的算术平均粗糙度Ra是指,在使用压力测量用片材套组时,第1片材的与第2片材对置的一侧(接触的一侧)的表面的算术平均粗糙度Ra。在第1层位于第1片材的与第2片材对置的一侧的最表面的情况下,上述算术平均粗糙度Ra相当于与第1层的第1树脂基材侧相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra。
另外,本说明书中的第1片材的算术平均粗糙度Ra是指在JIS B 0681-6:2014中所规定的算术平均粗糙度Ra。另外,作为测量装置,使用利用了光干涉方式的扫描型白色干涉计(详细而言,Zygo公司制造的NewView5020:Stich型式;物镜×50倍;中间透镜×0.5倍)。
当第1片材的算术平均粗糙度Ra为3.0μm以上时,发色剂大多为足够的量,因此容易出现更高的发色浓度。另一方面,当第1片材的算术平均粗糙度Ra为7.0μm以下时,在被加压的区域中,第2片材的第2层能够适当地吸收由微胶囊的破裂而与发色剂一同流出的溶剂,因此而可获得渗色少的良好的画质。
另外,第1片材的算术平均粗糙度Ra可以通过调整第1层形成用组合物的固体成分涂布量,并且调整第1片材的第1层中的微胶囊的量来控制。
<第2片材>
图1中所记载的第2片材22具有第2支承体18及包含配置于第2支承体18上的显色剂的第2层20。
以下,对各部件进行详细说明。
(第2支承体)
第2支承体为用于支承第2层的部件。另外,在能够通过第2层本身处理的情况下,第2片材可以不具有第2支承体。
第2支承体的方式与上述的第1支承体的方式相同,因此省略说明。
(第2层)
第2层为包含显色剂的层。
发色剂是指其本身虽没有发色功能但是具有通过与发色剂接触而使发色剂发色的性质的化合物。作为显色剂,优选为电子接受性化合物。
作为显色剂,可举出无机化合物及有机化合物。
作为无机化合物,例如可举出酸性粘土、活性粘土、绿坡缕石、沸石、膨润土及高岭土等粘土物质。
作为有机化合物,例如可举出芳香族羧酸的金属盐、苯酚甲醛树脂及羧基化萜烯酚树脂的金属盐等。
其中,作为显色剂,优选为酸性粘土、活性粘土、沸石、高岭土、芳香族羧酸的金属盐或羧基化萜烯酚树脂的金属盐,更优选为酸性粘土、活性粘土、高岭土或芳香族羧酸的金属盐。
作为芳香族羧酸的金属盐,优选为3,5-二-叔丁基水杨酸、3,5-二-叔辛基水杨酸、3,5-二-叔壬基水杨酸、3,5-二-叔十二烷水杨酸、3-甲基-5-叔十二烷水杨酸、3-叔十二烷水杨酸、5-叔十二烷水杨酸、5-环己基水杨酸、3,5-双(α,α-二甲基苄基)水杨酸、3-甲基-5-(α-甲基苄基)水杨酸、3-(α,α-二甲基苄基)-5-甲基水杨酸、3-(α,α-二甲基苄基)-6-甲基水杨酸、3-(α-甲基苄基)-5-(α,α-二甲基苄基)水杨酸、3-(α,α-二甲基苄基)-6-乙基水杨酸、3-苯基-5-(α,α-二甲基苄基)水杨酸、羧基改性萜烯酚树脂、3,5-双(α-甲基苄基)水杨酸与苄基氯化物的反应产物即水杨酸树脂等、锌盐、镍盐、铝盐或钙盐等。
第2层中的显色剂的含量并无特别限制,从本发明的效果更优异的观点出发,相对于第2层总质量优选为20~95质量%,更优选为30~90质量%。
显色剂可以单独使用1种,或也可以混合使用2种以上。
第2层中的显色剂的含量并无特别限制,优选为0.1~30g/m2。在显色剂为无机化合物的情况下,显色剂的含量优选为3~20g/m2,更优选为5~15g/m2。在显色剂为有机化合物的情况下,显色剂的含量优选为0.1~5g/m2,更优选为0.2~3g/m2。
第2层可以包含除了上述的显色剂以外的其他成分。
作为其他成分,例如可举出基质、颜料、荧光增白剂、消泡剂、渗透剂、紫外线吸收剂、表面活性剂及防腐剂。
作为基质,例如可举出苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、马来酸酐-苯乙烯共聚物、淀粉、酪蛋白、阿拉伯胶、明胶、羧甲基纤维素及甲基纤维素等合成高分子或天然高分子。
作为颜料,例如可举出重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石及二酸化钛等。
第2层的厚度并无特别限制,从本发明的效果更优异的观点出发,优选为1~50μm,更优选为2~30μm。
并且,第2层的每单位面积的质量(g/m2)并无特别限制,优选为0.5~30g/m2。
[第2层的形成方法]
上述第2层的形成方法并无特别限制,可举出公知的方法。
例如可举出将包含显色剂的第2层形成用组合物涂布于第2支承体上并且根据需要实施干燥处理的方法。
第2层形成用组合物可以为将显色剂分散于水等的分散液。在显色剂为无机化合物的情况下,能够通过使无机化合物机械性地分散处理于水中来制备分散显色剂的分散液。并且,在显色剂为有机化合物的情况下,能够通过使有机化合物机械性地分散处理于水中或溶解于有机溶剂中来制备。
第2层形成用组合物中也可以含有可以包含在上述的第2层中的其他成分。
涂布第2层形成用组合物的方法并无特别限制,可举出使用涂布上述的第1层形成用组合物时所使用的涂布机的方法。
将第2层形成用组合物涂布于第2支承体上之后,也可以根据需要对涂膜实施干燥处理。作为干燥处理,可举出加热处理。
另外,在上述中对在第2支承体上形成第2层的方法进行了叙述,但是并不限于上述方式,例如也可以在临时支承体上形成第2层之后剥离临时支承体,形成由第2层构成的第2片材。
作为临时支承体,只要为剥离性支承体,则并无特别限制。
(其他部件)
第2片材可以具有除了上述的第2支承体及第2层以外的其他部件。
例如,第2片材可以在第2支承体与第2层之间具有用于提高两者的密合性的易粘接层。
关于易粘接层的方式,可举出上述的第1片材可以具有的易粘接层的方式。
本发明的压力片材套组可通过以第1片材的第1层和第2片材的第2层对置的方式,层叠第1片材及第2片材而获得层叠体,对其层叠体进行加压来使用。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明。只要不脱离其主旨,本发明并不限于以下的实施例。
<实施例1>
(微胶囊的制备)
将作为发色剂的下述化合物(A)(分子量:623)(11.3质量份)溶解于直链烷基苯(ENEOS Corporation、等级烯烃L)(86质量份),获得了溶液A。接着,将合成异链烷烃(Tdemitsu Kosan Co.,Ltd.、IP溶剂1620)(14质量份)加入到搅拌的溶液A,获得了溶液B。另外,将溶解于2-丁酮(23质量份)的甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(DICCORPORATION、BURNOCK D-750)(13.8质量份)加入到搅拌的溶液B,获得了溶液C。另外,BURNOCK D-750为固体成分浓度75质量%的溶液。
并且,在将聚乙烯醇(JP-45、JAPAN VAM&POVAL CO.,LTD.、玻璃化转变温度小于100℃)(4.0质量份)溶解于水(100质量份)而得的溶液中加入上述溶液C,使其进行了乳化分散。将水(130质量份)加入到乳化分散之后的乳化液中,一边搅拌一边加温至70℃,搅拌1小时后,进行了冷却。另外,加入水来调整浓度,获得了固体成分浓度25质量%的内含发色剂的微胶囊液。
并且,如以下结构式所示,上述BURNOCK D-750相当于芳香族二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加合物即3官能的聚异氰酸酯。
[化学式2]
[化学式3]
内含发色剂的微胶囊的体积基准的中值粒径为20μm。数均壁厚为0.44μm。并且,δ/Dm为0.022。另外,微胶囊的胶囊壁的玻璃化转变温度为150℃。
另外,如后述,制作具有包含微胶囊的第1层的第1片材之后,通过光学显微镜在1000倍下拍摄第1层的表面,对处于500μm×500μm的范围的所有微胶囊的尺寸进行测量来计算中值粒径(Dm)。
关于数均壁厚,如后述,制作具有包含微胶囊的第1层的第1片材之后,制作具有包含微胶囊的第1层的第1片材的截面切片,通过SEM在15000倍下观察其截面,在选择具有(微胶囊的体积基准的中值粒径的值)×0.9~(微胶囊的体积基准的中值粒径的值)×1.1的范围的粒径的任意20个微胶囊的基础上,观察经选择的各个微胶囊的截面,求出胶囊壁的厚度并且计算出平均值。
并且,微胶囊的胶囊壁的玻璃化转变温度通过以下方法进行了测量。
首先,如后述,制作具有包含微胶囊的第1层的第1片材之后,切成50片的纵1cm×横1cm,全部浸渍于10ml的水中静放了24小时。即,准备50片的纵1cm×横1cm的具有第1层的第1片材,全部浸渍于10ml的水中静放24小时,获得了微胶囊的水分散液。以15000rpm将所获得的微胶囊的水分散液离心分离30分钟,分取了微胶囊。将乙酸乙酯加入到经分取的微胶囊中,进一步在25℃下搅拌了24小时。之后,过滤所获得的溶液,在60℃下对所获得的残渣进行48小时的真空干燥,由此可获得了在内部没有任何内含的微胶囊(以下,也简称为“测量材料”。)。接着,使用热重差热分析装置TG-DTA(装置名:DTG-60、ShimadzuCorporation),对所获得的测量材料的热分解温度进行了测量。另外,作为热分解温度,在大气环境的热重量分析(TGA)中使测量材料以恒定的升温速度(10℃/min)从室温升温并且以相对于加热前的测量材料的质量以减量5质量%时的温度作为了热分解温度(℃)。接着,使用差示扫描量热计DSC(装置名:DSC-60a Plus、Shimadzu Corporation),并且使用密封锅以升温速度5℃/min在25℃~(热分解温度-5℃)的范围内对测量材料的玻璃化转变温度进行了测量。作为微胶囊的胶囊壁的玻璃化转变温度,使用了第二循环的升温时的值。
(第1片材的制作)
通过将发色剂内含微胶囊液(43质量份)、水(15质量份)、胶体二氧化硅(NissanChemical Corporation、SNOWTEX(注册商标)30、固体成分含量30%)(5.7质量份)、Polymaron 482(Arakawa Chemical Industries,Ltd.)、玻璃化转变温度小于100℃)10质量%水溶液(1.8质量份)、羧甲基纤维素Na(DKS Co.Ltd.、CELLOGEN 5A、玻璃化转变温度135℃)10质量%水溶液(22质量份)、羧甲基纤维素Na(DKS Co.Ltd.、CELLOGEN EP、玻璃化转变温度135℃)1质量%水溶液(14质量份)、烷基苯磺酸钠(DKS Co.Ltd.、NEOGEN T)2质量%水溶液(3.4质量份)、RAPISOL A-90(NOF CORPORATION)1质量%水溶液(0.7质量份)及NAROACTY CL-95(Sanyo Chemical Industries,Ltd.、聚氧化烯烷基醚系表面活性剂)1质量%水溶液(0.7质量份)进行混合,并搅拌2小时,获得了第1层形成用组合物。
通过棒涂布机将所获得的第1层形成用组合物涂布于厚度75μm的附易粘接层的聚对苯二甲酸乙二酯片材(TOYOBO CO.,LTD.、COSMOSHINE(注册商标)A4300)上,以使干燥之后的质量成为5.3g/m2,使其干燥形成第1层,从而制作了第1片材。
对在实施例及比较例中所制作的压力测量用片材套组实施发色浓度测量1,如以下所示求出了发色浓度。
分别将在实施例中制作的第1片材及第2片材切成5cm×5cm的大小,将第1片材及第2片材与第1片材的第1层的表面和第2片材的第2层的表面接触而重叠,从而获得了层叠体。
接着,准备具有配置于上下的2片加热载台的热压机,将加热载台彼此分离,在下侧的载台上配置宽度5mm的环形状的SUS基板,以覆盖该SUS基板的方式配置了层叠体。之后,用加热至220℃的2片加热载台夹住上述层叠体,经2分钟在4.5Mpa下进行了加压。在加压结束后,测量9个点所剥离的第1片材的加压区域的光学浓度A而作为了发色浓度。
另外,作为上述光学浓度的测量方法,利用X-rite eXact(X-Rite公司制造),在没有过滤器且浓度状态为ISO状态T、D50/2°下进行了测量。作为光学浓度,采用了OD的值。另外,在测量时,以CMYK(C:Cyan、M:Magenta、Y:Yellow、K:Black)的各模式测量OD,并选择了显示最高OD的光学浓度。
(第2片材的制作)
使用砂磨机,分散作为显色剂的硫酸处理活性粘土(200质量份)、六偏磷酸钠(0.7质量份)、氢氧化钠10质量%水溶液(10质量份)及水(135质量份),使总粒子的平均粒径成为2μm,从而制备了分散液。
接着,向所制备的分散液混合NIPOL LX-814(Zeon Corporation)29质量%水分散液(163质量份)、POLYMARON 482(ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.)3.3质量%水溶液(170质量份)、羧甲基纤维素Na(DKS Co.Ltd.、CELLOGEN EP)1质量%水溶液(123质量份)、烷基苯磺酸钠(DKS Co.Ltd.、NEOGENT)2质量%水溶液(28质量份)及NOIGEN LP70(DKSCo.Ltd.)1质量%水溶液(66质量份),从而制备了包含显色剂的涂布液。
将包含显色剂的涂布液涂布于厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二酯片材上,以使固体成分涂布量成为13.0g/m2,使其干燥形成第2层,从而获得了第2片材。
<实施例2>
将羧甲基纤维素Na(DKS Co.Ltd.、CELLOGEN 5A)10质量%水溶液的量从22质量份变更为17质量份,除此之外,按照与实施例1相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
<实施例3~5>
将CELLOGEN 5A的量调整成羧甲基纤维素Na的总量,即,CELLOGEN 5A与CE LLOGENEP的合计量成为如表1所示,除此之外,按照与实施例2相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
<实施例6~9>
将羧甲基纤维素Na(DKS Co.Ltd.、CELLOGEN 5A)分别变更为CELLOGEN7A(羧甲基纤维素Na、DKS Co.Ltd.、玻璃化转变温度136℃)、CELLOGEN F-5A(羧甲基纤维素Na、DKSCo.Ltd.、玻璃化转变温度为134℃)、Aron A-20L(聚丙烯酸Na、Toagosei Company,Limited、玻璃化转变温度250℃)、聚丙烯酰胺(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.、玻璃化转变温度160℃),除此之外,按照与实施例1相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
<实施例10>
使用了甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(DIC CORPORATION、BURNOCK D-750)(13.2质量份)(固体成分质量:9.9质量份)和聚异氰酸酯B(T0SOH Corporation、MILLIONATE MR-200)(0.5质量份),代替甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(DICCORPORATION、BURNOCK D-750)(13.8质量份),除此之外,按照与实施例1相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
另外,在实施例10中,甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物与多亚甲基多苯基多异氰酸酯的固体成分合计质量为10.4质量份。
并且,用作上述聚异氰酸酯B的MILLIONATE MR-200相当于二苯基甲烷二异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯(相当于由式(X)表示的化合物)的混合物。
<实施例11~13>
将甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物与聚异氰酸酯B的合计量设为与实施例10相同(10.4质量份),将两者的混合质量比设为如表1所示,除此之外,按照与实施例10相同的顺序制作了第1片材及第2片材。
<实施例14>
如表1所示,使用了1,3一双(异氰酸酯甲基)环己烷的三羟甲基丙烷加成物(Mitsui Chemicals,Inc.、TAKENATE D-120N),代替甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(DIC CORPORATION、BURNOCK D-750),将与聚异氰酸酯B的混合质量比调整为表1所示,除此之外,按照与实施例12相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
另外,如以下结构式所示,上述TAKENATE D-120N相当于脂环族二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加合物即3官能的聚异氰酸酯。
[化学式4]
<实施例15~16>
使用MILLIONATE MR-100或MILLIONATE MR-400,代替了MILLIONATE MR-200,除此之外,按照与实施例12相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
另外,上述MILLIONATE MR-100及上述MILLIONATE MR-400相当于二苯基甲烷二异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯(相当于由式(X)表示的化合物)的混合物。
<实施,17~20>
如表1所示,使用化合物(B)至(E),代替了化合物(A),除此之外,按照与实施例12相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
另外,化合物(B)至(E)如以下所示。
[化学式5]
<实施例21~24>
将聚异氰酸酯的固体成分使用量变更为表1的“聚异氰酸酯固体成分(质量份)”中所记载,除此之外,按照与实施例12相同的顺序,制作了第1片材及第2片材。
另外,固体成分使用量是指,甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物与聚异氰酸酯B的固体成分合计质量。
<比较例1>
按照专利文献1的实施例1的记载的顺序,制作了第1片材(供电子性无色染料片材)及第2片材(显色剂片材)。
另外,各实施例及比较例中的微胶囊的中值粒径、δ/Dm及微胶囊的胶囊壁的玻璃化转变温度汇总显示于表1中。
另外,在各实施例中制作的微胶囊的胶囊壁的热分解温度为约250℃左右。
并且,按照上述的发色浓度测量1的顺序,求出了发色浓度。将结果总括示于表1中。
<评价>
(发色浓度不均测量)
分别将在各实施例及比较例中制作的第1片材及第2片材切成5cm×5cm的大小,将第1片材及第2片材与第1片材的第1层的表面及第2片材的第2层的表面接触而重叠,从而获得了层叠体。
接着,准备具有配置于上下的2片加热载台的热压机,将加热载台彼此分离,在下侧的载台上配置宽度5mm的环形状的SUS基板,以覆盖该SUS基板的方式配置了层叠体。之后,用加热至200℃的2片加热载台夹住上述层叠体,经2分钟在2.0Mpa下进行了加压。加压结束后,测量9个点层叠体的发色区域的光学浓度A,将最大值与最小值之差作为了发色浓度不均。
另外,作为上述光学浓度的测量方法,利用X-rite eXact(X-Rite公司制造),在没有过滤器且浓度状态为ISO状态T、D50/2°下进行了测量。作为光学浓度,采用了OD的值。另外,在测量时,以CMYK(C:Cyan、M:Magenta、Y:Yellow、K:Black)的各模式测量OD,并选择了显示最高OD的光学浓度。
(压力分布测量)
分别将在各实施例及比较例中制作的第1片材及第2片材切成5cm×5cm的大小,将第1片材及第2片材与第1片材的第1层的表面及第2片材的第2层的表面接触而重叠,从而获得了层叠体。
接着,准备具有配置于上下的2片加热载台的热压机,将加热载台彼此分离,在下侧的载台上配置宽度5mm的环形状的SUS基板,以覆盖该SUS基板的方式配置了层叠体。之后,用加热至220℃的2片加热载台夹住上述SUS基板及上述层叠体,经2分钟在2.0Mpa下进行了加压。结束加压之后,观察所获得的层叠体的发色区域的形状,按照以下基准进行了评价。
“5”:没有发色的疏密,能够非常良好地识别到发色区域的形状为与SUS基板相同的环形状。
“4”:发色的疏密非常小,但是能够良好地识别到发色区域的形状为与SUS基板相同的环形状。
“3”:存在发色的疏密,但是能够充分识别到发色区域的形状为环形状。
“2”:因发色的疏密,局部存在无法识别发色区域的形状为环形状的部位。
“1”:发色的疏密非常大,几乎无法识别发色区域的形状为环形状。
(发色温度依赖性评价)
按照与上述(压力分布测量)相同的顺序,准备了2片由在各实施例及比较例中制作的第1片材及第2片材构成的层叠体。
接着,准备具有配置于上下的2片加热载台的热压机,将加热载台彼此分离,在下侧的载台上配置了层叠体。之后,用加热至200℃的2片加热载台夹住上述层叠体,经2分钟在2.0Mpa下进行了加压。结束加热之后,对层叠体的发色区域的光学浓度B进行了测量。
并且,将加热载台的温度变更为180℃,除此之外,以与上述顺序相同的方式对层叠体进行了加压。结束加热之后,对层叠体的发色区域的光学浓度C进行了测量。
接着,求出光学浓度B与光学浓度C之差(光学浓度B-光学浓度C),按照以下基准进行了评价。上述差越小,基于温度的发色的程度之差越小。
“4”:上述差为0.3以下。
“3”:上述差大于0.3且0.4以下。
“2”:上述差大于0.4且0.5以下。
“1”:上述差大于0.5。
另外,作为上述光学浓度的测量方法,利用X-rite eXact(X-Rite公司制造),在没有过滤器且浓度状态为ISO状态T、D50/2°下进行了测量。作为光学浓度,采用了OD的值。另外,在测量时,以CMYK(C:Cyan、M:Magenta、Y:Yellow、K:Black)的各模式测量OD,并选择了显示最高OD的光学浓度。
在表1中,“特定高分子化合物”表示玻璃化转变温度为100℃以上的高分子化合物,“含量”表示基质成分中所包含的特定高分子化合物的含有比例。
表1中,“聚异氰酸酯A”表示芳香族或脂环族二异氰酸酯与在1分子中具有3个以上的活性氢基的化合物的加合物即3官能以上的聚异氰酸酯,“聚异氰酸酯B”表示二苯基甲烷二异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯(相当于由式(X)表示的化合物)的混合物。
在表1中,“质量比(A/B)”表示聚异氰酸酯A的质量与聚异氰酸酯B的质量的质量之比。
在表1中,“聚异氰酸酯固体成分(质量份)”表示聚异氰酸酯A的固体成分质量与聚异氰酸酯B的固体成分质量的合计量。
在表1中,“发色剂”栏的“种类”一栏分别表示上述化合物(A)~化合物(E),“分子量”一栏表示各化合物的分子量。
在表1中,“粒径(μm)”一栏表示微胶囊的体积基准的中值粒径(μm)。
在表1中,“δ/Dm”表示上述式(1)中的“δ/Dm”,δ表示微胶囊的数均壁厚(μm),Dm表示微胶囊的体积基准的中值粒径(μm)。
“胶囊壁的玻璃化转变温度(℃)”一栏表示微胶囊中的胶囊壁的玻璃化转变温度。
在表1中,“胶囊壁玻璃化转变温度”一栏中的“无”表示在上述测量中未呈现玻璃化转变温度。即,是指在“25℃”~“(热分解温度(℃)-5℃)”为止的范围内微胶囊的胶囊壁不呈现玻璃化转变温度。
在表1中,“发色浓度”一栏表示通过上述的发色浓度测量1求出的发色浓度。
[表1]
如表1所示,确认到在使用了本发明的压力测量用片材套组的情况下,可获得所期望的效果。
符号说明
10-压力测量用片材套组,12-第1支承体,13-微胶囊,14-第1层,16-第1片材,18-第2支承体,20-第2层,22-第2片材。
Claims (9)
1.一种压力测量用片材套组,其具备:
第1片材,其具有包含内含发色剂的微胶囊及基质成分的第1层;及
第2片材,其具有包含显色剂的第2层,
所述压力测量用片材套组中,
通过以下的发色浓度测量1求出的发色浓度为0.30以下,
发色浓度测量1:以使所述第1片材的所述第1层与所述第2片材的所述第2层对置的方式,层叠所述第1片材与所述第2片材而获得层叠体,测量在220℃、4.5MPa下对所述层叠体加压2分钟之后的所述第1片材的光学浓度,将其作为发色浓度。
2.根据权利要求1所述的压力测量用片材套组,其中,
所述基质成分含有高分子化合物,所述高分子化合物的玻璃化转变温度为100℃以上。
3.根据权利要求2所述的压力测量用片材套组,其中,
所述高分子化合物选自羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠及聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,
所述高分子化合物的含量相对于所述基质成分为40质量%以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,
所述微胶囊的胶囊壁包含选自聚脲、聚氨酯脲及聚氨酯中的至少1种树脂,
所述胶囊壁的玻璃化转变温度为150℃以上或者所述胶囊壁不呈现玻璃化转变温度。
6.根据权利要求5所述的压力测量用片材套组,其中,
所述树脂使用芳香族或脂环族二异氰酸酯与在1分子中具有3个以上的活性氢基的化合物的加合物即3官能以上的聚异氰酸酯A,以及
选自芳香族二异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的聚异氰酸酯B来形成。
7.根据权利要求6所述的压力测量用片材套组,其中,
所述聚异氰酸酯A相对于所述聚异氰酸酯B的质量比为98/2~20/80。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,
所述发色剂的分子量为550以上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的压力测量用片材套组,其中,
所述微胶囊满足式(1)的关系,
式(1) δ/Dm>0.010
δ表示所述微胶囊的数均壁厚,单位为μm,Dm表示所述微胶囊的体积基准的中值粒径,单位为μm。
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