DE2327723A1 - Thermochromatischer stoff - Google Patents
Thermochromatischer stoffInfo
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Description
P-2-9581C
Pilot Ink Co., Ltd., No. 3-17, Midori-Machi, Showa-ku,
Nagoya-Shi, Aichi / Japan
Thermochromatischer Stoff
Die Erfindung betrifft einen thermochromatisehen Stoff mit
scharfem und reversiblem Metachromatismus bei Temperaturen im Bereich von -100 bis +200 0C, der., aus (A) einer chromatischen
organischen Elektronendonator-Verbindung, (B) einer
Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe und (C) einem Alkohol, Ester, Keton oder Ä'ther erhalten werden kann.
Die hervorragenden thermochromatischen Eigenschaften eines
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solchen Stoffes können weiterhin dadurch verbessert werden, wenn er in Mikrokapseln eingeschlossen wird, deren Grosse
50 /um nicht übersteigt. Aus einem solchen Material können thermoehromatische Polymerisate, thermochromatische Druckfarben,
thermoChromatisehe Schreibgeräte, thermochromatische
Anstrichfarben sowie thermochromatisches Bahnmaterial und
Folienmaterial mit hervorragenden thermochromatischen Eigenschaften und weiter Anwendbarkeit hergestellt werden.
Ein besonders bevorzugtes und grosses Anwendungsgebiet steht für die bereits zuvor erwähnten Mikrokapseln, in die der
thermochromatische Stoff eingeschlossen ist, zur Verfügung.
Das thermochromatische Material gemäss der Erfindung enthält
als obligatorische Komponenten die chromatische organische Elektronendonator-Verbindung, eine Verbindung mit einer
phenolischen Hydroxylgruppe und mindestens einen Alkohol, Ester, ein Keton oder einen Äther.
Als thermochromatische Stoffe sind bisher Kristalle von Metallkomplexen mit spezifischen thermochromatischen Eigenschaften
verwendet worden. Die Temperatur des Farbumschlages dieser Metallkomplexkristalle liegt im wesentlichen im Bereich
zwischen 50 0C und ca. 300 0C oder darüber. Bei den meisten
dieser bekannten thermochromatischen Stoffe tritt der Metachromatismus bei Temperaturen oberhalb 100 0C auf. Keine
dieser bekannten Verbindungen zeigt einen Farbumschlag im Bereich der Zimmertemperatur. Aufgrund der hohen Umschlagtemperaturen
sind die Anwendungsgebiete der bekannten thermochromatischen Stoffe beschränkt. Darüber hinaus können
in den bekannten Metallkomplexen die Farbumschlagtemperaturen nicht beliebig gewählt und eingestellt werden, vielmehr
sind diese Umschlagtemperaturen durch die Materialeigenschaften des Komplexes von vornherein festgelegt.
Thermochromatische Stoffe mit Farbumschlagtemperaturen unter-
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_ 3 —
halb 100 0C sind nur in zwei oder drei Fällen bekannt. So
erfolgt beispielsweise der Farbumschlag von gelb nach orange bei Ag2HgJ^ bei 50 0C und für CUgHgJ^ von rot nach braun
bei ca. 70 0C. Die Art des Farbumschlages lässt sich nicht
frei wählen und häufig sind auch die Farben oberhalb und unterhalb der Umschlagtemperatur nicht ausreichend voneinander
unterschieden, so dass sie ohne Vergleich leicht miteinander verwechselt werden können.
Ein weiterer Nachteil dieser Metallkomplexkristalle liegt in ihrer Lichtundurchlässigkeit. Es ist nicht möglich, in
Verbindung mit diesen bekannten thermochromatischen Stoffen den Hintergrund der Farbanzeigefläche wahlweise abzudecken
oder auch hervortreten zu lassen.
Da weiterhin die meisten dieser Komplexsalze mit metachromatischen
Eigenschaften, insbesondere aber diejenigen mit Umschlagtemperaturen unter 100 0C, schwere Metalle, beispielsweise
das zuvor erwähnte Quecksilber, enthalten, muss eine Vorsorge zur Vermeidung von Unfällen getroffen werden. So
tritt beispielsweise durch die leichte Verdampfbarkeit und die hohe Giftigkeit des Quecksilbers eine nicht zu vernachlässigende
Umweltgefährdung ein. Insbesondere aus diesem Grund
verbietet es sich daher in der Regel, grössere Mengen solcher thermochromatischen Komplexsalze als Temperatürindikatoren
einzusetzen.
Die flüssigen Kristalle bilden eine weitere Gruppe bekannter thermoChromatiseher Stoffe. Die Farbumschlagtemperaturen
dieser Stoffgruppe liegen im Bereich von -10 0C bis +200 0C.
In dieser Gruppe ist die Auswahl an flüssigen Kristallen mit Farbumschlagtemperaturen unterhalb 0 0C auf ein bis
zwei Beispiele beschränkt. Ebenso wie im Fall der Metallkomplexsalze
können weder die Farben oberhalb und unterhalb des Umschlagpunktes noch die Lage der Umschlagtemperatur
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selbst frei gewählt werden, sondern sind durch die Materialeigenschaften
der flüssigen Kristalle bestimmt. Mit anderen Worten müssen thermochromatische Stoffe mit einem bestimmten
und vorgegebenen Farbumschlag und einer bestimmten und vorgegebenen Umschlagtemperatur aus dem Bereich der bekannten
Substanzen ausgewählt oder neu hergestellt und gefunden werden.
Die genannten thermochromatischen Stoffe sind chemisch empfindliche Substanzen, deren Eigenschaften in Kontakt mit
anderen Stoffen leicht veränderlich sind. Im Falle der cholesterischen flüssigen Kristalle ist es dazu erforderlich, gegen
einen schwarzen Hintergrund zu arbeiten, so dass nur relativ dunkel gefärbte Anzeigen erhalten werden können. Auch sind
flüssige Kristalle ausgesprochen teure Stoffe.
Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass die bekannten thermochromatischen Stoffe eine Reihe wirtschaftlicher
und technischer Einschränkungen und Nachteilen unterworfen sind, insbesondere aber auch hinsichtlich der Universalität
ihrer Anwendbarkeit.
Demzufolge sind von der Industrie seit langem Versuche unternommen worden, verbesserte thermochromatische Stoffe
mit einem breiteren Anwendungsbereich zu schaffen. Diese Versuche haben bislang jedoch noch zu keinem durchschlagendem
Erfolg geführt.
Der Erfindung liegt daher vor allem die Aufgabe zugrunde, neue thermochromatische Stoffe zu schaffen, die die vorstehend
beschriebenen Nachteile der bekannten thermochromatischen Stoffe nicht aufweisen und bei freier Wahl der
thermochromatischen Eigenschaften wirtschaftlich und in weitesten Bereichen anwendbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss ein thermo-
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chromatischer Stoff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
Erfindungswesentlich besteht der thermochromatische Stoff aus (A) mindestens einer chromatischen organischen Elektronendonator-Verbindung,
(B) mindestens einer Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe und (C) mindestens einer
Verbindung aus der Gruppe der Alkohole, Ester, Ketone oder Äther.
In diesen thermochromatischen Stoffen gemäss der Erfindung
tritt der Farbumschlag im Temperaturbereich von -100 0C
bis +200 0C auf. Dieser Temperaturbereich umfasst also auch
den Bereich der Zimmertemperatur. Ein weiteres charakteristisches Merkmal der thermochromatischen Stoffe gemäss der Erfindung
ist, dass auch Farb'umschlagtempera türen unterhalb 0 0C, insbesondere auch unterhalb -30 0C, vorgesehen sein
können, Temperaturen, die mit den bekannten thermochromatischen Stoffen nicht erreichbar sind. Der industriellen
Nutzung thermochromatischer Stoffe wird damit erstmals der Tieftemperaturbereich eröffnet.
Einer der wichtigsten Vorteile der thermochromatischen Stoffe gemäss der Erfindung ist die mögliche freie Wahl und Kombination
der Farbumschlagtemperatur und der Färbung oberhalb und unterhalb des Umschlagpunktes. Die Farbe wird dabei
nach Massgabe der Art des Elektronendonators bestimmt. Der Metachromatismus wird durch die phenolische Verbindung verursacht,
während die Farbumschlagtemperatur durch die Art und bzw. oder die Menge der im Gemisch verwendeten Alkohole,
Ester, Ketone und bzw. oder Äther bestimmt wird. Mit anderen Worten kann durch eine entsprechende Kombination der einzelnen
Komponenten eine freie Wahl unter den Farben rot, blau, gelb, grün, orange, violett, schwarz und weiteren Mischfarben
getroffen werden. Weiterhin kann ein Umschlagen dieser Farben
nach farblos oder ein Umschlagen einer farblosen Transparenz
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in eine dieser Färbungen nach freier Wahl im Temperaturbereich von ca. -100 0C bis ca. +200 0C eingestellt werden.
Der Erfindung liegt dabei wesentlich die Beobachtung zugrunde, dass durch die Umsetzung der Elektrondendonator-Verbindung
und der phenolischen Verbindung mit den Alkoholen, Estern, Ketonen und Äthern ein vollkommen neuer, von der Temperatur
abhängiger Metachromatismus erhalten wird.
Weiterhin kann, da der Farbumschlag von einer Farbe nach farblos oder umgekehrt oder von einer Farbe 1 zu einer
Farbe 2 stark ausgeprägt ist, der Hintergrund der Anzeige auch wahlweise und reversibel sichtbar gemacht oder verdeckt
werden. Auch durch Kombination des thermochromatischen Stoffes
gemäss der Erfindung mit anderen Stoffen können thermochromatische
Systeme mit hervorragenden Eigenschaften erhalten werden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Beispielen näher beschrieben. Zunächst ist der Metachromatismus des thermochromatischen
Stoffes erläutert. Zunächst ist der Einfluss der Art des Alkohols auf die Farbumschlagtemperatur dargestellt.
Dabei wird von folgender Zusammensetzung des thermochromatischen Stoffes ausgegangens
chromatische organische Elektronendonator-Verbindung 1,0 Gew.-Teile
Propylgallat 1,0"
Alkohol 25,0 »
Aus der folgenden Aufstellung geht die Abhängigkeit der Farbumschlagtemperatur von der Art des Alkohols und seiner
Kohlenstoffanzahl hervor:
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Alkohol | Anzahl der | Farbumschlagtempe | -40 0C |
C-Atome | ratur | -13 °C | |
n-Octylalkohol | 8 | 16 0C | |
n-De cylalkohol | 10 | 35 °C | |
n-Laurylalkohol | 12 | 45 0C | |
n-Myristylalkohol | 14 | 53 °C | |
n-Cetylalkohol | 16 | ||
n-Stearylalkohol | 18 |
Bei dem vorstehend genannten Beispiel des thermochromatischen Stoffes werden Kristallviolettlacton (blau), Rhodamin-B-lactam
(rot), 3-Diäthylamino-6-methyl-7-chlorfluoran (zinnoberrot) oder analoge Verbindungen als Elektronendonatoren gewählt,
wobei die jeweils gewünschte Färbung fre;i zur Verfügung
steht.
Wie vorstehend bereits dargelegt wurde, muss bei den bekannten thermochromatischen Stoffen auf die Auswahl der
durch die Materialeigenschaften bedingten Farben und Umschlagtemperaturen zurückgegriffen werden bzw. müssen neue
Stoffe synthetisiert werden. Im Gegensatz dazu kann gemäss der Erfindung der thermoChromatisehe Stoff frei und ohne
jede Schwierigkeit mit jedem gewünschten Farbumschlag bei jeder gewünschten Umschlagtemperatur gewählt werden.
Ein weiterer günstiger Vorteil des thermochromatischen Stoffes gemäss der Erfindung gegenüber den bekannten Stoffen
ist darin zu sehen, dass der Farbumschlag kräftig ausgeprägt ist und auch reversibel von einer Farbe nach farblos oder
von farblos zu einer Farbe erfolgen kann. Bei Einarbeitung eines an sich bekannten Farbstoffes oder Pigmentes in das
thermochromatische Material gemäss der Erfindung kann auch
ein reversibler Farbumschlag von einer Farbe 1 in eine Farbe
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erfolgen. Ausserdem kann der thermochromatische Stoff gemäss
der Erfindung Licht durchlassen oder absorbieren. Diese Eigenschaft ist der weiter unten wiedergegebenen Tabelle 1
zu entnehmen.
Das Mischungsverhältnis der drei Komponenten des thermochromatischen
Stoffes hängt von der gewünschten Farbkonzentration, der Farbumschlagtemperatur, der Art des Farbumschlages und
der Art der drei Komponenten ab, jedoch werden als Regel befriedigende Ergebnisse erhalten, wenn jede der Komponenten
(B) mit der phenolischen Hydroxylgruppe und (C), der Alkohol, Ester, das Keton oder der Äther, in einer Menge von ca. 0,1
bis ca. 100 Gew.-Teile je Gew.-Teil chromatischer organischer Elektronendonator-Verbindung (A) eingesetzt werden.
Jede der Komponenten (A), (B) und (C) können ihrerseits auch Kombinationen von zwei oder mehreren Verbindungen sein.
Zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften des thermochromatischen Stoffes gemäss der Erfindung können den genannten
drei Komponenten zusätzlich Zusätze zugemischt werden. Als solche Zusätze kommen beispielsweise Antioxidantien, die
Alterung verhindernde Stoffe, UV-Absorber, Lösungshilfen, Verdünnungsmittel, Sensibilisatoren und andere in Frage.
Diese Zusätze können in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf den thermochromatischen Stoff gemäss der Erfindung,
zugesetzt werden. Sie können in den verschiedensten Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, ohne die
beschriebenen Eigenschaften nachteilig zu beeinflussen. Als Zusätze werden vor allem Benzotriazole, Benzophenone
und Phenylsalicylate in Mengen verwendet, dass sie UV-Strahlen wirksam absorbieren. Gleicherweise werden bevorzugt Dilaurylthiodipropionat
und bzw. oder Distearylthiodipropionat in Mengen zugesetzt, die eine Oxidation des thermochromatischen
Stoffes wirksam verhindern.
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Die im Rahmen der Erfindung verwendeten chromatischen organischen Elektronendonator-Verbindungen sind in der Regel
farblos. Es ist bekannt, dass diese Stoffe bei der Umsetzung mit sauren Komponenten gefärbt werden. Als Beispiele für
solche sauren Komponenten seien feste Säuren, wie beispielsweise Bentonit, Kaolin und Attapulgit genannt. Weiterhin
kommen als saure farbentwickelnde Komponenten Carbonsäuren, Schwefelsäure, Zinkchlorid und andere in Frage.
Bei der Umsetzung der genannten chromatischen organischen Elektronendonator-Verbindungen mit den vorstehend genannten
sauren Verbindungen tritt jedoch auch in Gegenwart von Alkoholen, Estern, Ketonen und bzw. oder Äthern bei Absinken
der Temperatur keine Entfärbung ein, d.h. dass die Farbentwicklung nicht reversibel ist.
Wenn dagegen die farblosen chromatischen organischen Elektronendonator-Verbindungen
mit ausgesprochen schwach sauren Stoffen mit einer phenolischen Hydroxylgruppe umgesetzt werden,
können in Gegenwart von Alkoholen, Estern, Ketonen und bzw. oder Äthern die beschriebenen temperaturabhängigen
Farbumschläge mühelos erhalten werden. Als Beispiele für die schwach sauren Verbindungen mit einer phenolischen
Hydroxylgruppe seien die folgenden genannt: Alkylphenole, Alkylphenylphenole, Gallussäure-alkoholester, p-Oxybenzoesäure-älkoholester
und andere.
Als Beispiele für die chromatische organische Elektronendonator-Verbindung
seien die folgenden genannt: Diary!phthalide, Polyarylcarbinole, Leucοauramine, Acylauramine, Arylauramine,
Rhodamin-B-lactame, Indoline, Spiropyrane, Fluorane und andere.
Als bevorzugte Beispiele für die Komponente (A) sind Fluoran-
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-Leucoverbindungen, Triphenylmethanphthalid-Leucoverbindungen
und Lactam-Leucoverbindungen anzusehen.
Der gewünschte Metachromatismus kann durch Verwendung der vorstehend genannten Verbindungen erzielt werden. Besonders
günstige thermochromatische Effekte werden erreicht, wenn
man als Elektronendonator-Verbindungen solche auswählt, die einen Lactonring -CO-O- oder einen Lactamring -CONH- im
Molekül enthalten.
Als Beispiele für die Komponente (A) seien die folgenden genannt: Kristallviolettlacton, Malachitgrünlacton, Michlers
Hydrol, Kristallviolettcarbinol, Malachitgrüncarbinol, N- (2,3-Dichlor-phenyl)-leucoauramin, N-Benzoylauramin,
N-Acetylauramin, N-Phenylauramin, Rhodamin-B-lactam, 2-(Phenyliminoäthyliden)-3,3-dimethyl-indolin,
N,3,3-Trimethylindolinobenzo-spiropyran,
8'-Methoxy-N,3,3-trimethylindolinspiropyran,
3-Diäthylamino-6-methyl-7-chlorfluoran, 3-Diäthylamino-7-methoxy-fluoran,
3-Dimethylamino-6-benzyloxy-fluoran, 1,2-Benzo-6-diäthylamino-fluoran, 3,6-Di-p-toluidin-4,5-dimethylfluoran-phenylhydrazid-
-/-lactam, 3-Amino-5-phenyl-8-methyl-fluoran,
2-Methyl-3-amino-6-methyl-7-methyl-fluoran,
2,3-Butylen-6-di-n-butylamino-fluoran, 3-Diäthylamino-7-anilin-fluoran,
3-Diäthylamino-7-(p-toluidin)-fluoran, 7-Acetamino-3-diäthylamino-fluoran,
2-Brom-6-cyclohexylaminofluoran, 2,7-Dichlor-3-methyl-6-n-butylamino-fluoran und
andere.
Als Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxylgruppe können sowohl einwertige als auch mehrwertige Phenole verwendet
werden. Diese Phenole können mit Alkylgruppen, Arylgruppen,
Acylgruppen, Alkoxycarbonylgruppen, Halogenatomen und anderen Gruppen substituiert sein.
Als spezielle Beispiele für die Komponente (B) seien die
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folgenden genannt: tert-Butylphenol, Nony!phenol, Dodecylphenol,
styrolisiertes Phenol, 2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tertbutyl-phenol),
c/--Naphthol, ß-Naphthol, Hydro chino nmonome thy 1-äther,
Guajacol, Eugenol, p-Chlorphenol, p-Bromphenol, o-Chlorphenol,
o-Bromphenol, o-Phenylphenol, p-Phenylphenol,
p-(p-Chlorphenyl)-phenol, o-(o-Chlorphenyl)-phenol, Methylp-hydroxybenzoat, Äthyl-p-hydroxybenzoat, Propyl-p-hydroxybenzoat,
Octyl-p-hydroxybenzoat, Dodecyl-p-hydroxybenzoat,
3-Isopropyl-brenzcatechin, p-tert-Butyl-brenzcatechin, 4,4'-Methylen-diphenol,
4,4'-Thio-bis-(6-tert-butyl-3-methylphenol),
Bisphenol A, 1,2-Dihydroxynaphthalin, 2,3-Dihydroxynaphthalin,
Chlorbrenzcatechin, Brom-brenzcatechin, 2,4-Dihydroxybenzophenon, Phenolphthalein, o-Kresolphthalein,
Methyl-protocatechuat, Äthyl-protocatechuat, Propylprotocatechuat,
Octyl-protocatechuat, Dodecyl-protocatechuat, 2,4,6-Trihydroxymethyl-benzol,
Methylgallat, Äthylgallat, Propylgallat, Butylgallat, Hexylgallat, Octylgallat, Dodecylgallat,
Cetylgallat, 2,3,5-Trihydroxynaphthalin, Gerbsäure, Phenol-Formaldehyd-
Vorpolymerisat und andere.
Eine bevorzugte Gruppe von Verbindungen für die Komponente (B) sind die Alkyl-Monophenole, Alkyl-Diphehole, Thio-bisalkyl-phenole,
Alkylphenylphenole, Alkylbrenzcatechine,
Hydroxy-alky!naphthaline, Dihydroxy-alkylnaphthaline, wobei
in jedem der genannten Fälle die Alkylgruppe 1-12 Kohlenstoff atome haben kann, die Alkoholester der Gallussäure,
die Alkoholester der p-Oxybenzoesäure, die Alkoholester der Protocatechusäure und die Phenol-Formaldehyd-Vorpolymerisate.
Wenn auch mit jeder der vorgenannten Verbindungen der gewünschte Metachromatismus erhalten werden kann, so werden
doch in der Praxis jene Verbindungen mit phenolischen Hydroxylgruppen bevorzugt, deren Molekulargewicht-im Bereich
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von ca. 200 - ca. 800 liegt.
Als Alkohole der Komponente (C) kommen einwertige und mehrwertige
Alkohole sowie deren Derivate in Betracht. Als Beispiele seien die folgenden genannt: n-Octylalkohol, n-Nonylalkohol,
n-Decylalkohol, n-Laurylalkohol, n-Myristylalkohol,
n-Cetylalkohol, n-Stearylalkohol, n-Eicosylalkohol, n-Docosylalkohol,
n-Melissylalkohol, Isocetylalkohol, Isostearylalkohol,
Isodocosylalkohol, Oleylalkohol, Cyclohexanol, Cyclopentanol, Benzylalkohol, Zimtalkohol, Äthylenglykol,
Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol, Propylenglykol,
Butylenglykol, Hexylenglykol, Cyclohexan-1,4-diol,
Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol, Pentaerythritol,
Sorbitol, Mannitol und andere.
Als bevorzugte Verbindungsklassen für die Komponente (C) werden aliphatische Alkohole, aliphatische Alkoholester und
hydroxyaliphatische Alkoholester betrachtet.
Der gewünschte Metachromatismus kann mit den genannten Verbindungen
erhalten werden. In der Praxis werden jedoch Alkohole mit einem Molekulargewicht im Bereich von ca. 150 500
bevorzugt.
Als Ester für die Komponente (C) werden die folgenden als Beispiele genannt: Amylacetat, Octylacetat, Butylpropionat,
Octylpropionat, Phenylpropionat, Äthylcaproat, Amylcaproat, Äthylcaprylat, Amylcaprylat, Äthylcaprat, Amylcaprat, Octylcaprat,
Methylmyristat, Äthylmyristat, Butylmyristat, Methylstearat,
Äthylstearat, Butylstearat, Dodecylstearat, Äthylbenzoat,
Butylbenzoat, Amylbenzoat, Phenylbenzoat, Äthylacetoacetat, Methyloleat, Butyloleat, Butylacrylat, Diäthyloxalat,
Dibutyloxalat, Diäthylmalonat, Dibutylmalonat, Dibutyltartrat,
Dimethylsebacat, Dibutylsebacat, Dimethylphthalat, Dibutylphthalat,
Dioctylphthalat, Dibutylfumarat, Diäthylmaleat,
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Dibutylmaleat, Triäthylcitrat, 12-Hydroxystearinsäuretriglycerid,
Rizinusöl, Methyldihydroxystearat, Methyl-12-hydroxystearat
und andere.
Der gewünschte Metachromatismus kann mit den vorstehend genannten Verbindungen erhalten werden. In der Praxis werden
jedoch Ester mit einem Molekulargewicht im Bereich von ca. 150 - ca. 1000 bevorzugt.
Als Beispiele für die im Rahmen der Komponente (C) verwendbaren Ketone seien die folgenden genannt: Diäthylketon,
Äthylbutylketon, Methylhexylketon, Cyclohexanon, Mesityloxid,
Methylcyclohexanon, Acetophenon, Propiophenon, Benzophenon,
2,4-Pentandion, Acetonylaceton, Diacetonalkohol und andere. Bevorzugt werden Ketone mit einem Molekulargewicht
im Bereich von ca. 150 bis ca. 500.
Als Äther, die im Rahmen der Komponente (C) gemäss der Erfindung
verwendet werden können, seien folgende Beispiele genannt: Butyläther, Hexyläther, Di-isopropylbenzyläther,
Diphenylather, Dioxan, Äthylenglykol, Dibutyläther, Äthylenglykoldiäthyläther,
Diäthylenglykoldiäthyläther, Äthylenglykoldiphenyläther, Athylenglykolmonophenylather und andere.
Bevorzugt werden Äther mit einem Molekulargewicht im Bereich von ca. 150 - ca. 500.
Als Komponente (C) werden im Rahmen der Erfindung Alkohole und Ester bevorzugt. Der Grund dafür liegt in der geringeren
Flüchtigkeit und damit längeren Anteilsbeständigkeit dieser Komponenten im thermochromatischen Stoff. Sie sind auch bei
der Anwendung in weiteren Bereichen einsetzbar.
Im Hinblick auf die Phenole werden solche mit kleineren Substituenten
bevorzugt. Der Grund dafür istj dass in Gegenwart
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von Verbindungen mit phenolischen Hydroxylgruppen die thermochromatische
Aktivität mit grosser werdenden Substituenten allmählich abnimmt. In ähnlicher Weise wird eine allmähliche
Abnahme des thermochromatischen Effektes bei Gegenwart von
Stickstoffatomen in den phenolischen Verbindungen beobachtet.
Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese Einschränkungen Beschränkungen in dem Sinne sind, dass sie
die ausserhalb der genannten Grenzen liegenden Stoffgruppen ausschliessen, da die genannten Effekte gradueller und nicht
essentieller Natur sind. Die gegebenen Effektabhängigkeiten sollen lediglich dem Fachmann bei der Herstellung der für
den Spezialfall benötigten thermochromatischen Stoffe als Richtlinie dienen.
Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung werden die drei Komponenten (A), (B) und (C) in Mikrokapseln eingeschlossen.
Dazu können beliebige an sich bekannte Verfahren zum Einschliessen von Wirkstoffen in Mikrokapseln
verwendet werden. Durch einen solchen Einschluss in Mikrokapseln wird die Verwendbarkeit der thermochromatischen Stoffe
gemäss der Erfindung weiter verbessert.
So können beispielsweise zwei verschiedene thermochromatische Stoffe gemäss der Erfindung getrennt voneinander in Mikrokapseln eingeschlossen und dann in Kombination verwendet
werden und so gegebenenfalls auch ausserordentlich enge Temperaturbereiche anzeigen.
Wenn beispielsweise ein thermochromatischer Stoff 1 bei 10 0C
von gelb nach achromatisch, ein thermochromatischer Stoff 2 bei 20 0C von blau nach farblos und ein thermochromatischer
Stoff 3 bei 30 0C von rot nach farblos umschlägt und diese
drei thermochromatischen Stoffe lediglich einfach miteinander
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vermischt werden, so wird ein thermochromatischer Mischstoff
erhalten, der nur einen schwachen und undeutlich ausgeprägten Metachromatismus von schwarz nach achromatisch
in einem Temperaturbereich von 10 - 20 0C aufweist. Da die
thermochromatischen Stoffe 1, 2 und 3 nicht durch Trennschichten
voneinander getrennt sind, wird also lediglich eine Mischfarbe ohne scharfen Umschlagpunkt beobachtet.
v/enn dagegen die gleichen drei thermochromatischen Stoffe
ein bis drei getrennt voneinander in Mikrokapseln der Grössenordnung 50 /um, vorzugsweise der Grosse kleiner als 30 /um,
eingeschlossen und anschliessend im verkapselten Zustand miteinander vermischt werden, wird ein thermochromatisches
Material erhalten, das unterhalb einer Temperatur von 10 0C
schwarz ist, im Bereich von 10 bis 20 0C violett, im Bereich
von 20 bis 30 0C rot und bei Temperaturen oberhalb von 30 0C
farblos ist. Bei allmählicher Abkühlung dieses thermochromatischen Stoffes von Temperaturen oberhalb 30 0C werden
reversibel scharfe Farbumschläge von farblos nach rot nach violett nach schwarz beobachtet. Auf diese Weise können
thermoChromatisehe Stoffkombinationen mit einer Vielzahl
von ausgeprägten Farbumschlägen erhalten werden. Vor allem zeichnen sich in Mikrokapseln eingeschlossene thermochromatische
Stoffe durch eine ausserordentliche Schärfe des Farbumschlagpunktes
aus. Das ist durch die Schutzwirkung der Kapselwände gegenüber Beeinflussungen aus der Umgebung oder
durch andere thermoChromatisehe Kombinationsstoffe zu erklären.
Hierin wird einer der wesentlichsten Vorteile dieser Ausbildungsform der Erfindung gesehen.
Da die eingekapselten thermochromatischen Stoffe selbst dann in ihrer Aktivität unbeeinflusst bleiben, wenn sie über die
Kapselwände mit anderen reaktiven Stoffen in Berührung stehen, ist das Feld ihrer Anwendbarkeit gegenüber den bekannten
thermochromatischen Einsatzbereichen wesentlich erweitert.
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So wird beispielsweise die thermochromatische Eigenschaft
der Stoffe gemäss der Erfindung selbst dann nicht beeinflusst oder beeinträchtigt, wenn er, in Mikrokapseln eingeschlossen,
mit Säuren, Alkali, Peroxiden oder anderen agressiven Chemikalien in Berührung gebracht wird.
Die Mikrokapseln können nach beliebigen an sich bekannten Verfahren der Verkapselung hergestellt werden. Beispielsweise
können folgende Verfahren angewendet werden: Zwischenschichtpolymerisation, Polymerisation in situ, Überziehen und Härten
im nassen System, gemeinsame Granulatfällung aus organischen Lösungsmittelsystemen, Schmelzdispersion mit anschliessender
Kühlung, Überziehen durch Suspension in der Gasphase oder Sprühtrocknen. Die frahl des jeweiligen Verkapselungsverfahrens
wird sich in der Regel nach dem Verwendungszweck des verkapselten thermochromatischen Stoffes richten.
Durch eine Kombination mit anderen Stoffen können sowohl der thermochromatische Grundstoff als auch der mikroverkapselte
thermochromatische Stoff gemäss der Erfindung zu vielfach einsetzbaren Systemen und Werkstoffen mit bisher
unbekannten Eigenschaften verarbeitet werden.
So können beispielsweise das thermochromatische Grundmaterial
oder das in Mikrokapseln verschlossene thermochromatische Material zu folgenden Produkten weiterverarbeitet
werden: (a) thermochromatische Polymerisate, (b) thermochromatische
Druckfarben, (c) thermochromatische Schreibinstrumente, (d) thermochromatische Anstriche, (e) thermochromatische
Bahnen oder Folien oder andere mehr. Zur Herstellung von Produkten aus diesen Anwendungsbereichen können
an sich, bekannte Verfahren verwendet werden. Nachstehend sind einige Anwendungsbeispiele näher beschrieben.
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(a) Thermochromatische Polymerisate:
Sowohl der thermochromatische Grundstoff als auch der in
Mikrokapseln eingeschlossene thermochromatische Stoff können ohne darunter zu leiden homogen in ein Polymerisat eingearbeitet
werden, wodurch ein thermochromatisches Polymerisat
erhalten wird.
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Polymerisate, die den thermoehromatischen Stoff zu verschiedenen Zwecken tragen,
sind hinsichtlich ihres Molekulargewichts, ihres Polymerisationsgrades oder ihres Schmelzindex nicht begrenzt. Das
einzige Erfordernis ist, dass die Polymerisate den thermochromatischen
Stoff aufnehmen können, ohne ihn abzubauen oder in seiner Wirkung zu beeinträchtigen. In diesem Hinblick
sind als Polymerisatträger die Polyolefine bevorzugt, da sich diese gegenüber dem thermochromatischen Stoff gemäss
der Erfindung praktisch vollkommen inert verhalten. Aus der Gruppe der Polyolefine sind dabei Polyäthylen, Polypropylen
und Polyäthylen-Polypropylen-Copoiymerisate bevorzugt.
Zur Bereitung eines solchen thermochromatischen Polymerisats
kann man beispielsweise das Polymerisat durch Erwärmen aufschmelzen und homogen mit dem thermochromatisehen
Stoff gemäss der Erfindung verkneten.
Wenn ein thermisch härtbares Polymerisat verwendet werden
soll, so wird der thermochromatische Stoff gemäss der Erfindung mit den Ausgangskomponenten für die Duroplastherstellung
gründlich und homogen vermischt, wobei dann die Polymerisation in Gegenwart eines Härters, eines Katalysators
oder unter Wärmeeinwirkung erfolgen kann. Auf diese Weise werden thermochromatische Duroplaste mit hervorragenden
Eigenschaften erhalten.
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Weiterhin können die solcherart hergestellten thermochromatischen
Polymerisate zu den unterschiedlichen thermoehromatischen
Formkörpern ausgearbeitet werden, beispielsweise zu Blöcken, Bahnen, Fäden, Pudern, Pulvern oder Granulaten
oder zu gummiähnlichen Elastomeren. Nachstehend v/erden Beispiele hierzu näher beschrieben.
(1) Halbdurchsichtige oder klar durchsichtige Blöcke mit
thermoChromatischen Eigenschaften können erhalten werden,
wenn der thermoChromatisehe Stoff verkapselt oder unverkapselt
in gleichmässiger Verteilung in Kunststoffe, wie beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, PoIymethylmethacrylat,
ungesättigte Polyester, Epoxidharze, Allylharze oder Polyurethane eingearbeitet wird.
(2) Filme, Folien oder ähnliches Bahnmaterial mit thermochromatischen
Eigenschaften kann erhalten werden, indem
man den thermochromatisehen Stoff in Mikrokapseln eingeschlossen
oder unverkapselt gleichmässig mit Polyäthylen, Polyvinylidenchlorid,
Ionomeren oder anderen Stoffen mischt· und die Schichten ausformt.
(3) Wenn man ein thermochromatisches Material, verkapselt
oder unverkapselt, gleichmässig mit Polypropylen, Polyamiden oder ähnlichen Polymerisaten vermischt, können daraus Fäden
und Garne mit thermochromatischen Eigenschaften erhalten werden.
(4) Durch homogenes Vermischen des gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossenen thermochromatischen Stoffes mit
Polyäthylen, Polyvinylacetat und anderen gleichen Polymerisaten können feinkörnige Schüttgüter mit thermochromatischen
Eigenschaften hergestellt werden.
(5) Durch homogenes Vermischen des gegebenenfalls in Mikro- -
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kapseln eingeschlossenen thermochromatisehen Stoffes
gemäss der Erfindung mit Butylgummi, Polyisopren, Äthylen-Propylen-Copolymerisäten
und entsprechenden Polymerisaten können gummielastische Stoffe mit thermochromatischen Eigenschaften
hergestellt werden.
(6) Durch gutes Mischen des gegebenenfalls in Mikrokapseln
eingeschlossenen thermochromatischen Stoffes mit Polybuten,
Polyisobutylen und anderen können auch Flüssigkeiten mit thermochromatischen Eigenschaften erhalten werden.
Die so hergestellten Werkstoffe, die sich nach Form und Konsistenz voneinander unterscheiden, können zur Ausformung,
zur Herstellung von Bahnmaterial, zum Spinnen, zur Herstellung von Überzügen, als Bindemittel, als Klebstoffe oder
in anderer Weise weiterverarbeitet werden.
Bei der Einarbeitung des thermochromatischen Stoffes gemäss der Erfindung in die verschiedensten Polymerisate können
die eingearbeiteten Mengen an thermochromatischem Stoff in breiten Bereichen schwanken. Die jeweils zuzusetzende
Menge hängt dabei von Faktoren wie der Art des Polymerisats und der beabsichtigten Verwendung des erhaltenen thermochromatischen
Polymerisats ab. In der Regel werden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten, wenn das thermoChromatisehe
Material in einer Menge von ca. 0,1 - ca. 40 Gew.-%, vorzugsweise von ca. 0,5 - ca. 20 Gew.-%, bezogen jeweils auf
das Endgewicht des Polymerisats, zugesetzt werden.
Da das Wandmaterial der Mikrokapseln bei Verwendung in Mikrokapseln eingeschlossener thermochromatischer Stoffe
verschwindend klein ist, können die genannten Zusatzmengen sowohl auf das nichtverkapselte thermochromatische als auch
auf das Mikrokapselsystem bezogen werden. Wenn also im Rahmen
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der nachstehenden Beschreibung hinsichtlich des thermochromatischen
Stoffes Angaben gemacht werden, so sind diese je nach Fall aufgrund des zu vernachlässigenden Anteils
des Wandmaterials der Mikrokapseln sowohl auf den nicht verkapselten thermochromatischen Stoff als auch auf den
Stoff unter Einschluss des Kapselmaterials zu beziehen.
Um die verschiedenen Eigenschaften der so erhaltenen thermochromatischen
Polymerisate zu verbessern, können diesen übliche Zusätze zugesetzt werden. Zu solchen üblichen
Zusätzen gehören beispielsweise Antioxidantien, UV-Absorber, anorganische Füllstoffe, Pigmente, Weichmacher, Schmiermittel,
antistatische Mittel, Antiblockmittel und andere.
Als Polymerisate, die zur Herstellung thermoChromatiseher
Polymerisate besonders geeignet sind, seien die folgenden genannt: Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten, Polyisobutylen,
Cumaron-Inden-Harze,, Terpenharze, Äthylen-Propylen-Copolymerisate,
Acrylharze, wie beispielsweise Polymethylacrylatj Polyäthylacrylat, Polybutylacrylat, Polymethylmethacrylat,
Polyäthylmethacrylat oder Polyacrylnitril, Vinylacetat und seine Derivate, wie beispielsweise PoIyvinylacetal,
Polyvinylbutyral, Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymerisat und Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisat,
Halogen enthaltende Harze, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, chloriertes Polyäthylen
und chloriertes Polypropylen, polymere Diene, wie beispielsweise synthetische Gummis vom Butadientyp, synthetische
Gummis vom Chloroprentyp und vom Isoprentyp, Polyester,
wie beispielsweise gesättigte Alkydharze, Glyptalharze, Terephthalatharze, ungesättigte Polyester, Allylharze
und Polycarbonate sowie andere Kunststoffe, wie beispielsweise Polyamide, Silicone, Polyvinylather, Furanharze,
Polysulfide, Epoxide, Polyurethane, Melaminharze, Polyharn-
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stoffe Lind m-Xylolharze.
(Tj) Thermochromatische Druckfarben;
Wenn der gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossene thermochromatische Stoff gemäss der Erfindung in einer
Druckfarbe als Träger gelöst oder dispergiert wird, können auf diese Weise thermochromatische Druckfarben hergestellt
werden.
Wenn solche thermochromatischen Druckfarben auf Teile
oder ganzflächig auf Oberflächen aus Papier, synthetischem Papier, Kunststoffolie, Geweben oder Vliesen oder Metallplatten aufgebracht werden, wobei ein an sich bekanntes
Druckverfahren verwendet werden kann, werden thermochromatisch aktive Drucke mit ausgezeichneten Eigenschaften und
weiter Anwendbarkeit erhalten, ohne dass dadurch die den thermochromatischen Stoffen gemäss der Erfindung innewohnenden
einmaligen Eigenschaften beeinträchtigt werden. Mit bekannten Stoffen oder Verfahren können Drucke mit den
geschilderten Eigenschaften nicht erhalten werden.
Solche Drucke oder bedruckten Folien und Blätter, die in Abhängigkeit von der Temperatur ihre Farben ändern, können
sowohl industriellen Anwendungszwecken als auch der Verwendung im Haushalt zugeführt werden.
Hinsichtlich der Art und der Eigenschaften der Druckfarben können die thermochromatischen Stoffe den unterschiedlichsten
Farbtypen zugemischt werden. So können beispielsweise Druckfarben hergestellt werden, die durch Kühlen, Auftrocknen
und Wischfestwerden, die durch Verdampfung eines Lösungsmittels auftrocknen, die durch Aufsaugen auf der Substrat-
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oberfläche auftrocknen, die durch Ausfällen getrocknet werden, die durch Gelatinierung getrocknet werden, die
durch oxidative Polymerisation oder durch thermische Härtung wischfest werden. Dabei kann jede dieser Typen von Druckerfarben
als Träger Naturharze, modifizierte Naturharze, synthetische Harze, Wachse oder Lösungsmittel oder andere
als Trägersubstanz enthalten.
Die der Grundfarbe dabei zuzusetzende Menge an thermochromatischem
Stoff kann in weiten Bereichen schwanken und bestimmt sich im wesentlichen durch Faktoren, wie die Art
der Trägerfarbe und die Art der beabsichtigten Verwendung. Im allgemeinen können zufriedenstellende Ergebnisse erzielt
werden, wenn der gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossene thermochromatische Stoff in einer Menge von ca. 1 ca.
50 Gew.-%, vorzugsweise von ca. 5 - ca. 40 Gew.-56,
jeweils bezogen auf die erhaltene thermochromatische Druckfarbe, zugesetzt wird.
Auch den so hergestellten thermochromatisehen Druckfarben
können übliche Zusätze zugesetzt werden, beispielsweise Antioxidantien, UV-Absorber, Pigmente, Weichmacher oder
Antibackmittel.
Als Beispiele für Trägerdruckfarben seien genannt:
(1) Druckfarben, die durch Abkühlen wischfest werden (Wachstyp):
Carnauba-Wachs, Paraffin-Wachs, mikrokristallines Wachs
und andere.
(2) Druckfarben, die durch Verdunsten des Lösungsmittels trocknen und wischfest werden (Harz/Lösungsmittel-Typ):
Naturharz, Naturharzmaleat, Schellak,Casein, Alkydharz,
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Cellulosederivate, Petrolharze, Polyäthylen mit niederem Molekulargewicht, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Polyvinylalkohol, Petrollösungsmittel, aromatische Lösungsmittel, Alkohole, Ketone, Ester, "Wasser und andere.
(3) Druckfarben, die durch Einziehen in das Substrat wischfest
werden (Harz/Petrollösungsmittel-Typ):
Naturharz, Naturharzderivate, Maschinenöl, Spindelöl, Keroson
und andere.
(4) Druckfarben, die durch Gelatinieren wischfest werden (Emulsionstyp):
Vinylcopolymerisatlatex, Synthesegummilatex und andere.
(5) Druckfarben, die unter Gelieren auftrocknen (Harz/Lösungsmittel-Typ
):
Alkydharze, modifizierte Gummi, Petrollösungsmittel und
andere.
(6) Druckfarben, die durch oxidative Polymerisation auftrocknen (Öltyp):
polymerisiertes Leinsamenöl, Tungöl, entwässertes Rizinusöl, Rosaceenöl und andere.
(7) Druckfarben, die durch oxidative Polymerisation wisch--fest
werden (ölmodifizierter Alkydtyp):
mit Sojabohnenöl modifizierte Alkydharze, mit Kokosnussöl
modifizierte Alkydharze, mit Leinsamenöl modifizierte Alkydharze und andere.
(8) Druckfarben, die thermisch gehärtet werden können (vom thermisch härtbaren Harztyp):
Epoxide, Aminoplaste, thermisch aktivierbare ungesättigte
Kohlenwasserstoffplaste und andere.
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Je nach der Art des thermochromatischen Stoffes und dem
beabsichtigten Verwendungszweck können aus den vorgenannten
Gruppen geeignete Trägerdruckfarben für die Herstellung der thermochromatischen Druckfarben ausgesucht werden. Die
so erhaltenen thermochromatischen Druckfarben können im Tiefdruck, Prägedruck, lithographisch oder nach anderen
Druckverfahren verarbeitet werden.
(c) Thermochromatisehe Schreibinstrumente;
Beim Lösen oder Dispergieren des gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossenen thermochromatischen Stoffes gemäss
der Erfindung in einem Lösungsmittel ist es unter Verwendung der so erhaltenen Flüssigkeit möglich, thermochromatische
Schreibgeräte, wie beispielsweise Markierstifte, Kugelschreiber, Filzstifte oder andere Tubenstifte herzu-_
stellen. Durch Vermischen des thermochromatischen Stoffes in verkapselter oder unverkapselter Form mit geeigneten
festen oder sich verfestigenden Trägern können Kreidestifte oder Minenstifte anderer Art, auch Fettstifte, hergestellt
werden. Bei der Herstellung solcher Schreibgeräte werden die thermochromatischen Eigenschaften der Stoffe gemäss
der Erfindung nicht beeinträchtigt.
Unter Verwendung solcher thermochromatischer Schreibgeräte
ist es beispielsweise möglich, in üblicher Weise auf Papier, synthetisches Papier, Kunststoffolie, Metallplatten, Holz
oder andere Substrate zu schreiben. Da die solcherart beschrifteten Unterlagen eine Farbänderung der Beschriftung
in Abhängigkeit von der Temperatur zeigen, können diese nicht nur industriell und wissenschaftlich als Mittel zur
einfachen Anbringung von Temperaturindikatoren, sondern auch im täglichen Unterhaltungsbereich und als Spielzeug
verwendet werden.
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Wenn der gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossene
thermochromatische Stoff gemäss der Erfindung zur Herstellung
von Tinten für Schreibgeräte eingesetzt wird, so richtet sich die Menge des dem Träger zuzusetzenden Stoffes
nach der Art des Trägers und dem beabsichtigten Verwendungszweck und kann in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen
werden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten, wenn der thermochromatische Stoff in Mengen von ca. 1 bis ca. 50
Gew.-%, bezogen auf die erhaltene Tinte, zugesetzt wird.
Als Träger zur Herstellung fester Schreibgeräte können beispielsweise die folgenden Stoffe verwendet werden: n-Paraffin,
Isoparaffin, Dibenzylbenzol, Triphenyl, Stearylamid, Metallseifen, Carnauba-Wachs, Bienenwachs, Pflanzenwachs,
Insektenwachs, mineralisches Wachs, Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von weniger als 5000, Polypropylen mit einem
Molekulargewicht von weniger als 5000 und Polystyrol mit einem Molekulargewicht von weniger als 5000.
Wenn als Komponente (C) des thermochromatischen Stoffes
Docosylalkohol, Eicosylalkohol, Stearylalkohol, Cetylalkohol, Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 6000 20
000 oder entsprechende Verbindungen verwendet werden, ist es nicht mehr erforderlich, die vorstehend genannten Träger
noch gesondert zuzusetzen.
Als organische Lösungsmittel zur Herstellung der thermochromatischen
Tinte für Schreibgeräte durch Auflösen oder Dispergieren des gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossenen
thermochromatischen Stoffes gemäss der Erfindung können die folgenden Trägertinten, die als Beispiele aufgeführt
sind, verwendet werden: Methylalkohol, Äthylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol, Hexylalkohol, Octylalkohol,
Methylacetat, Äthylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Dibutyl-
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phthalat, Dioctylphthalat, Aceton, Methyläthylketon, Methy1-isobutylketon,
Toluol, Xylol, Dibenzylbenzol, Benzylalkohol, Triäthylenglykol, Hexylenglykol, Athylenglykolmonoäthyläther,
Äthylenglykolmonophenyläther und andere.
Wenn als Komponente (C) Verbindungen wie beispielsweise Octylalkohol, Isocetylalkohol, Isostearylalkohol, Benzylalkohol,
Hexylenglykol, Dibutylphthalat, Isoamylbutyrat, Cyclohexanon, Diisobutylketon, Äthylphenyläther, Diisoamyläther
und andere verwendet werden, brauchen die vorstehend aufgeführten Lösungsmittel nicht mehr gesondert zugesetzt
zu werden.
Zur Verbesserung der Schreibeigenschaften solcher fester Schreibgeräte können der thermochromatischen Schreibmasse
auch Binder zugesetzt werden. Als Binder-können beispielsweise die folgenden Verbindungen benutzt werden: Äthylcellulose,
Nitrocellulose, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat, Polyacrylat,
Ketonharze, Styrol-Allylalkohol-Copolymerisate, modifizierte Maleinsäureharze, Petrolharze, Cumaronharze, Indenharze/
Terpenharze, Naturharzester, Schellak und andere.
Auch den thermochromatischen Schreibgeräten können die üblichen Zusätze zur Verbesserung der Produkte zugesetzt
werden, so beispielsweise Antioxidantien, UV-Absorber, WärmeStabilisiermittel, Schmiermittel, Verstärkungsmittel
und andere mehr.
(d) Thermochromatische Anstrichstoffe;
Beim Auflösen des gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossenen thermochromatischen Stoffes gemäss der Erfindung bzw.
beim Dispergieren des verkapselten Stoffes in Trägerfarben
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können thermochromatische Farben erhalten werden. Solche
Farben können auf Unterlagen aus Papier, synthetischem Papier, Kunststoff, Geweben, Vliesen, Metall, Porzellan,
Glas, Holz und anderen aufgebracht werden.
Die erhaltenen Überzüge und Anstriche weisen die thermochromatischen
Eigenschaften des thermochromatischen Stoffes gemäss der Erfindung auf, ohne dass diese gegenüber dem
reinen Stoff beeinträchtigt wären. Die so hergestellten Anstriche bzw. Überzüge ändern ihre Farbe in Abhängigkeit
von der Temperatur. Auch solche Anstriche können dementsprechend sowohl im Bereich der Unterhaltung und der Spielwaren
zur Freude an der Farbänderung eingesetzt werden als auch im Bereich der Industrie, des Haushalts und der Wissenschaft
als Temperaturindikator.
In der Regel wird die thermochromatische Farbe durch Auflösen oder Dispergieren des gegebenenfalls in Mikrokapseln
eingeschlossenen thermochromatischen Stoffes in einem
Trägermaterial, beispielsweise in natürlichen Polymerisaten, modifizierten natürlichen Harzen, Kunststoffen oder anderen
ähnlichen Stoffen,hergestellt. Die dabei zuzusetzende Menge an thermochromatischem Stoff gemäss der Erfindung kann in
breiten Grenzen verändert werden und richtet sich sowohl nach der Art des Trägers als auch nach der Art der beabsichtigten
Verwendung. Im allgemeinen werden zufriedenstellende Ergebnisse bei einem Zusatz des thermochromatischen
Stoffes in Mengen von ca. 1 - ca, 50 Gew.-%, vorzugsweise
im Bereich von ca. 5 - ca. 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf
die erhaltene thermochromatische Farbe, erzielt. Üblicherweise werden die bekannten Zusätze zur Verbesserung der
physikalischen und chemischen Eigenschaften der Farben auch den thermochromatischen Farben zugesetzt. Typische
Beispiele für solche Zusätze sind Plastifiziermittel, die
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Trocknung fördernde Mittel, Mittel zur Eindickung, UV-Absorber, Mittel zum besseren Verlaufen der Farbe und
andere.
Als Harze, die für die thermochromatischen Farben als
Träger dienen können, seien die folgenden Beispiele genannt; modifizierte Alkydharze, ungesättigte Polyester, Phenolharze,
Epoxide, Aminoplaste, Polyurethane, Silicone, Cellulose, Kohlenwasserstoffe, Vinylacetatharze, Butyralharze,
Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisate,
Acrylharze, Naturgummi und Synthesegummi, Emulsionen, wie beispielsweise Polyvinylacetatemulsionen,
Styrol-Butadien-Latex, Acrylemulsionen, Styrol-Acryl-Emulsionen
und Butadien-Nitril-Emulsionen, wasserlösliche Harze, wie beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyvinylmethyläther,
wasserlösliche Aminoplaste und wasserlösliche Acrylharze, und Harze, die in wässrigen Alkalilösungen
löslich sind, beispielsweise Schellak, Casein, Styrol-Maleinsäure-Copolymerisate.
Als Beispiele für Lösungsmittel für solche thermoehromatischen
Farben seien die folgenden genannt: aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte
Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone, Ester, Äther, Ätheralkohole, Ketonalkohole, Ketonäther, Ketonester,
Esteräther, Wasser und andere.
Diese Komponenten der Farben können je nach der Art des
verwendeten thermochromatisehen Stoffes und des beabsichtigten
Gebrauches ausgesucht und einzeln oder zu mehreren miteinander gemischt und kombiniert werden.
Wie vorstehend bereits ausgeführt, wird der jeweils geeignete Träger nach Massgabe der speziellen Erfordernisse
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ausgewählt und zusammengesM.lt. Beim Auftragen der so
hergestellten thermochromatischen Farbe können beliebige an sich bekannte Verfahren zum Auftragen von Farben auf
Unterflächen angewendet werden, beispielsweise Aufstreichen, Aufbürsten, Aufspritzen, Heissaufspritzen, Tauchen, Aufgiessen,
Aufwalzen, in zusammenhängender vorhangartiger Schicht Auffliessenlassen oder andere Verfahren, mit denen
beschichtete bzw. angestrichene Substrate mit thermochromatischen Eigenschaften erhalten werden.
(e) Thermochromatische Folien
Die wie vorstehend beschrieben erhaltbaren thermochromatischen Folien, in die der thermochromatische Stoff,
gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossen, eingearbeitet
ist, können vorzugsweise auf Substrate laminiert werden und gegebenenfalls mit einer weiteren Schutzschicht
überzogen werden. Auf diese Weise kann ein Laminat erhalten werden, dessen thermochromatische Eigenschaften ungeschmälert
den thermochromatischen Materialeigenschaften des Stoffes gemäss der Erfindung entsprechen. Das so erhaltene thermochromatische
Bahn- bzw. Schichtmaterial kann sowohl im Haushalt als auch in der. Industrie verwendet werden. Das
Material kann dabei sowohl unverändert als auch weiterverarbeitet eingesetzt werden.
Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Laminatstruktur unter Verwendung des gegebenenfalls in Mikrokapseln eingeschlossenen
thermochromatischen Stoffes gemäss der Erfindung muss die thermochromatische Zwischenschicht mit geeigneten
Verfahren auf die Substratschicht laminiert werden.
So kann der thermochromatische Stoff beispielsweise in ein thermoplastisches Polymerisat eingeknetet werden, dieses
kann dann zu einer Folie, einer Bahn oder einem Gewebe verarbeitet werden und in dieser Form unter Wärmefeinwirkung
auf" die Substratoberfläche aufgeschweisst werden.
Das Aufbringen der thermochromatischen Schicht auf die Substratfläche kann auch unter Verwendung von. Klebstoffen
oder Bindemitteln vorgenommen werden, wobei als Bindemittel im wesentlichen Naturharze, synthetische Harze,
Wachse und ähnliche Stoffe in Frage kommen.
Die beschriebenen thermochromatisch aktiven Laminate können auch durch Aufstreichen einer Schicht thermochromatischer
Farbe auf das Substrat hergestellt werden. Dabei können weiterhin zur Beschichtung Tauchverfahren verwendet werden.
Weiterhin können thermochromatisch aktive Schichtstrukturen hergestellt werden, indem man in der vorstehend beschriebenen
Weise thermochromatisch aktive Druckerfarben oder Tinten herstellt, die in geeigneter Weise auf die Substratoberfläche
aufgedruckt oder aufgetragen werden, und zwar durch Tiefdruck, Reliefdruck, lithographischen Druck, andere
Druckverfahren oder durch Auftragen mit dem Stift.
Alle die vorgenannten Verfahren können zur Herstellung von Laminatstrukturen aus einem Substrat, einer darauf aufgebrachten
thermochromatisch aktiven Schicht und einer gewünschtenfalls weiterhin darauf aufgebrachten oberen
Schutzschicht verwendet werden.
Als Substrat für solche thermochromatisch aktiven Laminate können beispielsweise Papier, Gewebe, Vliese, Kunststoffe,
Holz, Glas, Porzellan, Metallplatten und ähnliches verwendet werden. Diese Substrate dienen dann als Träger für
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die thermochromatisch empfindliche Schicht bzw. Folie, die dann gewünschtenfalls ebenfalls noch eine Schutz-r
schicht tragen können. Das Substrat kann jedoch nicht nur gleichmässig und über seine gesamte Oberfläche mit
der thermochromatisch empfindlichen Schicht überzogen sein, sondern kann auch Muster, dekorativer oder informationeller
Art, Bilder, Photos, Markierungen, Zahlen oder Buchstaben tragen. Zur Herstellung solcher Muster auf
der Substratoberfläche können an sich bekannte Verfahren verwendet werden, beispielsweise Klebeverfahren, Plattierverfahren
oder Aufdampf verfahren.
Als Schutzschichtmaterialien werden hochmolekvilare Stoffe
oder Glasplatten verwendet. Die hochmolekularen Stoffe werden dabei vorzugsweise aus den Gruppen von Stoffen
ausgewählt, die leicht Filme und dünne Überzüge zu bilden in der Lage sind. Als Beispiele seien die folgenden genannt:
Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Styrο!-Butadiencopolymerisate
, Polyesterj Polyvinylchlorids Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyacrylat, Polyvinylather,
Polyvinylalkohol, Nitrocellulose, Äthylcellulose, Hydroxypropylcellulose,
Acetylcellulose, Stärke, Casein und andere. Die Schutzschicht kann dabei transparent, halbtransparent,
trüb oder gefärbt sein. Der jeweils geeignete Film wird dabei je nach der beabsichtigten Verwendung des herzustellenden
Laminates gewählt. Die Schichten dieser hochmolekularen Stoffe werden in der Regel direkt unter Wärmeeinfluss
auf die thermochromatisch empfindliche Schicht aufgebunden. Andernfalls können die genannten überzugsbildenden Stoffe
in Form von Lacken oder Drucken aufgestrichen oder aufgedruckt
und anschliessend in zusammenhängende Schichten überführt werden. Um im Bereich der Dekoration das Interesse
des Betrachters an derart laminierten Produkten zu steigern, können die Laminate in der Weise hergestellt
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werden, dass die Schutzfilmschichten konvexe und konkave Wölbungen aufweisen. Auf diese Weise schützt die obere
Schicht dieses Dr.eischichtenlaminats nicht nur die thermo chroma ti sehe Schicht, sondern verbessert auch die Witterungsbeständigkeit
und die Beständigkeit des thermochromatischen
Materials gemäss der Erfindung gegen UV-Strahlen, Oxidation und andere Einflüsse, wenn die obere
Deckschicht entsprechende Zusätze enthält. Wie auch für die untere Substratschicht des Laminats beschrieben, so
können auch auf der oberen Schutzschicht dekorative oder informative Muster, Bilder, Photos oder Zeichen,
Zahlen oder Buchstaben, angebracht werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann ein thermochromatisches Folienmaterial durch Laminieren einer thermochromatisch
empfindlichen Schicht mit einer stützenden Substratschicht, gegebenenfalls unter Verwendung geeigneter
Binder oder Klebstoffe, und, gegebenenfalls durch Aufbringen einer Schutzschicht auf die andere Oberfläche
der thermochromatisch empfindlichen Schicht, hergestellt werden. Diese Seite der Erfindung ist nachstehend anhand
von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit "den Figuren 1 bis 7, die schematische Querschnitte durch thermochromatisch
empfindliche Laminate gemäss der Erfindung zeigen, näher beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt solch ein thermochromatisches Schichtmaterial,
das aus der thermochromatisch empfindlichen
Schicht 1 und dem Substrat 2 besteht. Das in der Fig. 2 gezeigte thermoChromatisehe Schichtmaterial besteht aus
einem Substrat 2, auf dem mehrere thermochromatische Schichten 1,1' und 1" aufgebracht sind. Diese thermochromatischen
Schichten können sowohl hinsichtlich des Farbumschlages als auch der Umschlagtemperatur gleich oder
voneinander unterschiedlich sein. Wenn beispielsweise
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in einer in der Fig. 2 gezeigten Schichtstruktur eine Landschaft
mit der thermochromatisehen Schicht 1 dargestellt
ist, deren Farbumschlag bei 30 0C von grün nach gelb erfolgt,
deren Zeichnungslinien der thermochromatischen Schicht 1' bei 40 0C von rot nach farblos und deren thermochromatische
Zeichnungslinien 1" bei 50 0C von blau
nach weiss umschlagen, so kann gezeigt werden, wie sich die Landschaft allmählich mit der Veränderung der Temperatur
von einer Frühlings- oder Sommerlandschaft in eine Herbst- oder Winterlandschaft verändert. Beim Abkühlen
der erhitzten Landschaft wird dann die Winterlandschaft wieder zur Frühlings- bzw. Sommerländschaft. Wenn die jeweiligen
thermochromatischen Schichten so angeordnet sind, dass sie gleichzeitig mit dem Metachromatismus durchsichtig
werden, so kann gleichzeitig der Untergrunds, d.h. die Oberfläche der Substratschicht $, auf die die thermochromatische
Schicht aufgebracht ist, sichtbar gemacht werden. Durch eine auf diese Weise mögliche weitere Kombination
mit einem nichtthermochromatischen Bild auf dem Substrat sind weitere, insbesondere ästhetische Effekte erzielbar.
In der Figo 3 ist ein Laminat dargestellt, das neben der
thermochromatisch empfindlichen Schicht 1 und dem Substrat
eine obere Deck- oder Schutzschicht 3 trägt..
In den Figuren 4, 5 und 6 ist gezeigt, dass die thermochromatische
Schicht sowohl über die gesamte Oberfläche des Substrats sowie nur über Teile dieser Oberfläche,
und zwar in unterschiedlichster Weise s erstreckt werden kann.
Auf diese Weise können die kompliziertesten und interessantesten thermochromatischen, optischen und ästhetischen
Effekte erhalten werden.
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Fig. 7 zeigt ein thermochromatisches Blatt, bei welchem eine
thermoohromatische Schicht verwendet wird, welche mikroskopisch
eingeschlossenen thermochromatischen Stoff enthält und wie aus Vorstehendem ersichtlich, sind verschiedene Abänderungen
dieses thermochromatischen Blattes möglich»
Da das derart laminierte thermochromatische Blatt eine Schicht
mit thermochromatischem Stoff enthält, welche die vorteilhaften
erfindungsgemäßen thermochromatischen Eignschaften,wie
angegeben, aufweist, kann ein scharfer und umkehrbarer Vielfarben-Metachromatismus
bei gewünschten Temperaturen im Bereich von - 100 C bis + 200 C erhalten werden. Dementsprechend
können diese thermochromatisclxsn Blätter effektiv und zweckmäßig für verschiedene Gebiete verwendet werden, wenn erwünscht,
in Verbindung mit nichtthermochroEJischen Farben, eben wegen ihren ausgezeichneten,die Temperatur anzeigenden Fähigkeit
oder der Warnfähigkeit, wenn ein Temperaturumschlag stattfindet, fernes* für dekorative Zwecke, ferner für über—
raschungs- bzw« magische "Effekte" für einen umkehrbaren
Wechsel zwischen lichtdurchlässigen und lichtabschirmenden
Eigenschaften usw.
Die Erfindung wird anhand verschiedener Beispiele erläutert, die jedoch nicht als das Erfindungsprinzip einschränkend auszulegen
sind.
Beispiele 1 - 62 veranschaulichen grandlegende thermochroma—
tische Materialien gemäß Erfindung«
Beispiele 63—73 veranschaulichen mikroskopisch eingekapselte
thermochromatische Materialien gemäß Erfindunge
Beispiele Th - 82 veranschaulichen thermochromatische Polymere
gemäß Erfindung.
Beispiele 83 - 90 veranschaulichen thermochromatische Druckschwärzen
bzw· Tinten gemäß Erfindung«
309851/1163
Beispiele 91 - 98 veranschaulichen thermochromatische Schreibtinten
gemäß Erfindung,
Beispiele 99 - 109 veranschaulichen thermochromatische Farben gemäß Erfindung·
Beispiele 110 - 117 veranschaulichen thermochromatische Blätterfolien
ο»dgl, gemäß Erfindung,
In allen Beispielen sind Komponentenmengen als Gewichtsanteile angegeben, wenn nicht anders bezeichnet.
Die zur Bildung der thermochromatischen Stoffe der Beispiele 1-62 und die Reaktionsbedingungen hierfür sind in der Tabelle I zusammen mit Daten hinsichtlich der metachromatischen
Farben und denjenigen Temperaturen angegeben, die den Meta— chromatismus verursachen.
Die gewonnenen Daten der metachromatischen Farben und die Temperaturen,
um den Metachromatismus zu verursacün, in Bezug
auf die thermochromatischen Stoffe der Beispiele 63 - 117»sind
in der Tabelle II gezeigt,
Vergleichswerte der metachromatische* Kennwerte der thermo—
chromatischen Stoffe gemäß Erfindung und der handelsüblichen thermochromatischen Stoffe sind in der Tabelle III gezeigt,
Beispiele 1 - 62.
Eine chromatische organische Verbindung, die Elektronendonator ist (Komponente A) wie in Tabelle I angegeben, eine Komponente
bzw. Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe (Komponente B) wie in Tabelle I angegeben und eine Verbindung bzw.
Komponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Alkohole, Ester, Ketone und Äther (Komponente C) enthält, welche
ebenfalls in der Tabelle I angegeben ist, werden in den in der Tabelle I angegebenen Mengen mit oder ohne Additive 'gemäß Ta-
3 0 9 8 5 1/116 3
- ΙΓΓ-
belle I miteinander gemischt, unter den Bedingungen (Temperatur
und Einwirkungszeit), wie in der Tabelle I angegeben« Die Werte der metachromatischen Farben und der den Metachromatismus
verursachenden Temperaturen,sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben.
Das metachromatische Material gemäß Erfindung wird durch Erwärmen von Komponenten erhalten, um eine homogene Lösung zu
gewinnen« Die chromatisch-organische Verbindung, Komponente A, mit der Eigenschaft eines Elektronendonators, ist ein fester
Stoff» Die Komponente mit der phenolischen Hydroxylgruppe (Komponente B) kann eine Flüssigkeit oder ein fester Stoff
sein. Die Komponenten, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche durch Alkohole, Ester, Ketone und Äther (Komponente C)
gebildet wird, kann entweder eine Flüssigkeit oder ein fester Stoff sein. Die Folge der Vermischung oder Erwärmung ist insofern
nicht wichtig und die Komponenten können in an sich beliebiger Folge erwärmt oder vermischt werden, um eine homogene
Lösung zu erreichen, oder sie können separat erhitzt und dann vermascht werden, während sie schmelzen, um die homogene
Lösung zu bilden. Hier ist jedoch zu beachten, daß man nicht die chromatische—organische Komponente A als solche
schmelzen sollte, weil allgemein diese Stoffe bei hoher Temperatur schmelzen und sich zersetzen können« In der Praxis ergibt
sich, daß die Komponente A mit einer oder beiden Komponenten B und C gemischt wird und dann erwärmt wird. Vorstehende
Angaben machen klar, daß die Folge der Mischung,des Schmälzens
etc. wahlweise erfolgen kann und daß man tatsächlich alle Komponenten
miteinander vermischen und dann zu einer homogenen Lösung verschmelzen kann.
Sobald die homogene Lösung gebildet ist, kann sie, wenn zweckmäßig,
für die Verwendung gekühlt werden0 Im allgemeinen jedoch,
nachdem das System zur Bildung einer homogenen Lösung
30985 1/1163
327723
gelöst ist, erfolgt eine Einwirkung bei erhöhter Temperatur
für einige Minuten, um ©ine -vollständige Homogenität sicher=»
zustellaiio In der Praxis wird das System lediglich auf eine
ο
erhöhte Temperatur iron 70"9O C gebracht uad etwa 10 TMnuten
erhöhte Temperatur iron 70"9O C gebracht uad etwa 10 TMnuten
auf das System singewirkto
Es bringt den V©rteil9 das Yerfaiirem bei einem anderen ©Is
atmosphärischem Brück sna$zn£ISiS1Sn0 was für all© Beispiel© gel«=
ten kann; wenn, es j©d©@h erforderlich XSt9 bei Unter= ©der-Überdruck
zn arbeiten;, kam dies erfolgesio Dies ist als
solches aber nicht - zwingend8 dl© horn® gone Lösung so bilden»
In der Tabelle I sind folgende ÄbMäraiangen benutzt s
CVL % Krystall-Viol@ttlsct©n
PSD-V i 3=Oiätliylamin©=.6==aetiiyl«7raGlil©Eif
PSD-G s S PSD-O s S PSD-Ps 3«-
Y - 1 : 3 Zu-P ι Di-ß
Orient B j Phenylleueoauriaiaiin-.Hi=bis<=(dim©thylaii!in©pb.3nyl)-2«
asnin©-6-iaie thylb©nao this sol o
Die in der Tabelle I verx-jendeten Handelsnameai beseichsaera. nachfolgende
Gheifflilcalien oder Erzeugnisse?
Phenolhara PP~81O t Phenylphenolliarss Schmelzpunkt 75'='9O Cs
hergestellt von Gnn®± Kagaksa IS0K0 1 Japan.
Phenolharz MP=120 % PhanolformaldehydprepolyEaerg, Selisasls-»
punlst 65=75 Cp hergestellt von Giumei JUL-G-AIOJ
K0Ko1) Japan0
Sumiliz©E> ¥X s 404'=thio=bis(6=-teE't=bia-feyl"=3QS®thyl=pli©iniyl)a
N-J col 240 g iso-G^.H^.OHj, hergestollt v©n Shisi«Mih©n Rika
ORiQiNAL, !WSPECTED
Tin-irvin 327 j 2~(3' , 5 «-di-tert-butyl-21-hydroxyphenyl )-5.~clilo·.
robenzotriazol«
Marlotherm Ss Mischung von Isomeren aus Triaryldiraetlian, her·=
gestellt von den OltemisoJien Werken Hüls A0 G, 8
Bundesrepublik Deutschland®
Vali-Schnellgelb Nr. 3IO5 s°LoSungsmittelgelb 21.
Öl~Blau BOS t C.I. Solvent-Blau 25«,
Seesorb I03 ! 2~hydroxy-»4—dodecylo2cy~b©ns5oplienoii©
Antigen ¥ " s 1 , 1-bis-(4-»liydroxyplienyl)'=«Gyclohexaiiiä
Liismit : Dilauryl-thiodipropionate
Alzen Spilon-Gelb GEH GeIo Solvent-Gelb 61O
9851/11S3
Beispiel Jür. |
Komponente CAJ (Menge) |
1 | CVL CU |
2 | CVL CU |
3 | CVL CU |
4 | PSD-V CU |
VJl | CVL CU |
-, 6
CZ |
Rho damin J3 lactam CU |
CD υ- 8 |
CVL CU PSD-G CU |
C. 9 —Λ |
PSD-O CU |
PSD-O CU | |
o>11 | PSD-G CU |
12 | 1-1 CO,5J |
13 | PSD-V CU |
14 | CVL CU |
15 | CVJj CU |
16 | CVL CU |
17 | CvL CU |
18 | CVL CU |
Komponente
(Menge J
(Menge J
JBis-phenol A O/
J3is-phenol A CU Bis-phenol A CU Bis-phenol A CU
JNonylphenol C1»5 J
Oc ty IL. p-hydroxabenzoat CU
Phenolharz PP-810 CU Iso-octylgallat CU
Oc tyl-p-hydroxybenzoat CU
Ms-phenol A CU
Octyl-p-hydroxybenzoat
CU
Is©«octylgallat CU Suailizer W2 C2»5J
Sumilizer WX C2J
Octyl-p-hydroxybenzoat
CU
üis-phenol A CU Iso-octylgallat CU n-Dodecylgallat C10;
Komponente CCJ (Menge)
n-Laurylalkohol C25J
n-Myrisylalkohol C25J
n-Ketylalkohol C25J
n-Steary!alkohol C25J
n-Ketylalkohol C30J n-Ketylalkohol C25J
n-Myristylalkohol C25J
n-Ketylalkohol C25J n-ltotylsitearat C5J
Acetophenon C5J
Di-isopropyl-benzyläther
C5J
η-Docοsy!alkohol C4J
JiI-J col 240 C25J
n-Ketylalkohol C25J
n-iSutylstearat C5J
n-Ketylalkohol C25J n-Myristylalkohol C25J
C25 J
Ad UtIv
-CO
ro
327 CU
4-tert-imtyl
phenyl salicylat CU
Marlotherm
Schnelli-relfc
3107 CO,Ö1J
Beisp. | Komponente (A) | Komponente (B) | |
Wr. | (Menge J | (Menge) | |
19 | GVL (1) | Methyl p-hydroxy- | |
benzoat (10) | |||
20 | PSD-V (1) | nvCetylgallat (1) | |
21 | PSD-G (1) | Bisphenol A (2) | |
22 | PSD-P (1J | Sumilizer WX (2) | |
25 | CVL UJ | . Bisphenol A (1) | |
O | 24 | GVL (U | Bisphenol A (1) |
CD CO |
25 | GVL U) | Bisphenol A (1) |
26 | PSD-V | Bisphenol A (1) | |
27 | CVL (1) | Uonylphenol (1,5) | |
28 | GVL (1) | Uonylphenol (1) | |
ω | 29 | Rhodamin-B-lactam (1) | Oetyl-p-hydroxybenzo- |
30 | CVL (1) | at (1) | |
30 | CVL (1) | 2,3-Dihydroxynaphtha- | |
31 | CVL (1) | len (1) | |
31 | CVL (1) | Phenolharz MP-120 (1) | |
32 | Zu-P (1) | Isooctylgallat (1) | |
33 | 1-1 (1) | Isooctylgallat (U | |
34 | Orient B (1) | Isooctylgallat (1) | |
35 | PSD-O (1) | Octyl-p-hydroxybenzo- | |
at (1) | |||
36 | PSD-O (1) | Bisphenol A (1) | |
37 | PSD-O U) | Bisphenol A (1) |
Komponente (0) (Menge)
n-Cetylalkohol (20)
n-Cetylalkohol (20)
Triglycerid (30) der
12-üydroxystearinsäure
Insektenwachs (20) n-Octylalkohol (25)
n-Decylalkohol (25) n-Stearylalkohol (25)
n-Stearyläfcohol (25)
n-Myristylalkohol (30) n-Myristylalkohol (25)
n-Cetylalkohol (25)
n-Cetylalkohol (25)
n-Myristylalkohol (25) n-Cetylalkohol (25) n-Cetylalkohol (25) n-Cetylalkohol (25)
Methylstearat (5)
Diisobutylketon (5) Acetophenon (5)
Additiv (Menge)
Öl Blau BOS (0,01)
Beispiel Nr. |
Komponente (a) (Menge) |
38 | PSD-G (l) |
39 | CVL (l) |
4o 41 42 |
CVL (l) CVL (l) PSD-V (l) |
43 | PSD-V (l) |
44 | PSD-O (l) |
45 | PSD-G (l) |
CVL (l)
PSD-V (l)
CVL (o, Y-I (o,
PSD-V (3)
und 9)
CVL (l)
Komponente (β) (Menge)
Octyl-p-hydroxybenzoat (l)
Oc ty1-p-hydroxybenzoat
(l)
Bisphenol A (l) Bisphenol A (l)
Isoootylgallat (l)
Phenolharss PP-SIo (l)
Bisphenol A
Qctyl"» hydroxyben»
zoat (l)
Bisphenol A (l)
Cetylgallat (lo) Bisphenol A (2)
Bisphenol A
Dodecylgallat . (lo] Komponente (c) (Menge)
Di-Isopropylbenzyläther (5)
Athylenglyc oldibuty1-äther
()
Additiv (Menge)
N-Cetylalkohol (5)
N-Gety!alkohol (25)
N-Myristy!alkohol (25)
Buatylstearat (5) Diisobutylketon (5)
Diisopropylbenzyläther
(5)
Seesorb Lusmit (l)
ölblau BOS (ο,οΐ)
Aiζen SpiIongelb
GRH (ο,öl)
ölblau BOS
(q8o1) I ^.
sehr schnelles ja
Gelb Nc, 3I05
Aizen Spilongelb GRH (o,ol)
N-Cetylalkohol (2o)
N-Cety!alkohol (lo)
und N-Stcerylalkohol (15)
Triglycerid (25) der Risinusölsäure
N-Myri s tylalkpho1 (25)
K3
sehr schnelles Gelb Noa 3I07
K)
Beispiel Nr. |
Komponente (A) (Menge) |
1) | D | |
51 | CVL ( | D | (1) | |
52 | CVL ( | CVL (l) | (1) | |
53 | CVL ( | (1) (1) |
||
5** | PSD-V | (1) | ||
55 | PSD-V | (1) | ||
ca | 56 | PSD-V PSD-V |
(1) (1) |
|
O ep |
57
58 |
PSD-V | ||
59 | PSD-V | |||
6o | PSD-V PSD-V |
|||
61
62 |
Komponente (b) (Menge)
Antigen W (l) O-Phenylphenol (1,5)
p-Phenylphenol (l»5)
Monochlor-O-Phenyl-Phenol
(l,5)
Bisphenol A (2)
Il | It |
M | ti |
It | ti |
»1 | It |
Il | It |
•1 | 88 |
I! |
Komponente (c)
(Menge)
(Menge)
N-Cety!alkohol (25)
Additiv (Menge)
Il
il
MethylpaImitat (25)
ButylpaImitat w -
Methylmyristat M -
Butylmyristat w Methyl-12-Hydroxystearat
(25)-
Isoeicosylalkohol (25) -
Isostearylalkohol M -
N-Docosylalkohol (5) .-
Mischbedingungen | Einwirkungszeit | |
JNr. | Erwärmungs tem | (,Minuten; |
peratur rc; |
10 | |
1 | 80 - 90 | 10 |
2 | 80 - 90 | 10 |
3 | 80 - 90 | 10 |
4 | 80 - 90 | 10 |
5 | 80 - 90 | 10 |
6 | 80 - 90 , | 15 |
7 | 80 - 90 | 10 |
8 | 80 - 90 | 10 |
9 | 70 - 80 | 10 |
10 | 70 - 80 | 10 |
11 | 70 - 80 | 10 |
12 | 80 -' 90 | 10 |
13 | 80-90 | 15 |
14 | 80 - 90 | 10 |
15 | 80-90 | 10 |
16 | 70-80 | 10 |
17 . | 70 - 80 | 15 |
18 | 70 - 80 | 15 |
19 | 70 - 80 | 15 |
20 | 70 - 80 | 10 |
21 | 80-90 | |
Eigenschaften der thermochrom tischen Werkstoffe
Farbe bei Tem peratur unter halb der meta- chrosu Temp. |
Metachromatische Temperatur |
It | IParb© bei einer Temperatur ober halb der meta- chrom· Temperatur |
4 £ | isj |
blau | 15 umkehrbar | 1» | farblos |
it "Tf
i |
19 CaJ |
blau | 30 | It | Il | «» -^a | |
blau | 40 | 19 | n | 83 | blau j^J |
rot | 49 | Il | 55 | ti | blau ω |
blau | 38 | ti | IO | H | violett |
rot | 38 | It | 18 | farblos | |
blau | 42 | η | W ' | ||
grün | 44 | 85 | |||
©range | 10 | Il | |||
orange | -34 | H | |||
grün | -56 | 19 | |||
gelb | 104 | η | |||
rot | -8 | IS | |||
blau | 43 | Il | |||
blau | 10 | Il | |||
blau | 35 | It | |||
gTVM | 30 | ti | |||
farblos | 39 | ||||
farblos | 55 | Il | |||
blau | 45 | ||||
grün | 43 |
Portsetzung
22 | 8o | - 9o | 15 | |
23 | 7o | - 8o | Io | |
24 | 7o | - 8o | Io | |
25 | 8o | - 9o | Io | |
26 | 8o | - 9o | Io | |
27 | 8o | - 9o | Io | |
28 | 8o | - 9o | Io | |
ω | 29 | 8o | - 9o | Io |
to | 3o | 8o | - 9o | Io |
co cn |
31 | 8o | - 9o | 15 |
*^ | 32 | 8o | - 9o | Io |
33 | 8o | - 9o | Io | |
_j> O3 |
3k | 8o | - 9o | Io |
35 | 8o | - 9o | Io | |
36 | 8o | - 9o | Io | |
37 | 8o | - 9o | Io | |
38 | 8o | - 9o | Io | |
39 | 8o | - 9o | Io | |
4o | 8o | - 9o | Io | |
4i | 8o | - 9o | Io | |
hz | 8o | - 9o | Io |
rot | 87 (u | imkeh |
blau | 3o | ti |
Il | 4o | Il |
It | 49 | It |
rot | 38 | η |
blau | 29 | It |
blau | 29 | ti |
rot | 38 | It |
blau | 4o | Il |
η | 42 | η |
It | 41 | •t |
gelb | 4o | ti |
blau | 4i | It |
orange | 3o | ti |
It | -68 | ti |
η | -34 | ti |
grün | -56 | ti |
blau | -78 | tt |
Il | 45 | It |
It | 4o | It |
violett | 3o | Il |
farblos
η η tt η it ti It tt η tt tt ti It »ι
η ti η η tt
blau
ISJ
Ni
Fortsetzung | 8© | - 9o |
43 | So | - 9o |
44 | 8o | - 9o |
45 | So | - 9o |
46 | 8© | m, 9O |
47 | 8® | - 9o |
48 | So | - 9o |
49 | 8© | ~ 9© |
Ss> - O 5° |
8© | - 9© |
so- 51 | 8© | «. 9© |
an 52 | 8o | «= 9© |
C 53 | So | - 9o |
1 54 | 8© | «= 9® |
So | = 9© | |
56 | 8o | - 9© |
57 | So | - 9o |
58 | 8© | c=. 9o |
59 | So | » 9® |
6© | 8© | =. 9© |
6l | 8© | - 9o |
62 |
Io Io Io Io
Io Io Io
Io Io Io Io
1© Io
orange dunkelgrün gelblichgrün grün
farblos grün
rot
gelb
blau
rot
Dt M
tt
I»
Io | (umkehrbar) |
-68 | η |
-56 | π |
Io2 | tt |
57 | η |
44 | BI |
-25 | C3 |
44 | tt |
4© | W |
4a | Sl |
4© | W |
4o | It |
H | |
■<=>2 | W |
5 | 51 |
=»lo | SJ |
25 | SJ |
-25 | SI |
«=.4© | tt |
1 RI | η |
gelb blau
gelb η
rot
farblos tt
grün
• farblos η
SI W 8! tt 19
ti Il ti 3t Bt
0,5 g- Hexamethylen-bis-chloraform. wurde in 30 g dem bei
80 C erhitzten, durch Beispiel 2 gewonnenen thennoehromatischen
Stoff aufgelöst und die gewonnene Mischung wurde tropfenweise einer Menge von 200 gr y$>—±g,eT wässriger Lösung aus Gelatine
zugesetzt und die Einwirkung so vorgenommen, daß feine Tropf™
chen gebildet wurden. Eine Lösung von 3 S Hexamethylen-»diaEE±n.
in 50 g Wasser wurde langsam der obigen Mischung, auf die eingewirkt
wurde, zugesetzt, und die gewonnene Mischung wurde etwa K Stunden lang bei 50 G umgerührt oder auf sie in an.de-=
rer Weise eingewirkt, wobei eine Reaktion zwischen Hexaffiethy—
len-bis-chloroform,. mit Hexamethylendiamin an der Zwxsehenfläche
zwischen den feinen Tröpfchen, des thermochroiaatXschen.
Stoffes und dem Wasser stattfand, um festes Polyurethan zu
bilden, das in Wasser und thermochromatxschen Stoff nicht lösbar ist. Derart wurden dort Mikroeinschlüße des thermacitro·=·
matischen Stoffes, bedeckt mit Polyurethan, gewonnene
Die Mikroeinschlüsse konnten,so wie sie waren, verwendet werden,
oder dann, nachdem sie einer Nachbehandlung durch Filtration
Zentrifugieren und Trocknen unterworfen waren, Alle Mikroeinschlüsse
bzw. Mikrokapseln, hergestellt gemäß nachfolgender Beispiele, können in ähnlicher Weise verwendet werden,
alsbb sie einer obigen Nachbehandlung unterworfen worden wären,
oder nicht.
5 g Epikote 834 (Epoxydharz, hergestellt durch Shell International
Chemicals Co., USAj Bisphenol-A-diglycidyl-poiy-.
äther,m,w.45O) wurden in 30 g von bei 80 C erwärmten thersaochromatischen,
durch Beispiel 3 gewonnenem Stoff* aufgelöst,
und die gewonnene Mischung wurde tropfenweise 150g 5^—iger
wässriger Lösung von Gelatine zugesetzt ,und es fand eine
309851/1163
■wirkung statt, derart, daß feine Tröpfchen gebildet wardens,
Eine Lösung von 3 g eines Härtemittels, Epicure U (Amin-Addukte
des Epoxydharzes8 hergestellt durch Shell International
Chemicals Go.) wurde langsam der obigen Mischung, auf
die eingewirkt wurde, zugesetzt und die Einwirkung wurde etwa h Stunden lang fortgesetzt, wobei die Flüssigkeit auf einer
Temperatur von 80 C gehalten wurde9 wobei Epikote 83^ mit dem
Härtemittel auf der Zwischenfläche zwischen den feinen Tröpfchen des thermochromatischen Stoffes und dem Wasser in
Reaktion trat, um ein. festes, in Wasser und in dem thermochromatischen Stoff nicht lösliches Polymer zu bilden« Somit
wurden die derart gewonnenen Mikrokapselchen des thermochromatischen
Materials mit einem festen Polymer bedeckt»
Unter Verwendung des ■fthermochromatischen Stoffes s gewonnen im
Beispiel kt wurden Mikrokapselchen des thermochromatischen
Stoffes in gleicher Weise wie im Beispiel 64 hergestellt»
Unter Verwendung des thermochromatischen gemäß Beispiel 6 gewonnenen
Stoffes wurden Mikrokapselchen aus thermochromatischem Stiff in gleicher Weise wie in Beispiel 6k hergestellt.
Unter Verwendung des thermochromatischen,gemäß Beispiel 7 gewonnenen
Stoffes wurden Mikrokapselchen des thermochromatischen Materials in gleichen Weise wie bei Beispiel 6h beschrieben,
hergestellt»
30385 1/1163
2377723
Beispiel 68.
1,0 g. DesmodulN-75 (Polyisocyanat, hergestellt von der Bayer
AG, Bundesrepublik Deutschland; Triisocyanat (NCO-Gehalt von 15$, Bestand an Festsubstanz 75$)) wurde in 30 g eines thermochromatischen,
gemäß Beispiel 9 gewonnenen Stoffes aufgelöst und die Mischung wurde dann tropfenweise einer Menge von I50 g
3$-iger wässriger Lösung aus Gohsenol GM -14 zugesetzt (Polyvinylalkohol,
Zaponierungsgrad 86-89 mol^1, hergestellt von
Nippon Grosei Kagaku K.K., Japan) und es fand eine Einwirkung
statt, derart, daß feine Tröpfchen gebildet wurden. Eine Lösung von 2 g eines Härtemittels, Epicure T (Aminadducte von
Epoxydharz, Hergestellt von Shell International Chemicals) in
20 g Wasser wurde langsam der obigen Mischung während der Einwirkung zugesetzt und die Einwirkung wurde etwa 5 Stunden
lang fortgesetzt, während die Flüssigkeit bei einer Temperatur von 500O gehalten wurde, wobei Besmodul N-75 mit dem
Härtemittel auf der Zwischenfläche reagierte, die zwischen den feinen Tröpfchen aus thermochromatischem Stoff und Wasser vorhanden
war, um ein in Wasser und in dem thermochromatischem Stoff nicht lösliches festes Polyurethan zu bilden.. Die derart
gewonnenen Mikrokapselchen des thermochromatischen Materials bedeckten das so gebildete Polyurethan.
309851 /1163
Beispiel 69.
4 g Bisphenol-A wurde in einer Menge von 200 g einer 0,8$-
igen wässrigen Lösung von Natriumhydroxyd gelöst und es wurde eine Lösung gebildet, in dem 3 g Terephtaloyldichlorid in 30 g
erwärmten, th.ermoch.romatisch.en, durch Beispiel 13 gewonnenen
Stoffes aufgelöst, . obiger Lösung zugesetzt und die Mischung dabei so behandelt wurde, daß feine Tröpfchen
des thermochromatischen Materials gebildet wurden. Auf diese
Weise wurde die Einwirkung etwa 1 Stunde lang fortgesetzt, während eine Flüssigkeitstemperatur vom 500C beibehalten wurde,
wobei Terephtaloyldichlorid mit Bisphenol-A auf einer
Zwischenfläche in Reaktion trat9 welche zwischen den feinen
Tröpfchen aus thermochromatischem Stoff und Wasser vorhanden
war, um ein festes, ungesättigtes Polyester zu bilden, das in Wasser und tliermoehromatischen Stoff unlöslich ist. Die so
gewonnenen Mikrokapselchen des thermochroiaatischen Materials
bedeckten das so gebildete, nicht gesättigte Polyester.
6 g monomerisches Styren, 0/6 g Divinyl-Benzol und 10 mg
Benzoyl-Peroxid wurden in 30 g eines erhitsten thermochromatischen,
gemäß Beispiel 11 gewonnenen Stoffes aufgelöst. Die sich ergebende flüssige Mischung wurde tropfenweise einer Menge
von 150 g einer 2$-ig©n Lösung aus Gummiarabikum zugesetzt und eine Einwirkung wurde so fortgesetzt5* daß feine Tröpfchen
gebildet wurden. Auf diese Weise wurde die Einwirkung etwa 5 Stunden lang bei 600C fortgesetzt,wobei man eine Polymerisation
309051/1103
sich zu entwickeln gestattete, und es wurde ein im thermochromatischen
Material und Wasser unlösliches Polymer gebildet. Somit wurden Mikrokapselchen des thermo chromatisehen
Materials gewonnen, "bedeckt mit dem ni chtlö suchen Polymer.,.
30985 1/1163
üeis-piel 71
30 g des thermochromatischen, gemäß .Beispiel 17 gewonnenen
Stoffes, bei 800C gehalten, wurde tropfenweise einer Lösung
von 15 g üramin P-1500 zugesetzt (Uretanformalin-Vorkondensat
(Festkörpergehalt 38%, spezifisches Gewicht 1,16), hergestellt
durch Mitsui Toatsu Kagaku K.E., Japan) in 135 g Wasser und
auf die gewonnene Mischung wurde eingewirkt bzw. diese umgerührt, sodaß feine Tröpfchen aus thermochromatischem Stoff
gebildet wurden. Der Mischung wurde Weinsäure zugesetzt um den pH-Wert auf 4 herabzusetzen und auf die Mischung wurde eingewirkt
bzw· diese umgerührt, bei 45 - 500C 5 Stunden lang, um ein im thermochromatischen Stoff und Wasser unlösliches
Polymer zu bilden. Die so gewonnenen Mikrokapselchen des thermochromatischen Stoffes bedeckten das nicht-lösliche
Polymer.
.Beispiel 72
30 g des, gemäß Beispiel 14 gewonnenen thermochromatischen Stoffes, bei 800C, wurde tropfenweise einer Menge von 80 g einer
5%-igen wässrigen Lösung von Gelatin zugesefet und die gewonnene
flüssige Mischung wurde umgerührt bzw. auf diese eingewirkt, sodaß feine !Tröpfchen aus thermochromatischem Stoff gebildet
wurden. Dann wurden 80 g einer 5%-igen wässrigen Lösung von
Gummiarabicum der Mischung zugesetzt und der pH-Wert auf 5 dadurch, herabgesetzt, daß unter ständiger Einwirkung bzw. durch
3 0 9851/1163
umrühren Acetalsäure zugegeben wurde. Dann wurdeir HUQ'g tfä&ser
der Mischung zugesetzt, um eine Coacervation zu verursachen und der pH-Wert wurde auf 4»4 herabgesetzt. Um die coacervierte
Wand zu härten, wurde 1 g einer 37$-igen wässrigen lOrmalinlösung
zugesetzt. Wenn auch die vorhergehenden Verfahrensschritte bei 500C durchgeführt wurden, wurde an dieser Stelle
die Temperatur auf 100C herabgesetzt und der pH-Wert auf 9
erhöht und man ließ das System mehrere Stunden lang stehen. Somit wurden Mikrokapselchen des thermochromatischen Stoffes
gewonnen.
Unter Verwendung des gemäß .Beispiel 18 gewonnenen thermochromatischen
Stoffes wurden Mikrokapselchen des thermochromatischen Stoffes in gleicher Weise wie in -Beispiel 72 beschrieben, hergestellt.
.Beispiel 74
3 Teile eines thermochromatischen, gemäß .Beispiel 2 gewonnenen
Stoffes, wurden 100 Teilen von Polyäthylen zugesetzt und bei 180 - 2000C in einem Extruder geknetet und so ein thermochromatisches
Polyäthylen erhalten.
.Beispiel 75
4 'i'eile thermochromatischen Stoffes, gewonnen durch Beispiel 21,
wurden 100 Teilen von Polypropylen zugesetzt und bei etwa 2000C in einem Extruder geknetet um ein thermochromatisch.es
Polypropylen zu erhalten.
3,5 Teile thermochromatischen Materials, gewonnen gemäß
Beispiel 22 wurden 100 Teile Polystyren zugesetzt und bei etwa
3 0 9 8 5 1/116 3 ORIGINAL INSPECTED
20O0C in einem Extruder geknetet, um thermoehromatiseh.es
Polystyren zu erhalten.
4 Teile eines gemäß .Beispiel 3 gewonnenen thermoohromatischen
Materials wurden einem thermo-reaktiYen Kohlenwasserstoffharz
ECR-4 zugesetzt (Kohlenwasserstoffharz? hergestellt durch
Esso Chemicals Co., UeS.A| thermo-reaktiYs Gattung des
Kohlenwasserstoffharzes (spezifisches Gewicht 1,12, lodin-Wert
185) ) und wurden bei etwa 1500G in einem Extruder geknetet
um ein thermochromatisches Kohlenwasserstoffhars zu erhalten.
5 !Teile eines gemäß .Beispiel 65 ge^joanenen tJieEmoehromatischen
Stoffes wurden 10© Seilen Polyäthylen zugesetzt und sie wurden
bei 1βΟ - 18O0C in einem Extruder gekaetetj, vm ein thermochromatlsehes
Polyäthylen su erlialteno
Beispiel 7,9,
10 SDeile eines thermoehromatisohen nash Beispiel 66 gewonnenen
Stoffes wurden 100 Seilen Polymethyl=M©tte@rylat zugesetzt
und bei 2000G in einem Estruder gelm@t@tp um eis thermoehromatisehes
Polymethyl-Metäpcrylat sugesetst mad fe@i 2000G in einem
Extruder geknetet 9 "em ein themoehroüatiscli©® !»©lyiietljl-Metliacrylat
zu gewinnena
.Beispiel 80
50 !Teil© γόη Basmophas, 800 (Polyester hergestellt durdh Bayer AGf,
309851/1183
Deutschland (ΟΗ-Gehalt Von 8,8 %, spezifisches Gewicht 1,14J j,
wurden mit 8 Teilen eines thermochromatischen, gemäß .Beispiel
erhaltenen Materials gemischt und gerührt bzw. eingewirkt, um gleichmäßig das thermochromatische Material zu dispergieren.
Dann wurden 50 Teile von Desmodul L-75 (Polyisocyanat, hergestellt
durch .Bayer AG, Deutschland; Triisoeyanat (.NGO-Gehalt
13 %t Festkörpergehalt 75$ J ) der obigen Mischung zugesetzt
und diese wurde gerührt, bzw. auf sie eingewirkt, uaäM 800C
5 Stunden lang in Reaktion versetzt, um ein thermoehromatisch.es
Polyurethan zu erhalten.
üeispiel 81
12 Teile.eines, gemäß Beispiel 64 gewonnenen, thermochromatischen
Stoffes wurden 90 Teilen Epikote 828 zugesetzt,(Epoxydharz, hergestellt durch Shell international Chemicals Go«, U.S.A. ;
■Bisphenol-A-Diglyeydyl-Polyäther (m*w. 350 - 40Oj j^auf diese
wurde eingewirkt, um das thermochromatische Material gleijchmäßig
in Harz zu dispergieren. Dann wurden 10 Teile eines Härtemittels, Epicur U (Amine Addukte von Epoxydharz, hergestellt
durch Shell International Chemieais Go. 9 U„SeA.) der
Mischung zugesetzt. Die gewonnene Mischung wurde umgerührt, bzw. auf sie eingewirkt und bei 600C 3 Stunden lang in Reaktion
versetzt, um ein thermochromatisches Epoxydharz zu gewinnen»
.Beispiel 82
10 Teile.eines thermochromatischen Stoffes, gewonnen durch Beispiel
72, wurden 100 Teilen eines nicht-gesättigten Polyesterharzes
zugesetzt, und auf diese wurde eingewirkt, vl daß
thermochromatische Material gleichmäßig im Harz zu dispegieren»
Dann wurden 0,5 Teile Methylethylketon-Peroxyd und 0,2 Teile von
309851/1 183
Kobaltnaphthenat dieser Mischung zugesetzt und die gewonnene
Mischung wurde umgerührt odgl. und 5 Stunden lang bei 800O
in Reaktion versetzt, um ein thermochromatisches ungesättigtes Polyesterharz zu gewinnen.
.Beispiel 85
10,0 Teile des thermochromatischen Stoffes, gewonnen nach Beispiel 3, wurden in 90,0 Teilen eines bei 1000C erwärmten
Paraffinwachses aufgelöst. Die sich ergebende Tinte hatte Eigenschaften, um als in Kälte setzbare Tinte angewendet werden
zu können,
■Beispiel 84
30,0 Teile eines thermochromatischen, nach Beispiel 2 gewonnenen
Stoffes wurden 70.0 Teilen eines bei 10O0G erhitzten Paraffin-Wachses
gelöst. Die gewonnene Tinte hatte Eigenschaften, um als in Kälte setzbare Tinte verwendet zu werden.
Eine Mischung, bestehend aus 20,0 Teilen eines thermochromatischen,
nach Beispiel 6 gewonnenen Stoffes, 5,0 Teilen Escorez 5000 (Hydrogenisiertes Kohlenwasserstoffharz, hergestellt durch
Esso Chemicals Co«,, U.S.A.; Erweichungspunkt 1050C, spezifisches
Gewicht 0,97;, 50,0 Teile Toluol und 25,0 Teile Methyl-Iso-Butylketon
wurden gründlich umgerührt, um das thermochromatische Material und den Harz in Lösungsmittel aufzulösen. Die gewonnene
Tinte hatte Eigenschaften, welche sie zum Einsatz als Gravurtinte geeignet machte.
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.Beispiel 86
20,0 Teile eines thermochromatischen Stoffes, gewonnen durch
.Beispiel 64, 50,0 Teile einer 10$»igen Casein-Lösung in wässrigem
Amoniak, 5,0 Teile eines Styren-.Butadien Copolymer-Latex
(mit einem Festkörpergehalt von 50%) und 25 Teile Wasser, wurden
gut vermischt um eine homogene Mischung zu erhaltene Die
gewonnene Tinte hatte Eigenschaften, welche sie als wässrige
Gravurtinte einzusetzen gestattet.
Beispiel 87 \
15,0 Teile eines thermochromatischen, gemäß .Beispiel 14 gewonnenen
Stoffes, 50,0 Teile einer 20%-igen Schellacklösung in
Athynol und 35,0 Teile von Propanol wurden gemischt und umgerührt, um das thermochromatische MaterSL gleichmäßig aufzulösen.
Die gewonnene Tinte hatte Eigenschaften, welche sie als Gravurtinte und flexographische Tinte einzusetzen gestattet.
.Beispiel 88
20,0 Teile eines gemäß .Beispiel 69 gewonnenen thermochromatischen
Stoffes, 70,0 Teile einer 5%-igen wässrigen Lösung von Metolozu
9OSH (,Methylcellulose, hergestellt durch Shinetsu Kagaku K.K.,
Japan, Methoxy-Gehalt 19 - 24%) und 10 Teile von Wallpol 9130
(Yinylacetatemulsion, hergestellt durch Dainippon Ink Kagaku K.K.,
Japan (Sestkörpergehalt 55 %f spezifisches Gewicht 1,08) )
wurden gebleicht und umgerührt, um eine homogene Mischung zu erhaltene Die gewonnene Tinte hatte Eigenschaften, die sie
als wässrige Schirmtinte geeignet macht.
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20,0 Teile eines gemäß Beispiel 18 gewonnenen, thermochromatischen
Stoffes, 70 Teile einer 10%-igen Lösung von Etosy-200
CAthylcellulose, hergestellt durch The Dow Chemical Co., U.S.A.)
in Zylol und 10,0 Teile von n--Butylazetat, wurden umgerührt
bzw. versetzt, um thermochromatischen Stoff und Harz aufzulösen. Die g-ewonnene Tinte hatte Eigenschaften9 um sie als ölhaltige
Schirmtinte einzusetzen zu können®
üeis-piel 90
Eine Mischung, bestehend aus 40s0 Teilen eines $, gemäß .Beispiel
64 gewonnenen thermochromatisohen Stoffes und 60 Teile
eines polymerisierten Leinsaatöls würde. · mit einem Trockenmittel
gemischt, bestehend aus O9I Teilen von Eobaltnaphthenat und
O54 Teiles ül@inaph.th@nate Die gewonnene Tinte hatte Eigenschaften.,
die sie als Rellef-Draektinte geeignet macht«,
üeispiel 91
Eine Miselmng, bestehend aus 10 Teilen yoh Mkrocrystallinwachs,
5 Teilen eines Polyäthylens niedrigen Molekulargewichtes (mit einem Molekulargewicht von 5aOQQ) und 5 Teile eines
gemäß Beispiel 3 gewonnenen thermoehrom&tischen Stoffes wurde
erwärmt und 15 Minuten lang bei -80 bis 900G im geschmolzenen
Zustand belassen und. die Schmelz© wurde in StäTbohenfom ausgegossen
bswe geformt 9 vm ©Inen theEmoeh2?omatiseh@n Bleistift
zu bekommen.
iteis-piel 92
Eine Mischung, bestehend aus 15 fellen Polyäthylen niedrigen
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Molekulargewichtes (mit einem Molekulargewicht von 5.000J,
5 Teile von .Bleiglas (mit einem Durchmesser von 5 bis 30 γ.)
und 5 Seile eines gemäß .Beispiel 4 gewonnenen thermochromatischen
Stoffes wurde., geschmolzen und 15 Minuten lang bei einer Temperatur
von 80 bis 900C homogen dispergiert, und die Schmelze
wurde strangartig geformt mit einem Durchmesser von 2 mm,um eine .Bleistiftmine zu bekommen. Die gewonnene .Bleistiftmine
wurde mit Holz, Papier odgl. umhüllt, um einen thermochromatischen
.Bleistift zu erhalten.
.Beispiel 95
Eine Mischung, bestehend aus 20 Teilen Äthanol, 10 Teilen Xylol
und 5 Teilen eines thermochromatischen gemäß .Beispiel 9 gewonnenen
Stoffes wurde, erwärmt und 15 Minuten lang bei 50 bis 600C als Schmelze belassen und die gewonnene Zusammensetzung
wurde als Markier element gefüllt, um ein thermochr omatisch schreibendes Gerät zu erhalten.
.Beispiel 94
Eine Mischung, bestehend aus 10 Teilen Marlotherm S (eine Isomermischung von Triaryl-Dimethan, hergestellt durch Chemische
Werke Hüls AG, Deutschland), 5 Teile von DIoctylphthalat und
2 Teile von Piccolyt Alpha (Terpentintorz,, hergestellt durch
Esso Chemicals Co., U.S.A.} Erweichungspunkt 10O0Cj, spezifisches
Gewicht 0,97; wurde' 30 Minuten lang bei 80 Ms 900G unter Einwirkung
erwärmt, um Piccolyt Alpha in Marlotherm S und Dioetylphthalat
aufzulösen, und 8 Teile eines gemäß .Beispiel 11 gewonnenen thermochromatischen Stoffes wurde dieser Mischraig zugesetzt«,
Die gewonnene Mischung wurde 15 Minuten lang bei 80 bis 900C
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erwärmt, tun das thermochromatische Material aufzulösen. Die gewonnene Tintenverbindung wurde als Kugelkopf gefüllt, um
einen thermochromatischen Kugelkopf zu bekommen.
.Beispiel 95
Mischung von 5 !'eilen von Marlotherm S, 10 Teilen von Leinsaaιοί und 10 Teilen eines, gemäß Beispiel 14 gewonnenen thermocnromatischen
Stoffes wurde 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 70 bis 800C erwärmt unter Einwirkung, um thermoehromatische
Röhrchenfarbe zu erhalten.
.Beispiel 96
Eine Mischung, bestehend aus 10 Teilen von Mikrocrystallinwachs, 5 Teilen von n-Paraffinwachs (Schmelzpunkt 13O0PJ und 7 Teilen
eines, nach .Beispiel 65 gewonnenen thermochromatischen Stoffes wurde erhitzt und 10 Minuten lang bei 80 bis 900C als geschmolzen
belassen, und die Schmelze wurde stiftartig geformt, um einen thermochromatischen Bleistift zu gewinnen.
30 Teile einer wässrigen Lösung von Gohsenol G-M-Hf 40 Teile
von Wallpol 9130 und das, gemäß Beispiel 64 gewonnene thermoehromatische
Material wurden gemischt und bei Raumtemperatur versetzt,um eine homogene Mischung zu bilden, welche sich als
thermoehromatische Röhrchenfarbe eignet.
Eine iviischung aus 10 Teilen Mikrocrystallinwachs, 5 Teilen von
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Polyäthylen niedrigen Molekulargewichtes (Molekulargewicht von
1.500J und 5 'i'eile eines gemäß Beispiel 18 gewonnenen thermoehromatischen
Stoffes wurden erwärmt und 15 Minuten lang bei einer 'l'emperatur von 80 bis 900C geschmolzen belassen und die
Schmelze wurde in Stiftform ausgeformt, um einen thermochromatischen
Bleistift odgl. zu erhalten.
Beispiel 99
Beispiel 99
Eine Mischung von 50 !'eilen von Sanwax 171P (Polyähylen niedrigen
Molekulargewichtes, hergestellt durch Sanyo Easei K.K., Japan),
20 Teile von Elvax 420 (Athylen-Vinylazetat-Copolymer, hergestellt
durch Mitsui Polychemical K.E., Japan; Yinylazetat-Gehalt 18%, Äthyl engehalt 82%; und 30 Teile des gemäß .Beispiel 21
gewonnenen thermochromatischen Stoffes wurden erwärmt und 15 Minuten lang bei 1200C geschmolzen belassen, um eine homogene
Verbindung zu erhalten, welche nützlich als thermochromatische Farbe verwendet werden kann.
■Beispiel 100
■Beispiel 100
Eine Mischung von 20 Teilen von JNeowax A (Polyäthylen niedrigen
Molekulargewichtes, hergestellt von JMisseki Jushi Kagaku K.Z.,
Japan,), 5 Teile von Piccolyt Alpha (Terpentinharz, hergestellt durch Esso Chemicals Co., U.S.A.;, 65 Teile von Xylol und 10
Teile von nach Beispiel 22 gewonnenen thermochromatischen Stoffes
wurden erwärmt und bei 700C 30 Minuten lang aufgelöst, um eine
thermochromatische Farbe zu gewinnen.
Beispiel 101
Beispiel 101
Eine Mischung von 20 Teilen Piccolyt Alpha, 40 Teilen Xylol, 30 Teilen Methyl-lso-Butylketon und 10 Teilen eines gemäß Beispiel
3 gewonnenen thermochromatischen Stoffes wurden erwärmt und bei 700C 20 Minuten lang aufgelöst, um eine thermochromatische
Farbe zu erhalten. 3 0 9 8 5 1/116 3
Eine Mischung von 2o Teilen Adeka-Chlor-Gurami(Chlorgummi, hergestellt
durch Asahi Denka Kogyo K.K8, Japan; Chlorgehalt
68 #, spezifisches Gewicht 1,6), 4o Teilen Xylol, 25 Teilen
von Butyl-Azetat und 15 Teilen von geraäss Beispiel 7 gewonnenem
thermochromatisehen Stoff wurden erwärmt und 2o Minuten
lang bei 6o G aufgelöst, um thermochromatisehe Farbe zu gewinnen,
Eine Mischung von So Teilen von Io ^iger Lösung des Litrons
(Styren—Malein^Anhydrid^Kopplymer^hergestellt durch Mitsubishi
Monsanto Kasei K0K0, Japan; Molekulargewicht (m,Wi) 2o.ooo,
Säure No, l8o, Äquivalentgewicht 3oo) in wässrigem Ammoniak
und 2o Teilen von nach Beispiel 6h gewonnenem thermochromatischen Stoff wurden Io Minuten lang bei 3o G versetzt bzw« auf
die Mischung eingewirkt, um eine homogene Dispersion zu gewinnen, die nützlich als thermochromatische Farbe verwendet werden
kann.
5o Teile von Wallpol 913© (Polyvisiyl^Äzetat-Esaulsionj hergestellt
durch Dainippon. Isake Kagaku K8K08 Japan), 35 Teile
Wasser und 15 Teile eines gemäss Beispiel 65 gewonnenen ther
mo.chr oma tischen Stoffes -wurden 1© Minuten lang bei 3o C umge
- 62 -
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rührt oder auf die Mischung eingewirkt, um eine homogene Dispersion
zu erhalten, welche nützlich als thermochromatische Farbe verwendet werden konnte.
3o Teile eines gemäss Beispiel 69 gewonnenen thermochromatischen
Stoffes wurden einem Bindemittel zugesetzt, bestehend aus 3o Teilen von Icolophonium-modifizierten Malein-Harz und
ko Teilen von Xylol, und die Mischung wurde Io Minuten lang
bei 3o C versetzt, um eine homogene Dispersion zu gewinnen,
welche nützlicherweise als thermochromatische Farbe verwendet werden konnte»
Beispiel I06,
2o Teile eines thermochromatischen gemäss Beispiel 66 gewonnenen
Stoffes wurden in Jo Teilen von Epikote 815 (Epoxydharz,
hergestellt durch Shell International Chemicals 5 Bisphenol-A-Diglyzidyl-Polyäther, Molekulargewicht 3^o - 4oo)
und Versamid (Härtemittel auf der Basis von Polyamid-Harzen, hergestellt durch Daiichi General K#K., Japan) dieser Dispersion
gerade vor der Benutzung zugesetzt, um eine thermochromatische
Farbe zu erhalten.
15 Teile eines thermochromatischen Stoffes wurden gleichmässig
bei 2o C in ein Bindemittel dispergiert, bestehend aus 15 Teilen von Denka Lac (Vinylohloridvinylazetatcopolymer, herge-
309851/1163
stellt durch Denki Kagaku K.K., Japan; Vinylchloridgehalt 9o $,
Vinylazetatgehalt Io $, Polymerisationsgrad ^5°), aus 4o Teilen
von Methylisobutylketon und 3o Teilen Xylol, um eine thermo
chroma tische Farbe zu erhalten,
Beispiel I08,
Das thermoehromatische gemäss Beispiel 7^ gewonnene Polyäthylen
wurde auf Teilchengrösse von 5° - 2oo ·/ pulverisiert.
Das so pulverisierte Erzeugnis wurde nützlicherweise als thermochromatisches
Farbpulver verwendet«
Das thermochromatische gemäss Beispiel 75 gewonnene Polypropylen
wurde auf Partikelgrösse von 5° - 2oo U pulverisiert. Das
so gewonnene pulverisierte Erzeugnis wurde nützlicherweise als thermochromatisches Farbpulver verwendet0
Eine Drucktinte, bestehend aus 2o,o Teilen eines gemäss Beispiel 64 hergestellten thermochromatischen Stoffes, 7°»o Teilen
einer 5 %igen wässrigen Lösung von Metolozu 9oSU und lo,o
Teilen von Wallpol 913o, wurden auf Teilen einer Stützverkleidung angewendet, bestehend aus synthetischem Papier durch Skalen
bzw, Schirmbeschriftung, um eine thermochromatische Schicht
zu bilden. Ein Polyäthylen-Film wurde als Schutzschicht auf
die thermochromatische Schicht laminiert, um ein thermochromatisches Blatt zu erhalten,
Beispiel 111.
Eine Drucktinte, bestehend aus lo,o Teilen eines gemäss Bei-
30985 1/1163
spiel 72 hergestellten thermochromatischen Stoffes, 75 Teilen
einer 1 $igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol und 15»ο
Teilen eines Styrenbutadienlatex (mit einem Festkörpergehalt von 5o $) wurde auf der ganzen Oberfläche eines als Stütze
dienenden Verkleidungspapiers beschichtet, mittels einer Luftstrahl (Luftmesser)-Beschichtung, um eine thermochromatische
Schicht zu bilden. Auf diese Art wurde ein thermoch.romatisch.es
Blatt gewonnen,
Beispiel 112,
Eine Drucktinte, bestehend aus 2o,o Teilen eines gemäss Beispiel
k gewonnenen thermochromatischen Stoffes, 7o,o Teilen einer
Io $igen Lösung von Äthylzellulose in Xylol und lo,o Teilen
eines N-Butylazetates wurden in Anteilen auf einer Glasschicht eingesetzt, die als Stützbekleidung dient, in Form von Schirmbzw,
Skalenbeschriftung, um eine thermochromatische Schicht zu bilden. Ein Überzug von Polyvinylbutyral wurde als Schutzschicht
auf die Oberfläche der thermochromatischen Schicht aufgebracht, um eine thermochromatische Folie bzw, ein Blatt zu erhalten,
Beispiel 113>
Eine Drucktinte, bestehend aus 3o Teilen eines gemäss Beispiel
18 gewonnenen thermochromatischen Stoffes, 3o Teilen eines mikrokristallinen
Wachses und ko Teilen eines Polyäthylens niedrigen
Molekulargewichtes (mit einen Molekulargewicht von 5«ooo)
wurde auf Teilen einer Glasschicht aufgedruckt, die als Träger dient, unter Anwendung einer Erwärmung und des Intaglioverfahrens,
um eine thermochromatische Schicht zu bilden. Eine andere Glasschicht (Glasplatte) wurde als schützende Schicht auf der
Oberfläche der thermochromatischen Schicht eingesetzt, um ein
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thermochromatisch.es Blatt zu erhalten,
Beispiel Il4.
Eine Drucktinte, bestehend aus 2o,o Teilen eines thermochromatischen,
gemäss Beispiel 69 gewonnenen Stoffes, 60,0 Teilen einer 2 $igen Lösung von Kasein in %-iässrigem Ammoniak und
2o,o Teilen eines Styrenbutadien-Latex (mit einem Festkörpergehalt von 5o $) wurden in Anteilen auf einem als Träger dienenden Stoff angewendet, unter Einsatz des wässrigen Gravurdruckverfahrens,
um eine thermochromie tische Schicht zu bilden.
Auf diese Art wurde ein thermochromatisches Blatt gewonnen,
Beispiel 115«
Eine Drucktinte, bestehend aus 15,ο Teilen eines gemäss Beispiel
9 gewonnenen thermochromatischen Stoffes 9 5°s° Teilen einer
2o $igen Lösung von Schellack in ÄthanoJjXind 35 s © Teilen von
Propanol wurden in Anteilen auf einem teilweise eingefärbten Blatt als Träger unter Anwendung das G-ravurdruckes oder flexographischen
Drückens angewendet 9 um eine thermochromatische
Schicht zu bilderie
Ein Polyvinylchlorid-Filmj der einen ultravioletten Absorber,
z©B, Tinuvin 327s enthält s wurde als Schutzschicht auf der Oberfläche
der thermochromatischen Schicht laminiert, um ein thermochromatisches
Blatt zu erhaltene
Eine Verbindung von 5 Teilen eines gemäss Beispiel 21 hergestellten
thermochromatischen Stoffes und 95 Teilen eines Polyäthylens wurden bei I80 C geknetet und ein filmartiges Erzeugnis
wurde hergestellt. Das Erzeugnis wurde dann auf einem teil-
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- 66 weise eingefärbten Papier laminiert, um ein thermochromatisches
Blatt zu erhalten. Beispiel 117.
Eine Verbindung, bestehend aus 8 Teilen eines gemäss Beispiel 65 hergestellten thermochromatischen Stoffes und 92 Teilen von
Polyäthylen,wurden bei I60 C geknetet und zu einem .filmartigen
Erzeugnis geformt. Dann wurde der Film auf einem teilweise eingefärbten
Papier laminiert, um ein thermochromatisches Blatt zu erhalten.
Die thermochromatischen Kennwerte des gemäss Beispielen 63 bis 117 hergestellten thermochromatischen Stoffes bzw. der Stoffe
sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben. In jedem Fall der thermochromatischen Stoffe wurde ein umkehrbarer Metach.ro-
matismus festgestellt»
Lauf. Farbe unterhalb der Den Metachroma- Temperatur oberhalb
Nr. einen Metachromatis- tismus verursa- einer den Mefcachro-
mus verursachenden chende Tempera- matismus verursa-
Temperatur tür ( C) ohenden Temperatur
3o farblos 4o "
49 "
38 "
42 " Io » -8 »
-56 "
3o gelb
43 farblos
39 blau
43 farblos
43 η
87 ' »
63 | blau |
64 | Il |
65 | rot |
66 | Il |
67 | blau |
68 | orange |
69 | rot |
7o | grün |
71 | ti |
72 | blau |
73 | farblos |
74 | grün |
75 | η |
76 | rot |
- 67 -
309851/1 163
Lauf. Nr, |
Farbe unterhalb der einen Metachromatis- mus verursachenden Temperatur |
Den Metachroma tismus verursa chende Tempera tür (0C) |
77 | blau | 4o |
78 | rot | 49 |
79 | Il | 38 |
8o | orange | Io |
81 | blau | 4o |
82 | Il | 43 |
83 | Il | 4o |
84 | Il | 3o |
85 | rot | 38 |
86 | blau | 4o |
87 | Il | 43 |
88 | rot | -8 |
89 | farblos | 39 |
9o | blau | 4o |
91 | It | 4o |
92 | rot | 49 |
93 | orange | Io |
94 | grün | -56 |
95 | blau | 43 |
96 | rot | 49 |
97 | blau | 4b |
98 | farblos. | 39 |
99 | grün | 43 |
loo | rot | 87 |
lol | blau | 4o |
Io2 | η | 42 |
Io3 | It | 4o |
Io4 | rot | 49 |
Io5 | It | -8 |
Io6 | H | 38 |
Io7 | farblos | 39 |
Io8 | grün | 43 |
Io9 | Il | 43 |
Temperatur oberhalb einer den Metachromatismus verursachenden
Temperatur ( C)
farblos
Il Il
It
It
It Il
blau farblos η
It
η η
It
tt tt
blau
farblos η
Il
η it η η
it
blau farblos
■II
309851/1163
2377723
Fortsetzung - 68 -
110 blau 4o farblos
111 » 43 » ·
112 rot 49 . «
113 farblos 39 blau
114 rot -8 farblos
115 orange Io w
116 grün 43 "
117 rot 49 M
Die Unterschiede in den thermochromatischen Charakteristika zwischen
den thermochromatischen Werkstoffen dieser Erfindung und den bekannten thermochromatischen Werkstoffen sind in der Tabelle
IXJ zusammengefasst·
30985 1/1163
• | Tabelle III | O | (feststellbar) | Thermochrom· Werkstoffe nach Art von komplexen Me tallen· |
Thermochrom. Werk stoffe nach Art von Flüssigkristallen· |
! | 232 | |
Thermochromatlsche Werkstoffe gemäß Erfindung |
O O |
ti | VO | M CJ |
||||
Den Metachromatismus verursachende [temperatur |
O | X (nicht fest stellbar) |
X (nicht feststell bar) |
|||||
U) (—) |
-100 bis -5O0C | χ !» X 8! |
α (geringfügig fest stellbar) O (feststellbar) |
|||||
CD OO cn |
-50 bis O0C O bis +5O0C |
O | 93 | Δ(geringfügig feststell |
O « | |||
_i | +50 bis +10O0C | O | bar) | |||||
\j+ OO |
Art des Metachromatismus | O | (gut) | Σ laicht fest stellbar) |
X (nicht feststell bar) |
|||
farbig jr-~~^ farblos | O | ^feststellbar) | X (nicht möglich) | X (nicht möglich; | ||||
Auswahl metachromatischer Farben und Kombinationen metachroma tischer Farben |
O | (billig) | ^ (einigermaßen schlecht) |
^ (einigermaßen schlecht) |
||||
Farbgüte des Metachromatismus | X (nicht fest stellbar) |
X (nicht feststell bar ) |
||||||
Umkehrbarkeit zwischen Zuständen der Lichtdurchlässigkeit und Lichtabschirmung |
/\( einigermaßen *—* teuerj |
X (teuer) | ||||||
Kosten | ||||||||
Wie aus der vorstehenden Beschreibung entnommen werden kann, besitzen die therraochromatisehen Materialien im
Vergleich zu den herkömmlichen thermochromatischen Materialien
ausgezeichnete metachromatische Eigenschafteno
Die thermochromatischen Materialien gemäß Erfindung können daher auf solchen Gebieten wirksam eingesetzt
werden, wo herkömmliche thermochromatische Materialien verwendet werden, und außerdem können die thermochromatischen
Materialien gemäß Erfindung wegen ihrer neuen metachromatischen Eigenschaften für neue Anwendungsgebiete
eingesetzt werden, wo bisher keine herkömmliche thermochromatische Materialien verwendet wurden«,
Beispielsweise können die thermochromatischen Materialien gemäß Erfindung wirksam für die Erfassung von Temperaturänderungen
in verschiedenen Industriezweigen,, insbesondere in Industriezweigen, in welchen bei Tieftemperaturen
gearbeitet wird, eingesetzt werden. Sie können ferner noch als ein die Farbe verändernder Indikator
zur Überwachung von chemischen Reaktionen oder für die Gefahrenanzeige in einem Behälter oder bei der lagerung
von gefährlichen Materialien verwendet werden. Ferner können sie zur Messung der Temperaturverteilung
in chemischen Apparaturen oder als Temperaturxnaikator für die frühzeitige Erfassung einer Hitzeerzeugung;, verursacht
durch überbelastung von elektrischen leitungen
- 71 -309851/1163
v · - 71 -
oder elektrischen Maschinen, eingesetzt werden. Außer diesen industriellen Anwendungen kann das thermochiomatische
Material der vorliegenden Erfindung als Temperatur- Indikator für Haushaltsgeräte, wie z.B. Kühlschränke,
Tiefkühl-Truhen, Kühler, Heizsysteme, im Bad und dergl.
mehr, verwendet werden. Darüberhinaus kann das thermochromatische
Material der vorliegenden Erfindung wegen der Eigenschaft, daß Farbänderungen in Abhängigkeit
von verschiedenen Änderungen der Temperatur zum Verhüllen oder Enthüllen eines Hintergrundes verwendet
werden können, für Auslagen, Ausstellungen und Reklamezwecke, oder als Lehrmaterial, Spielzeug, Magnetvorrichtung,
oder dergl., verwendet werden.
Nachdem die Erfindung nun im einzelnen und unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen derselben beschrieben
wurde, kann der Fachmann dieser Beschreibung entnehmen, daß verschxedenartxge Veränderungen und Modifikationen
durchgeführt werden können, die noch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
- Patentansprüche - 72 -
309851/1163
Claims (1)
- Patentansprüche:1. The rmochromatische s Material, enthaltend als zwingend erforderliche Komponenten(A) eine oder mehrere Elektronen-spendende, chromati-' sehe organische Verbindungen;(B) eine oder mehrere Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxylgruppe; und(G) Alkohol(e), Ester, Keton(e) und/oder Äther.2. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa -100 bis etwa 2000C einen reversiblen Metachromatismus durchmacht.3. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Elektronen-spendende, chromatische organische Verbindung, mehr als eine Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe und mehr als eine Verbindung aus der Gruppe der Alkohole, Ester, Ketone und Äther anwesend ist.4. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Komponenten (B) und (C) in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 100 Gew.-Teilenpro Gewichtsteil der Elektronen-spendenden, chromatischen organischen Verbindungs-Komponente (A) zugegen ist.309851/11635. Thermochromatisches Material nach Anspruch lf dadurch gekennzeichnet? daß die Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe, oder$, falls mehrere Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxylgruppe vorhanden sind, die Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxylgruppe ein Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 800 "besitzen..6. Thermochromatisehea Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (C) einen oder mehrere Alkohole mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 150 bis etwa 500 enthalte7. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (ö) einen oder mehrere Ester mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 150 bis 1000 enthalte8. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung {C) ein oder mehrere Ketone mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 150 bis etwa 500 enthalte9. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (G) einen oder mehrere Äther mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 15O bis etwa 500 enthält«- 74 309851/11S310. Thermochromatisches Material nach Anspruch 4? dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (A) Fluoran-leulcoverMndungen, Triphenylme thanphthalid-Le uko verbindungen und/oder Lactam-Le uko verbindungen enthält»11. Thermochromatisches Material nach Anspruch 4? dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (B) Alkylmonophenolef Alkyldiphenole, Ihiobi-salkylphenole, Alkylphenylphenole, Alkylcatechole, Hydroxyalkylüiaphthaline, Dihydroxy™ alkylnaphthaline (ein beliebiger Anteil besitzt 1 bis Kohlenstoffatome), Gallussäure-Alkoholester, p-Qxybenzoesäure-Alkoholester, Protocatechussäure-Alkoholester und/oder Phenol-Pormaldehyd-Yorpolymerisate enthält«12. Thermochromatisches Material nach Anspruch 49 dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (C) aliphatische Alkohole, aliphatische Alkoholester und/oder Hydroxyaliphatische Alkoholester enthält.13. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Additiv, nämlich Benzotriazole), Benzophenon^(e) und und/oder Phenylsalicylat(e) in einer als Ultraviolett-Absorptionsmittel wirksamen Menge enthält.- 75 -309851/118314. Thermochromatisches Material nach. Anspruch 13, dadurch ■ gekennzeichnet, daß das Additiv in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-Teilen, bezogen auf das Gewicht des thermochromatischen Materials, zugegen ist.15. Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner als Additiv Dilaurylthiodipropionat und/oder Distearylthiodipropionat in einer als Antioxidationsmittel wirksamen Menge enthält·16. Thermochromatisches Material nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv in einer Menge von etwa 0,1 bis 10 Gew.-Teilen, bezogen auf das Gewicht des thermochromatischen Materials, zugegen ist.17· Thermochromatisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner ein Polymeres enthält.18. Thermochromatisches Material nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das thermochromatische Material in einer Menge im Bereich von etwa 0,1 bis 40 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des thermochromatischen Materials plus Polymeres, zugegen ist.19. Thermochromatisches Material nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein Polyolefin ist.- 16 309851/116320. Thermochromatisches Material nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polyäthylen, Polypropylen und/oder Polyäthylen-Polypropylen-Copolymerisate, ist.21. Thermochromatisches Material nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere Butadien-Styrol-Kautschuke, Butadien-Nitril-Kautschuke-, Chloropren-Kautschuke und/oder Butyl-Kautschuke ist.22. Thermochromatisehes Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Mikrokapseln mit einer Größe, die etwa 50 /U nicht überschreitet, okkludiert ist.23. Thermochromatisches Material, dadurch gekennzeichnet, daß es ein in Mikrokapseln okkludiertes thermochromatisches Material nach Anspruch 22 in einem Polymeren inkorporiert enthält.24. Thermochromatisches Material nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere Polyäthylen, Polypropylen und/oder Polyäthylen-Polypropylen-Copolymerisate ist.25. Thermochromatisches Material nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere Butadien-Styrol-Kautschuke,. Butadien-Nitril-Kautschuke, Chloropren-Kautschuke und/oderButyl-Kautschuke ist.309851/1163 _ 77 _26. Thermochromatisches Material nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ungesättigte Polyesterharze, Siliconharze, Epoxyharze und/oder Polyure thanharz e ist.27. Thermochromatische Druckfarbe bzw. Tinte, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein thermochromatisches Material nach Anspruch 1 in einem Träger gelöst oder dispergiert enthält.28. Thermochromatische Druckfarbe bzw. Tinte nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß der Träger Wasser, wässrige Lösungen von wasserlöslichen Harzen, wässrige Lösungen von alkalilösliehen Harzen und/oder synthetische Harzemulsionen ist·29. Thermochromatische Druckfarbe bzw» Tinte nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Harz Polyvinylalkohole, Polyvinylmethyläther, Alkydharze, Aminoharze, Acrylharze, Methylcellmlose, Hydroxylpropylcellulose und/oder Oarboxylmethylcellulose ist.30. Thermocnromatisohe Druckfarbe bzw« Tinte nach Anspruch 28, dadurch, gekennzeichnet, daß das alkalilösliche Harz Schellack, Zein, Casein imd/od@r Styrol-MaleinBäure-Copolymerisate ist·- 78 309851/1183· Thermochromatische Druckfarbe bzw. Tinte nach Anspruch. 28, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetische Harzemulsion Styrol-Butadien-Latex, Styrol-Polymerisat-Emulsion, Styrol-Aeryl-Polymerisat-Emulsion, Butadien-Nitril-Copolymerisat-Emulsion, Vinylacetat-Polymerisat-Emulsion, Acryl-Polymerisat-Emulsion und/oder eine Vinylacetat-Acryl-Copolymerisat-Emulsion ist.32. The nnochromatische Druckfarbe bzw. Tinte nach Anspruch 27? dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein trocknendes Öl, nämlich Leinöl, Holzöl, Äthric in (mineralöllösliches polymerisiertes Ricinusöl), Orticicaöl, styryliertes Leinöl und/oder maleiniertes Leinöl ist.33· Thermochromatische Druckfarbe bzw. Tinte nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Bienenwachs, Haze-Wachs, weißes Wachs, Insektenwachs, Montanwachs, ein niedermolekulares Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von unterhalb 5000 und/oder ein niedermolekulares Polypropylen mit einem Molekulargewicht von unterhalb 5000, ist.34· Thermochromatiache Druckerschwärze oder Schreibtinte,dadurch gekennzeichnet, daß sie Mikrokapseln aus therraochromatischem Material nach Anspruch 1 in einem Träger dispergiert enthält.- 79 -309851/116335· Thermochr omatische Farbe, dadurch gekennzeichnet, daß 'sie ein thermochromatisches Material nach Anspruch 1 in einem Träger., enthaltend eine filmbildende Substanz, gelöst oder dispergiert enthält.36. Thermochromatische Farbe, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mikrokapseln aus einem thermochromatischen Material nach Anspruch 1 in einem Träger, enthaltend eine Filmbildende Substanz, dispergiert enthält.37. Thermochromatisches blattförmiges bzw. plattenförmiges Material, enthaltend eine Unterlagenschicht (backing liner), eine thermochromatische Schicht, enthaltend ein thermochromatisches Material nach Anspruch 1, das auf zumindest einer Oberfläche der Unterlagenschicht ausgebildet ist..33, Thermochromatisches blattförmiges bzw. plattenförmiges Material nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine auf der Oberfläche der thermochromatischen Schicht ausgebildete Schutzschicht enthält.39. Thermochromatisches blattförmiges bzw. plattenförmiges Material nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht ein Film-bildendes Polymerisat, nämlich Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid,- 80 - ■ 309851/1163Polyvinylacetat, Polyester, Polyacrylsäureester, Styrol-Butadien-Copolymerisat, Styrol-Acryl-Copolymerisat, Vinylacetat-Acryl-Copolymerisat, Athylcellulose und/oder Acetylcellulose ist.40. Thermochromatisches blattförmiges bzw. plattenförmiges Material nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus Glas ist.· Thermochromatisch.es blattförmiges "bzw. plattenförmiges Material, enthaltend eine Unterlageschicht (backing liner) und eine thermochromatische Schicht, enthaltend Mikrokapseln eines thermochromatischen Materials nach Anspruch 1, das auf zumindest einer Oberfläche der Unterlageschicht ausgebildet ist.42. Thermochromatisches blattförmiges bzw. plattenförmiges Material nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine auf der Oberfläche der thermochromatischen Schicht ausgebildete Schutzschicht enthält.43· Thermochromatisches blattförmiges bzw. plattenförmiges Material nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daßdie Schutzschicht ein Fiüjn-bildendes Polymerisat, nämlich Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid,- 81 309851/1163Polyvinylacetat, Polyester, Polyacrylsäureester, Styrol-Butadien-Copolymerisat, Styrol-Acryl-Copolymerisat, Vinylacetat-Acryl-Copolymerisat, Atliylcellulose und/oder Acetylcellulose ist.44· 'Dhermochromatisches blattförmiges bzw. plattenförmiges Material nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus Glas ist.309851/1163Leerseite
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