DE3213092C2 - Reversibel thermochromes Material - Google Patents
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Abstract
Reversibles thermochromes Material aus A) einer elektronenabgebenden chromatischen organischen Verbindung und B) einem sauren Phosphorsäureester oder einem Salz davon, worin Komponenten A) und B) in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1/10 bis 50 vorhanden sind. Das Material kann auch eine dritte Komponente C) zur Überwachung der Temperatur der Verfärbung (Entfärbung des thermochromen Materials) enthalten. Das thermochrome Material unterliegt einem reversiblen Metachromatismus bei einer Temperatur im Bereich von -50 bis 120 ° C. Weiterhin können die reversiblen thermochromen Materialien in Mikrokapseln enthalten sein.
Description
dadurch gekennzeichnet,
daß es als Komponente (B) einen oder mehrere saure Phosphorsäureester oder Metallsalze davon der allgemeinen
Formel (I)
R1O
P-OM (I)
/W
R2O O
worin R, und R2, die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom, eine lineare Alkylgruppe
mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte Alkylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine
Alkenylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 24 Kohlenstoffatomen oder
eine Arylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit dem Proviso, daß Rt und R2 nicht gleichzeitig
Wasserstoff sind, und M bedeutet Wasserstoff, Natrium, Kalium, Lithium, Kalzium, Zink, Zirkonium, Aluminium,
Magnesium, Nickel, Kobalt, Zinn-Kupfer, Eisen, Vanadium, Titan, Blei oder Molybdän,
enthält, wobei das Verhältnis der Komponente (A) zur Komponente (B) 1 : 1/10 bis 50, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
enthält, wobei das Verhältnis der Komponente (A) zur Komponente (B) 1 : 1/10 bis 50, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
2. Thermochromes Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich
(C) eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe aliphatische einwertige Alkohole mit 4 bis 31 Kohlenstoffatomen,
alizyklische einwertige Alkohole mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, aromatische einwertige
Alkohole mit 7 bis 9 Kohlenstoffatomen, mehrwertige Alkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, PoIyethylenglykole
mit einem Molekulargewicht von 200 bis 20 000, Zuckeralkohole, Esterverbindungen
von Monokarbonsäuren mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen und aliphatischen einwertigen Alkoholen mit 1
bis 22 Kohlenstoffatomen, Esterverbindungen von Monokarbonsäuren mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen
und Phenolen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, Esterverbindnngen von Monokarbonsäuren mit 2 bis
22 Kohlenstoffatomen und mehrwertigen Alkoholen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Esterverbindungen
von Polykarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und aliphatischen einwertigen Alkoholen
mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, aromatische Sulfonsäureester mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, aliphatische
Sulfonsäureester mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, Phosphorsäuretriester von aliphatischen einwertigen
Alkoholen mit2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Phenolen mit6 bis 15 Kohlenstoffatomen, aliphatische
Ketone mit 5 bis 35 Kohlenstoffatomen, aromatische Ketone mit 8 bis 13 Kohlenstoffatomen,
Fettsäureamide mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen und deren N-Alkyl-substituierte Verbindungen, aliphatischen
Ether mit 8 bis 26 Kohlenstoffatomen, aromatische Ether mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, aliphatische
Monokarbonsäure mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, aliphatische Polykarbonsäure mit 3 bis
12 Kohlenstoffatomen, aromatische Monokarbonsäuren mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen und aromatische
Polykarbonsäuren mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen, wobei das Gewichtsverhältnis (A): (B): (C)
gleich 1 : 10 bis 50 : 1 bis 800 ist, und das thermochrome Material einen reversiblen Metachromatismus
in Abwandlung des Anspruchs 1 im Bereich von -50 bis 100°C eingeht.
3. Verwendung des thermochromen Materials gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 in Mikrokapseln einer
Größe von nicht mehr als 30 mit). μ
Die Erfindung betrifft ein neues thermochromes Material mit reversiblem Metachromatismus.
Metallkomplexsalzkristalle, die einen spezifischen Metachromatismus aufweisen, sind bisher schon als
thermochrome Materialien verwendet worden. Diese Metallkomplexsalzkristalle haben jedoch thermochrome
Temperaturbereiche von im wesentlichen 500C bis zu einigen Hundert 0C. Die meisten üblichen thermochromen
Materialien haben einen thermochromen Temperaturbereich, der 1000C übersteigt. Weiterhin gibt es
keine thermochromen Materialien, die einen Metachromatismus in dem Temperaturbereich haben, wie er im
täglichen Leben vorkommt. Deshalb können die üblichen thermochromen Materialien nur in sehr beschränkter
Weise angewendet werden.
Bei der Verwendung der üblichen thermochromen Materialien war es bisher nicht möglich, eine gewünschte
Farbe bei der gewünschten Temperatur zu erhalten. Dies liegt daran, daß nur einige wenige Substanzen einen
Metachromatismus bei einer Temperatur unterhalb 1000C aufweisen. Beispielsweise färbt sich die Verbindung
AgHgJ von gelb nach orange bei 500C und die Verbindung CuHgJ von rot nach braun bei 70°C. Deshalb ist es
nicht mögiich, die Art der Farbe auszuwählen, und darüber hinaus sind alle Farbänderungen nicht unterscheidbar
deutlich.
Darüber hinaus haben die Metallkomplexsalzicristalle keine Lichttransparenz, und deshalb ist es nicht möglich,
einen Hintergrund alternativ zu bedecken oder freizugeben oder zu bedecken mittels einer Temperaturänderung.
Viele dieser Komplexsalze enthalten Schwermetalle und insbesondere solche Substanzen, die bei einer
Temperatur unterhalb 1000C einen Metachromatismus aufweisen, enthalten - wie schon vorher erwähnt Quecksilber.
Deshalb muß man beim Umgang mit diesen Substanzen aus Gründen der Umweltverschmutzung
sehr vorsichtig sein. Außerdem ist es auch nicht wünschenswert, diese Substanzen in größeren Mengen zu verwenden.
Andere thermochrome Materialien schließen Flüssigkristalle ein. Diese Flüssigkristalle haben thermochrome
Temperaturbereiche von etwa -10 bis etwa 2000C, und es gibt nur ein oder zwei Flüssigkristalle, die bei
einer Temperatur unterhalb O0C Metachromatismus entwickeln. Ebenso wie es für die vorerwähnten Metallkomplexsalzkristalle
dargelegt wurde, gilt deshalb auch für die Flüssigkristalle, daß man nicht die gewünschte
Farbe bei der gewünschten Temperatur erhalten kann. Man kann lediglich die Farbe erhalten, die dem Flüssigkristall
inhärent anhaftet. Darüber hinaus haben diese Kristalle auch den Nachteil, daß sie sich unvermeidbar
verändern oder abgebaut werden, wenn sie in Berührung mit anderen Substanzen kommen, denn sie sind chemisch
sehr empfindlich. Darum ist es nicht vorteilhaft, solche Flüssigkristalle als thermochrome Materialien zu
verwenden. Die Nachteile dieser Materialien werden deutlich, wenn man berücksichtigt, daß nur Materialien
erhalten werden, die eine dunkle Tönung aufweisen, weil cholesterische Flüssigkristalle einen dunklen Hintergrund
benötigen.
Aus der DE-OS 23 27 723 sind reversible thermochrome Materialien bekannt, die einen Metachromatismus
in einem Temperaturbereich von -1000C bis etwa 2000C aufweisen. Bei diesen Materialien ist es möglich, die
gewünschte Farbe auszuwählen. Diese thermochromen Materialien haben vorwiegend eine tiefere Färbung bei
Temperaturen unterhalb der Umschlagtemperatur, d.h. bei der Temperatur, bei der sie Metachromatismus aufweisen.
Es besteht ein Bedürfnis nach einem reversibel thermochromen Material, das überwiegend oberhalb der
Umschlagstemperatur eine dunklere Färbung aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Material zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein thermochromes Material gemäß Anspruch 1 gelöst.
Mit den Komponenten (A) und (B) wird ein Bereich der Umschlagstemperatur vor 40 bis 12O0C erreicht.
Durch den Zusatz der Komponente (C) gemäß Anspruch 2 kann man, wie dies schon aus der DE-OS 23 27 723
entnehmbar ist, den Bereich der Umschlagstemperatur nach unten erweitern.
Das Verhältnis und die Art der Komponenten beeinflußt die Intensität der Farbe, die Umschlagstemperatur
und die Art der Färbung/Entfärbung. Die gewünschten Eigenschaften werden erzielt, wenn die Komponenten
(B) und (C) 1/10 bis 50 Gew.-Teile bzw. 1 bis 800 Gew.-Teile pro 1 Gew.-Teil der Komponente (A) ausmachen.
Jede der Komponenten (A), (B) und (C) kann aus zwei oder mehr Verbindungen bestehen. Um die Eigenschaften
zu verbessern, ist es möglich, den thermochromen Materialien Additive zuzugeben. Typische Additive sind
beispielsweise Antioxidantien, Antialterungsmittel, Ultraviolett-Absorptionsmittel, Verdünnungsmittel, Auflösungsmittel
und Sensibilisierungsmittel.
Elektronenabgebende chromatische, farblose, organische Verbindungen (d.h. Komponente (A)), sind beispielsweise:
Kristall-Violett-Lacton, Malachit-Grün-Lacton, Michler's-Hydrol, Kristall-Violett-Karbinol,
Malachit-Grün-Karbinol, N-(2,3-Dichlorophenyl)-leukoauramin, N-Benzoylauramin, Rhodamin B-Laktam, N-Acetylauramin, N-Phenylauramin,
Malachit-Grün-Karbinol, N-(2,3-Dichlorophenyl)-leukoauramin, N-Benzoylauramin, Rhodamin B-Laktam, N-Acetylauramin, N-Phenylauramin,
2-(Phenyliminoethyliden)-3,3-dimethylindolin, N-3,3-Trimethylindolinbenzospiropyran,
8-Methoxy-N-3,3-trimethylindolinbenzospiropyran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-chlorofluoran,
3-Diethylamino-7-methoxyfluoran, 3-Diethylamino-6-benzyloxyfluoran,
8-Methoxy-N-3,3-trimethylindolinbenzospiropyran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-chlorofluoran,
3-Diethylamino-7-methoxyfluoran, 3-Diethylamino-6-benzyloxyfluoran,
l,2-Benzo-6-diethylaminofluoran, ^,o-Di-p-toIuidino^^-dimethylfluoranphenylhydrazino-y-laktam, so
3-Amino-5-methylfluoran, 2-Methyl-3-amino-6,7-dimethylfluoran,
2,3-13utylen-6-di-n-butylaminofluoran, 3-Diethylamino-7-anilinofluoran,
3-Diclhylamino-7-(paratoluidino)-fluoran, 7-Acetamino-3-diethylaminofluoran,
2-Bromo-6-cyclohexylaminofluoran, ZJ-Dichloro-S-methyl-o-n-butylaminofluoran,
2,3-13utylen-6-di-n-butylaminofluoran, 3-Diethylamino-7-anilinofluoran,
3-Diclhylamino-7-(paratoluidino)-fluoran, 7-Acetamino-3-diethylaminofluoran,
2-Bromo-6-cyclohexylaminofluoran, ZJ-Dichloro-S-methyl-o-n-butylaminofluoran,
3-Dicthylamino-6-methyl-7-dibenzylaminofluoran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3,3-Bis-(l-n-butyl-2-methylindol-2-yI)-phthalid, 3,3-Bis-(l-ethyl-2-methylindol-3-yl)-phthalid und
3-(4-DimcUiylaminophenyl)-3-(l,2-dimethylindol-3-yl)-phthalid.
3-(4-DimcUiylaminophenyl)-3-(l,2-dimethylindol-3-yl)-phthalid.
Geeignete Verbindungen der Komponente (B) sind Monoester, Diester oder Mischungen davon. Bevorzugte
Beispiele für saure Phosphorsäureesterverbindungen werden nachfolgend aufgezählt, wobei Mischungen aus
einem Monoester und einem Diester nachfolgend als »saures Phosphat« bezeichnet werden.
Methyl-saures Phosphat, Ethyl-saures Phosphat, n-Propyl-saures Phosphat, n-Butyl-saures Phosphat,
2-Elhylhcxyl-sauies Phosphat, n-Octyl-saures Phosphat, Isodecyl-saures Phosphat,
n-Decyl-saures Phosphat, Lauryl-saures Phosphat, Myristyl-saures Phosphat, Cetyl-saures Phosphat,
Slcaryl-saures Phosphat, Docosyl-saures Phosphat, Oleyl-saures Phosphat,
2-Chloroethyl-saures Phosphat, 2,3-Dibromopropyl-saures Phosphat,
2,3-Dichloropropyl-saures Phosphat, Cyclohexyl-saures Phosphat, Phenyl-saures Phosphat,
o-Tolyl-saures Phosphat, 2,3-Xylyl-saures Phosphat, p-Kumenyl-saures Phosphat,
Mesityl-saures Phosphat, 1-NaphthyI-saures Phosphat, 2-Naphthyl-saures Phosphat,
1-Anthryl-saures Phosphat, Benzyl-saures Phosphat, Phenethyl-saures Phosphat,
Styryl-saures Phosphat, Cinnamyl-saures Phosphat, Trityl-saures Phosphat, Phenylmethylphosphat,
Phenylethylphosphat, Phenyl·n-propylphosphat, Phenyl-n-butylphosphat, Phenyl-n-octylphosphal,
Phenyllaurylphosphat, Phenylcyclohexylphosphat, Phenyl-(23-xylyl)-phosphat,
Cyclohexylstearylphosphat, Cyclohexylcetylphosphat, Dimethylphosphat, Diethylphosphat,
Di-n-propylphosphat, Di-n-butylphosphat, Di-n-hexylphosphat, Di-(2-ethylhexyI)-phosphat,
Di-n-decylphosphat, Dilaurylphosphat, Dimyristylphosphat, Dicetylphosphat, Distearylphosphal,
Dibehenylphosphat, Diphenylphosphat, Dicyclohexylphosphat, Di-o-tolylphosphat,
Bis-(diphenylmethyl)-phosphai, Bis-(triphenylmethyl)-phosphat, Di-(2,3-xylyl)-phosphat,
Dibenzylphosphat und Di-(l-naphthyl)-phosphat.
Die Metallsalze der sauren Phosphorsäureesterverbindungen können in verschiedener Weise hergestellt werden,
z. B. indem man eine saure Phosphorsäureesterverbindung mit einem Oxid oder Hydroxid des gewünschten
Metallb umsetzt oder indem man ein saures Phosphorsäureesteralkalisalz und Chlorid des gewünschten
Metalls zersetzt.
Die Komponente (C) wird nachfolgend näher erläutert.
Bevorzugte Alkohole sind:
n-Hexylalkohol, n-Octylalkohol, n-Nonylalkohol, n-Decy]alkohol, n-Laurylalkohol, n-Myristylalkohol,
n-Cetylalkohol, n-Stearylalkohol, n-Eikosylalkohol, n-Docosylalkohol, n-Melissylalkohol, Isocetylalkohol,
Isodocosylalkohol, Oleylalkohol, Cyclohexylalkohol, Cyclopentylalkohol, Benzylalkohol, Cinnamylalkohol,
Triethylenglykol, Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 6000 bis 20 000, Propylenglykol,
Hexylenglykol, Cyciohexan-l^-diol, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol, Pentaerythrit und Mannit.
Beispiele für Monokarbonsäureester sind:
Octylacetat, Butylpropionat, Octylpropionat, Phenylpropionat, Amylcaproat, Ethylcaprylat, Ethyicaprat,
Octylcaprat, Ethyllaurat, Butyllaurat, Hexyllaurat, Octyllaurat, Dodecyllaurat, Myristyllaurat,
Stearyllaurat, Methylmyristat, Butylmyristat, Hexylmyristat, Octylmyristat, Laurylmyristat,
Cetylmyristat, Stearylmyristat, Butylpaimitat, Hexylpalmitat, Octylpalmitat, Dodecylpalmitat,
Myristylpalmitat, Cetylpalmitat, Stearylpalmitat, Methylstearat, Butylstearat, Hexylstearat,
Octylstearat, Laurylstearat, Myristylstearat, Cetylstearat, Stearylstearat, Propylbehenat, Ethylbenzoat,
Butylbenzoat, Amylbenzoat, Phenylbenzoat, Methyloleat, Butyloleat, 12-Hydroxystearinsäuretriglyzerid, Methyl-12-hydroxystearat und Kastoröl.
Beispiele für Polykarbonsäureester sind:
Dibutyloxalat, Diethylmalonat, Dibutylmalonat, Dibutyltartrat, Dibutyisebacat, Dimethylphthalat,
Dioctylphthalat, Diethylmaleat, Dibutylmaleat, Tristearylcitrat, etc.
Beispiele für aromatische Sulfonsäureester und aliphatische Sulfonsäureester sind:
Ethylbenzolsulfonat, Propylbenzolsulfonat, Propyltoluensulfonat, Butyltoluensulfonat,
Phenylbenzolsulfonat, Phenyltoluensulfonat, Phenyldodecylbenzolsulfonat, Butylnaphthalinsulfonat, Butyloctylsulfonat, Butyldodecylsulfonat, Octyldodecylsulfonat, etc.
Beispiele für Phosphorsäuretrieste·· sind:
Tributylphosphat, Tristearylphosphat, Diphenylmonocresylphosphat, Tricresylphosphat,
Triphenylphosphat, Diphenyldecylphosphat, Diphenyl-2-ethylhexylphosphat, Tris-(2-chloroethyl)-phosphat, Tris-(2,3-dibromopropyl)-phosphat und Tristearylphosphat.
Beispiele für Ketone sind:
Ethylbutylketon, Methylhexylketon, Mesityloxid, Cyclohexanon, Acetophenon, Propiophenon,
Benzophenon, 2,4-Pentandion, Acetonylaceton, Diacetonalkohol, Ketonwachs und Stearop.
Beispiele für Ether sind:
Hexylether, Myristylether, Laurylether, Stearylether, Phenylether, Isopropylbenzylether,
Ethylenglykoldiphenylether und Diethylenglykoldiethylether.
a,. 65 Beispiele für Säureamide sind:
Acetamid, Propionamid, Capronamid, Caprylamid, Capramid, Lauramid, Myristinamid, Palmitamid,
Stearamid, Behenamid, Erucamid, N-Ethylpalmitamid, N-Butylmyristamid und N-Butyloleamid.
Beispiele für Karbonsäuren sind:
Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure,
Behensäure, Oleinsäure, Elaidinsäure, Linolensäure, Linolensäure, Hydroxypropionsäure,
Ricinoiemsäure, 12-Hydroxystearinsäure, P.yruvicsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, s
Sebacinsäure, Apfelsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Naphthinsäure, Benzoesäure, Toluinsäure,
Essigsäure, p-tert-Butylbenzoesäure, Zimtsäure, Bromobenzoesäure, Mandelsäure, a^Resorcinsäure,
jtf-Rcsorcinsäure, y-Resorcinsäure, Gallensäure, Hydroxynaphthoesäure, Phthalsäure, Trimellitsäure und
Pyromellitsäure.
Viele der erfindungsgemäßen reversibel, thermochromen Materialien sind, wie bereits vorher erwähnt, bei
Raumtemperatur flüssig oder werden beim Erwärmen zum Zwecke der Verursachung eines Metachromatismus
flüssig. Dieser Nachteil (nämlich daß das Material flüssig ist oder beim Erwärmen flüssig wird) kann dadurch eliminiert
werden, daß man die Verbindung in Mikrokapseln durch bekannte Mikroverkapselungsverfahren einschließt
Werden zwei thermochrome Materialien verwendet, und zwar ein thermochromes Material, das von farblos
nach grün bei 100C sich verändert und ein thermochromes Material, das sich bei 300C von farblos nach rot verändert,
dann erhält man beim Abmischen der beiden Materialien ein Material, das im Temperaturbereich von
10 bis 300C schwarz wird. Dies bedeutet, daß die Empfindlichkeit der Färbung/Entfärbung schlecht ist. Wenn
andererseits die thermochromen Materialien jeweils in Mikrokapseln eingeschlossen sind, die eine Größe von
30 ;im oder weniger haben und dann miteinander vermischt werden, dann wird das gebildete Material bei 100C
oder darunter farblos, wird bei 10 bis 3O0C grün und verändert sich von grün nach schwarz bei 3O0C oder darüber.
Wird das geb ildete Material von 300C oder darüber abgekühlt, dann verändert es sich von schwarz nach grün und
dann von grün nach farblos.
Die Mikroverkapselung kann in üblicher Weise erfolgen, z.B. durch Grenzflächenpolymerisation gemäß
US-PS 34 29 827 und 31 67 602, durch eine in situ Polymerisationsmethode gemäß GB-PS 9 89 264, durch eine
Öffnungsmethode gemäß US-PS 30 15 128 oder durch Koacervierung unter Anwendung eines wäßrigen
Lösungssystems gemäß US-PS 28 00 457 und 31 16 206 oder durch Koacervierung unter Verwendung eines
organischen Lösungsmittelsystems gemäß US-PS 31 73 872. Weiterhin kann man eine Schmelzdispersionsmethode
gemäß US-PS 31 61 602, eine Luftsuspensionsbeschichtungsmethode gemäß US-PS 32 02 533, eine
Sprühtrocknungsmethode gemäß US-PS 30 16 308 anwenden. Diese üblichen Verfahren können je nach dem
Zweck, für den das thermochrome Material verwendet werden soll, ausgewählt werden.
Die Mikrokapseln haben eine Größe von 30 ;j.m oder weniger und vorzugsweise 2 bis 30 y.m und insbesondere
5 bis 15 :im.
Thermochrome Materialien oder Mikrokapseln, welche thermochrome Materialien enthalten, können homogen
zu Polymeren zugegeben werden, ohne daß deren inhärente Eigenschaften dadurch verschlechtert werden,
um dadurch reversible thermochrome Polymerzusammensetzungen zu erhalten.
Diese Polymeren können zu Formkörpern jeder Form, der dann Metachromatismus aufweist, verarbeitet werden,
/.. B. zu Blöcken, Folien, Fäden, feinen Teilchen, kautschukartigen Elastomeren oder Flüssigkeiten.
Um die gewünschten Eigenschaften zu verleihen, soll das thermochrome Material in einer solchen Menge
vorhanden sein, die etwa 0,1 bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf die Polymerzusammensetzung, ausmacht, wobei
eine Menge von etwa 0,5 bis etwa 20 Gew.-% bevorzugt wird.
Die Erfindung wird ausführlich in den nachfolgenden Beispielen erläutert.
Die Beispiele 1 bis 204 befassen sich mit thermochromen Materialien. Eine grundsätzliche Methode zur Herstellung
der thermochromen Materialien, wie sie in den Beispielen gezeigt werden, ist die folgende:
Komponenten (A), (B) und gegebenenfalls (C) werden abgemischt, und in einigen Fällen gibt man Additive
hinzu. Die erhaltene Mischung wird durch Erwärmen auf etwa 80 bis 1000C gelöst oder geschmolzen, um sie
gleichmäßig /u machen, und dann wird die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt, worauf man das thermochrome
Material erhält.
Die Zusammensetzungen und Eigenschaften der thermochromen Materialien werden in Tabelle 1 gezeigt.
Dabei werden folgende Ausdrücke und Symbole angewendet:
Temperatur der Färbung/Entfärbung und Farbe
Färbungs/
Entfärbungstemperatur (0C)
Farbe unterhalb der Färbungs/ Farbe oberhalb der Färbungs/
Entfärbungstemperatur ^ Entfarbungstemperatur
Das Zeichen (<ς ) zeigt, daß die Färbung/Entfärbung reversibel ist
Die in Klammern angegebenen Zahlen geben die Mengen der Komponenten in Gramm an.
Symbole
CVL Kristall-Violett-Lacton
CF-V 3-Diethylamino-6-methyI-7-chlorofluoran
5 | 1 | CF-P | 32 13 092 J | |
I | 1 | CF-R | 3-Diethylamino-7,8-benzofluoran | | |
IO | 1 | CF-G | 3-Diethylaminofluoran-<y-2-chlorophenylimidolaktam ! | |
I 20 | CF-O | 3-Diethylamino-5-methyl-7-dibenzylaminofluoran | | ||
I | CF-RR | S-Chloro-o-cyclohexylaminofluoran i | ||
I | CF-HR | 2'-[Bis-(phenylmethyl)-amino]-3'-methyl-6'-(diethylamino)-spiro-[isobenzoruran- l(3H),9'[9H]xanthen]-3-on |
||
j | CF-IR | 2'-Chloro-6'-(diethylamino)-spiro-[isobenzofuran-l(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on | ||
I | CF-1014 | 3,3-Bis-(l-ethyl-2-methyl-lH-indol-3-yl)-l(3H)-isobenzofuranon | ||
I 30 | CF-502P | 3'-(Diethylamino)-6',8'-dimethyl-spiro-[isobenzofuran-l(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on i | ||
Ε | CF-40P | 3-(l-Ethyl-2-methyl-lH-indol-3-yl)-3-(4-diethylaminophenyl)-l(3H)-isobenzofuranon | | ||
I 35 | CF-T-121 | 3,3-Bis-(l-butyl-2-methyl-lH-indol-3-yl)-l(3H)-isobenzofuranon f| | ||
1 | CF-T-125 | 2'-[(4-n-Butylphenyl)-amino]-3'-methyl-6'-(diethylamino)-spiro-[isobenzofuran-l(3H),9'- gj [9H]xanthen]-3-on I |
||
C F-T-126 | 2'-(Cyclohexylamino)-6'-(diethylamino)-spiro-[isobenzoruran-l(3H),9'-[9H]xanthcn]-3-on |i | |||
1 | CF-T-140 | 6'-(Diethylamino)-2'-[cyclohexyl-(phenylmethyl)-amino]-spiro-[isobenzofuran-l(3II),9'- E [9H]xanthen]-3-on I |
||
I | CF-T-150 | Leukoverbindung, die durch Abgabe eines Elektrons an einen Akzeptor eine hell- i braune Farbe ergibt | |
||
I | CF-P-3 | o'-iCyclohexylmethylaminoJO'-methyW-iphenylaminoi-spiro-fisobenzofuran-USH)^'- | [9H]xanthen]-3-on | |
||
I | CF-P-5 | 3'-Amino-6'-methyl-spiro-[isobenzofuran-l(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on I | ||
I | CF-P-6 | S'-Cyclohexylamino^'-methyl-spiro-Iisobenzofuran-USHJ^'-^HJxanthenJ^-on I | ||
I | CF-P-8 | 2'-[4-Dimethylaminophenyl-(dimethylamino)-methylamino-4'-methyl-6'-(diethyl- | amino)-spiro-[isobenzofuran-l(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on 1 |
||
I | CF-P-9 | 4,5,6,7-Tetrachloro-3',6'-bis-[methyl-(4-n-butylphenyl)-amino]-spiro-[isobenzoruran- S l(3H),9'-[9H)xanthen-3-on I |
||
I | CF-P-IO | furan]-3-on | | ||
ι 55 | CF-P-12 | 3'-[(4-Ethoxy)-phenylamino]-spiro-[56H-benzo[<7]xanthen-56,r(3'H)-isobenzofuran]-3-on | | ||
1 | CF-P-13 | 2'-Morpholino-6'-(l-pyrrolidinyl)-spiro-[isobenzofuran-l(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on 1 iii |
||
1 | CF-P-180 | Leukoverbindung, die bei Abgabe eines Elektrons an einen Akzetor eine braune Farbe | ergibt jg |
||
1 6o | LBT 1812 | Leukoverbindung, die bei Abgabe eines Elektrons an einen Akzetor eine schwarze SI Farbe ergibt K |
||
LBT 1820 | Magnesiumsalz von Stearylsäurephosphat p | |||
j | LBT 1830 | Kalziumsalz von Stearylsäurephosphat I, | ||
I 65 | MC-410 | Zinksalz von Stearylsäurephosphat § | ||
; 1 a |
RE-610 | Polyoxyethylenalkylether-saures Phosphat « | ||
;
i |
UV 328 | Polyoxyethylenalkylphenolether-saures Phosphat | | ||
UV 327 | 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-isoamyl-phenyl)-benzotriazol £ | |||
UVPS | 2-(3',5'-Di-tert-butyl-2'-hydroxy-phenyl)-5-chlorobenzotriazol | | |||
UVIlO | 2-(2'-Hydroxy-5'-tert-butyl-phenyl)-benzotriazol | | |||
UV 103 | 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon j| | |||
UV 621NH | 2-Hydroxy-4-dodecyloxybenzophenon | | |||
UVN35 | [2,2-Thio-bis-(4-t-octylphenolat)]-2-ethylhexylamin-NI(H) | | |||
TBS | Ethyl^-cyanoO^-diphenylacrylat | | |||
VlX | tert-Butylphenolsalicylat | | |||
4,4'-Thio-bis-(6-tert-butyl-3-rnethyl-phenol) M, 6 I |
AO | Dilaurylthiodipropionat |
MS | Mischung von Isomeren von Triphenyldimethan |
BOS | C.I.SoIventBlue25 |
ASY-GRH | C. I. Solvent Yellow 61 |
gelbes GG | C.I.Pigment Yellow 17 |
blaues B2G | C.I.Pigment Blue 15 :3 |
VFY 3107 | C. I. Solvent Yellow 25 |
Tabelle 1 | |
Beispiel Thermochromes Material | |
Nr. | |
Komponente (A) Komponente (B)
(g) (g)
(g) (g)
Komponente (C) (8)
1 | CF-T-126(l,0) | Ethylsäurephosphat (20) |
2 | CF-T-126(l,0) | n-Butylsäurephosphat (20) |
3 | CF-T-126(l,0) | 2-Ethylhexylsäure- phosphat (20) |
A | CF-T-126(1,0) | Isodecylsäurephosphat (20) |
5 | CF-T-126(1,0) | Laurylsäurephosphat (20) |
6 | CF-T-126(l,0) | Myristylsäurephosphat (20) |
7 | CF-T-126Ü.0) | Cetylsäurephosphat (20) |
8 | CF-T-126(l,0) | Stearylsäurephosphat (20) |
9 | CF-T-126(l,0) | Dimyristylphosphat (20) |
10 | CF-T-126(l,0) | Dicetylphosphat (20) |
11 | CF-T-126(l,0) | Distearylphosphat (20) |
'2 | CF-T-126(l,0) | Dibehenylphosphat (20) |
13 | CF-RR(l,0) | Laurylsäurephosphat (20) |
14 | CF-RR(I5O) | Myristylsäurephosphat (20) |
15 | CF-RR(I5O) | Cetylsäurephosphat (20) |
16 | CF-RR(I5O) | Stearylsäurephosphat (20) |
17 | CF-RR(I5O) | Dimyristylphosphat (20) |
18 | CF-502P(l,0) | Cetylsäurephosphat (20) |
19 | CVL(LO) | Cetylsäurephosphat (20) |
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (°C)
41
rot-braun schwarz 20
rot-braun schwarz 20
43.
rot-braun
44 ν
rot
schwarz schwarz 25
45
rot schwarz
49 x
rot ι=== schwarz
rot ι=== schwarz
58 x
rot schwarz
rot schwarz
65
rot schwarz
7Ox
rot x== schwarz
rot x== schwarz
45
rot
schwarz
schwarz-rot;
72 x
farblos x== grün
farblos x== grün
73 v
grün
schwarz;
49 ν
rot
=igrun schwarz
55
rot schwarz
59 x
rot schwarz
rot schwarz
7Ox
rot schwarz
rot schwarz
44
rot
schwarz
gelb-braun blau
64 x
hellgelb ?== blau
hellgelb ?== blau
Fortsetzung
Beispiel Thermochromes Material Nr.
Komponente (A) (g) . |
Komponente (B) (g) |
Komponente (C) (g) |
|
20 | CF-T-126(l,0) | Myristylsäurephosphat (10) Cetylsäurephosphat (10) |
- |
21 | CVL(I1O) | Cetylsäurephosphat (10) Stearylsäurephosphat (10) |
— |
22 | CF-T-126(l,0) | LBT-1830 (20) | - |
23 | CF-RR(I1O) | Cetylsäurephosphat (25) LBT-1830 (50) |
- |
24 | CF-T-126(l,0) | Cetylsäurephosphat (20) LBT-1812 (10) |
- |
25 | CVL(I1O) | Cetylsäurephosphat (20) | - |
26 | CVL(I1O) | Stearylsäurephosphat (40) LBT-1830 (10) |
- |
27 | CVL(I1O) | Stearylsäurephosphat (40) LBT-1812 (10) |
|
28 | CF-RR(I1O) | Dilaurylphosphat (20) | - |
29 | CF-RR(I1O) | Distearylphosphat (20) | - |
30 | CF-RR(I1O) | Dibehenylphosphat (20) | - |
31 | CF-RR(I1O) | Dilaurylphosphat (10) Dimyristylphosphat (10) |
- |
32 | CF-RR(I1O) | Dimyristylphosphat (8) Distearylphosphat (12) |
— |
33 | PF-SfOP(I m | Distearylphosphat (20) | - |
34 | CVL(I1O) | Distearylphosphat (20) | - |
35 | CVL(I1O) | Dicetylphosphat (15) | - |
36 | CVL(I1O) | Dibehenylphosphat (18) | - |
37 | CF-1014(l,0) | Stearylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (20) |
38 | CF-G(I1O) | Stearylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (20) |
39 | CF-T-121(1,0) | Stearylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (20) |
40 | CF-T-150(l,0) | Stearylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (20) |
41 | CF-RR(I1O) | Stearylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (20) |
42 | CF-T-126(l,0) | Stearylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (20) |
Additiv Thermochronie Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
60 ν rot schwarz
63 ν gelb blau
12Ox farblos ===" grün
rot;
: schwarz
zinnober;
78
■ green
56 gelb ^= |
^ blau |
hellgelb ; | 78 ν y blau |
hellgelb | 75 ν ^ blau |
36 x rot==^ |
: schwarz |
70 ν rot==; |
; schwarz |
rot==^ | : schwarz |
41 . rot;=^ |
: schwarz |
50, |
rot;
: schwarz
hellgelb:
72
blau
70
farblos blau
farblos;
63
blau
72
farblos blau
farblos:
46
farblos;
45
: orange
: grun
45
farblos grün
farblos;
45
farblos;
45
farblos:
45
: schwarz
: dunkelrot
:grun
Forlsetzung Beispiel Thermochromes Material
Nr.
Komponente (A) Komponente (B) ig) (g)
43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66
Komponente (C)
(S)
(S)
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
CF-T-125\'l,0)
CF-40P(l,0)
CF-HR(l,0)
CF-P(I1O)
CF-O(I1O)
CF-P-5(l,0)
CF-V(l,0)
CF-IR(I1O)
Rhodamin B-laktam(l,O)
CF-R(I1O)
CF-T-140(l,0)
CF-P-180(l,0)
CF-P-3(l,0)
CF-P-O(I1O)
CF-P-8(l,0)
CF-P-9(l,0)
CF-P-IO(I1O)
CF-P-12(l,0)
CF-P-13(l,0)
CF-P(O1S) CF-O(0,5)
CF-G(O1O) CF-P(0,4)
CF-T-126(1,0) CF-T-126(l,0)
CF-T-126(1,0)
Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearj'lphosphat (4,0)
Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0)
Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0)
Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0)
Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0)
Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (4,0)
Stearylphosphat (4,0) Stearylphosphat (2,0) Cetylphosphat (2,0) Myristylphosphat (2,0)
Cetylalkohol (20) Cerylalkohol (20) Cetylalkohol (20) Cetylalkohol (20)
Cetylalkohol (20) Cetylalkohol (20) Cetylalkohol (20) Cetylalkoho! (20) Cetylalkohol (20)
Cetylalkohol (100) Cetylalkohol (100) Cetylalkohol (100) Cetylalkohol (100) Cetylalkohol (100)
Cetylalkohol (40) Cetylalkohol (20) Cetyialkohol (20) Cetylalkohol (20)
Cetylalkohol (20) Cetylalkohol (20) Cetylalkohol (20) Cetylalkohol (50) Cetylalkohol (50)
Cetylalkohol (50)
47X
hellgrün;== grün-schwarz
farblos;
:rosarot
farblos orange
farlos;
'■ rosarot
farblos;
46.
farblos ;
farblos:
46.
farblos;
■ orange
: orange
: Zinnober
rosarot
43.
dunkelorangeF==farblos
farblos;
45 .
farblos;
farblos i
■ rosarot
: braun
■ schwarz
farblos== gelb-orange
47 ν braun ^== dunkelgrün
farblos;
: blau
47 .
farblos?== blau-purpur
farblos;
: purpur
47 x farblos === rot
farblos;
braun
45 s farblos rot
farblos;
farblos;
farblos ;
farblos:
: schwarz
: grün
:grun
: grun
Fortsetzung
Beispiel Nr. |
Thermochromes | Material | Komponente (C) (g) |
Komponente (A) (g) |
Komponente (B) (g) |
Cerylalkohol (50) | |
67 | CF-T-126(l,0) | Laurylphosphat (2,0) | Cerylalkohol (50) |
68 | CF-T-126(l,0) | Isodecylphosphat (2,0) | Cetylalkohol (50) |
69 | CF-T-126(l,0) | 2-Ethylhexylphosphat (2,0) |
Cetylalkohol (50) |
70 | CF-T-126(l,0) | n-Butylphosphat (2,0) | Cetylalkohol (50) |
71 | CF-T-126(l,0) | Diphenylphosphat (2,0) | Cetylalkohol (50) |
72 | CF-RR(I5O) | Diphenylphosphat (2,0) | Cetylalkohol (50) |
73 | CF-IR(I1O) | Myristylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (50) |
74 | CF-IR(I1O) | Myristylphosphat (2,0) Cetylphosphat (2,0) |
Myristylalkohol (50) |
75 | CF-IR(I1O) | Cyclohexylphosphat (4,0) |
Stearinsäure (20) |
76 | CF-T-126(l,0) | LBT-1830 (2,0) | Myristinsäure (20) |
77 | CF-40P(l,0) | LBT-1830 (2,0) | Laurinsäure (20) |
78 | CF-T-126(l,0) | LBT-1820 (2,0) | Stearinsäure (20) |
79 | CF-T-126(1,0) | LBT-1812 (2,0> | Stearinsäure (20) |
80 | CVL(I5O) | LBT-1830 (2,0) | Stearinsäure (20) |
81 | CF-P-5(l,0) | LBT-1830 (2,0) | Stearinsäure (20) |
82 | CF-P(l,0) | LBT-1820 (2,0) | Cetylalkohol (50) |
83 | CF-RR(I1O) | 2,3-Xylylphosphat (2,0) | Stearylalkohol (50) |
84 | CF-V(I1O) | Diphenylphosphat (3,0) | Cetylalkohol (50) |
85 | CF-T-126(l,0) | MC-410 (2,0) | Cetylalkohol (50) |
86 | CF-T-126(l,0) | RE-610 (2,0) | Cetylalkohol (50) |
87 | CF-T-126(l,0) | Cyclohexylphosphat (2,0) |
Cetylalkohol (20) |
88 | CF-RR(I5O) | Dibehenylphosphat (4,0) |
Cetylalkohol (20) |
89 | CF-RR(l,0) | Distearylphosphat (4,0) | Cetylalkohol (20) |
90 | CF-RR(I5O) | Dicetylphosphat (4,0) | |
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
55
grün;
■ farblos
49
grün;= | — hellgrün |
49 grün == |
^ farblos |
50 grün;= |
— farblos |
40 ν rot ^== |
grün |
43 x rot ,. N |
schwarz |
farblos;
34
farblos;
32
farblos;
29.
farblos ;
61
farblos;
48
34
: rosarot
;rosarot
rosarot
:rosarot
farblos ^== hellgrün
59 N farblos hellgrün
farblos;
farblos;
62
60
hellrosa;
45
■ hellblau
: orange
·■ farblos
farblos ;
45
■ dunkelrot
rot-braun:
58
: grün
48
hellgrün farblos
50. hellgrün farblos
50 v hellgrün farblos
farblos;
50
farblos;
48
farblos j
47·
: dunkelrot
: dunkelrot
: dunkelrot
10
Fortsetzung
Beispiel Thermochromes Material
Nr.
Nr.
Komponente (A) Komponente (B) (B) (g)
Komponente (C) (g)
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
91
92
93
94
95
96
97
98
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
100
101
CF-RR(l,0)
CF-G(I5O)
CF-1014(l,0)
CF-121(l,0)
CF-IR(I5O)
CF-T-140(l,0)
CF-T-126(l,0)
CF-1014(1,0)
CF-G(I5O)
CF-T-121(l,0)
CF-T-150(l,0)
Dimyristyiphosphat (4,0) Cetylalkohol (20) -
102 | CF-RR(I5O) |
103 | CF-T-125(1,0) |
104 | CF-40P(l,0) |
105 | CF-HR(I5O) |
106 | CF-P-5(l,0) |
107 | CF-O(I5O) |
108 | CF-P(I5O) |
109 | CF-V(I5O) |
110 | CF-IR(I5O) |
Kobaltsalz von Dimyristyiphosphat (8,0)
Naphthylphosphat (4,0)
p-Kumenylphosphat (3,0)
Benzylphosphat (4,0) o-Tolylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0) Stearylalkohol (20) -
Myristylalkohol — (20)
Laurylalkohol -
Behenylalkohol (20)
Cetylalkohol (20) -
Laurylalkohol -
Laurylalkohol (40) Myristylalkohol
Laurylalkohol (30) Myristylalkohol
Laurylalkohol (20) Myristylalkohol
Laurylalkohol (10) Myristylalkohol
Myristylalkohol (50)
Myristylalkohol (40)
Cetylalkohol (10)
Cetylalkohol (10)
Myristylalkohol -
Cetylalkohol (20)
Myristylalkohol (20)
Cetylalkohol (30)
Cetylalkohol (30)
Myristylalkohol -
Cetylalkohol (40)
Cetylalkohol (50) -
Cetylalkohol (40) Stearylalkohol (10)
Cetylalkohol (30) -
Cetylalkohol (40) Stearylalkohol (10)
farblos;
46
! dunkelrot
63
farblos hellgrün farblos^=± gelb-orange
12\ iarblos F=i grün-schwarz
farblos;
72
farblos;
farblos:
farblos ;
farblos;
49
15
10
14
;rosarot
: braun
;grun
: orange
;grün
2K farblos ^== grün-schwarz
farblos schwarz
29 v farblos dunkelrot
hellgrün^=^grün-schwarz
37 ν farblos ?=== rosarot
40 v farblos orange
42 ν farblos orange
farblos:
47
: orange
47
farblos rosarot
farblos ;
51
farblos;
53
: zinnober
: rosarot
Fortsetzung
Beispiel Therraochromes Material Nr.
Komponente (A) Komponente (B) (g) (g)
111 112
113 114 115
116 117 118 119 120 121 122 123 124 125
126 127 128 129 130 Komponente (C) (g)
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
CF-1014(l,0) Siearylphosphat (2,0) CF-T-126(l,0) Stearylphosphat (2,0)
CF-RR(l,0) Stearylphosphat (2,0)
CF-P(I1O)
Stearylphosphat (2,0)
CF-RR(I1O) Stearylphosphat (2,0)
CF-G(I1O)
CF-T-126U.0)
CF-RR(I1O)
CF-P-50,0)
CF-IR(I1O)
CF-T-150(l,0)
CF-G(I1O)
CF-P(I1O)
CF-T-126(l,0) CF-1014(1,0)
Stearylphosphat (2,0) Cetylphosphat (2,0) Cetylphosphat (2,0) Cetylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0) Stearylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (4,0) Cetylphosphat (4,0)
CF-T-126(l,0) Diphenylphosphat (4,0)
CF-T-126(l,0) Diphenylphosphat (4,0)
CF-T-126(l,0) Diphenylphosphat (4,0)
CF-T-126(l,0) Cetylphosphat (10)
CF-T-126(1,O) Cetylphosphat (10)
Stearylalkohol — (50)
Stearylalkohol — (40) Behenylalkohol (10)
Stearylalkohol (30) Behenylalkohol (20)
Stearylalkoho] (20) Behenylalkohol (30)
Stearylalkohol (10) Behenylalkohol (40)
Behenylalkohol (50)
Diamond-Wachs (50)
Diamond-Wachs (50)
Stearylamid (50) Stearylamid (50)
Erucinsäureamid (50)
Erucinsäureamid (50)
1,10-Decandiol
(50)
Cetylalkohol (30) Stearyllaurat (10)
Stearylalkohol (30) Stearylstearat (10)
Cetylalkohol (50) -
Stearylalkohol (50)
Behenylalkohol (50)
Stearylstearat (50) -
Stearyllaurat (50) -
6Ox farblos ^=* gelb-orange
farblos;
56
farblos;
57
farblos;
60
farblos;
62
:grun
: dunkelrot
■ rosarot
: dunkelrot
70 \ farblos ^== grün
77
grün ^=
dunkelrot; 96.
orange;
: farblos
79 x farblos
: farblos
98
rosarot farblos
79 ν grün farblos
81 grün farblos
73
rosarot;
farblos;
42
: farblos
;grun
45
farblos gel b-orange
44
rot-braun | ^ N grün |
rot-braun | y ^ grün |
rot-braun | 65 ν y grün |
62 ν rot ^== |
schwarz |
50. rot?=^ |
schwarz |
Fortsetzung
Beispiel Thermochromes Material
Komponente (A) Komponente (B) (g) (g)
Komponente (C) (g)
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
131 132 133 134 135 136
139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151
152
CF-T-i26(l,0) CF-T-126(l,0) CF-T-126(l,0) CF-T-126(l,0)
CF-T-126(l,0) CF-RR(I1O)
CF-RR(1,0) CF-RR(I5O)
CF-T-126(l,0) CF-T-126(l,0) CF-T-126(1,0)
CF-G(I7O) CF-T-121(l,0) CF-T-150(1,0)
CF-40P(l,0) CF40P(l,0) CF-40P(l,0) CF-40P(l,0)
CF-40P(l,0) CF-40P(l,0) CF-RR(1,0) CF-RR(l,0)
Cetylphosphat (10) Cetylphosphat (10) Cetylphosphat (10) Cetylphosphat (10)
Cetylphosphat (10) Cetylphosphat (2,0)
Cetylphosphat (2,0) Cetylphosphat (2,0)
Stearylphosphat (11) Stearylphosphat (U) Stearylphosphat (11) Stearylphosphat (11)
Stearylphosphat (11) Stearylphosphat (11) Dibehenylphosphat (4,0)
Dibehenylphosphat (4,0) Dibehenylphosphat (4,0) Dibehenylphosphat (4,0) Dibehenylphosphat (4,0)
Dibehenylphosphat (4,0) Distearylphosphat (4,0) Distearylphosphat (4,0)
Stearylcaprat (50) Cetylcaprat (50) Butylpalmitat (50) Decylcaprat
(50) — Octylcaprat (50)
Cetylalkohol (40) Stearinsäureamid
Cetylalkohol (40) Laurinsäure (10)
Stearylalkohol (40)
Tetradecylether (10)
Distearylether (50)
Dimyristylether (50)
Dilaurylether (50) Stearon (50)
Tristearylphosphat — (50)
Trilaurylphosphat (50)
Laurylalkchol (20) -
Myri stylalkohol (20)
Cetylalkohol (20) -
Stearylalkohol — (20)
Behenylalkohol — (20)
Cetylalkohol (10) Stearylalkoho! (10)
n-Decylalkohol — (20)
n-Decylalkohol (10)
Laurylalkohol (10)
Laurylalkohol (10)
rot:
41
! schwarz
32
rot schwarz
19 x rot schwarz
11
rot
rot:
farblos
schwarz
: schwarz
48
farblos ;
29
farblos;
56
dunkelrot
■ dunkelrot
: dunkelrot
rot-braun;
59.
rot-braun;
42
rot-braun;
32
rot-braun:
78
: schwarz
'■ schwarz
: schwarz
: schwarz
48
schwarz farblos
32. schwarz farblos
farblos;
21
■ rosarot
38
farblos rosarot
farblos;
45
■ rosarot
54
farblos rosarot
62 ν farblos rosarot
49 ν farblos rosarot
44 v farblos dunkelrot
46 x farblos dunkelrot
Fortsetzung
Beispiel Thermochromes Material
Nr.
Nr.
Komponente (AJ Komponente (B) (g) (g)
Komponente (C) (g)
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
153 | CF-RR(I1O) |
154 | CF-RR(I1O) |
155 | CF-RR(I1O) |
156 | CF-RR(I1O) |
157 | CF-RR(I1O) |
158 | CF-RR(I1O) |
159 | CF-RR(I1O) |
160 | CF-RR(I1O) |
161 | CF-RR(I1O) |
162 | CF-P-5(l,0) |
163 | CF-P-5(l,0) |
.164 | CF-P-5(l,0) |
165 | CF-P-5(l,0) |
166 | CF-P-S(I1O) |
167 | CF-P-5(l,0) |
168 | CF-P-5(l,0) |
169 | CF-P-5(l,0) |
170 | CF-P-5(l,0) |
171 | CF-40P(l,0) |
172 | CF-40P(l,0) |
Distearylphosphat (4,0) Distearylphosphat (4,0)
Distearylphosphat (4,0) Distearylphosphat (4,0)
Distearylphosphat (4,0) Distearylphosphat (4,0)
Distearylphosphat (4,0) Distearylphosphat (4,0)
Distearylphosphat (4,0) Dicetylphosphat (4,0) Dicetylphosphat (4,0)
Dicetylphosphat (4,0) Dicetylphosphat (4,0)
Dicetylphosphat (4,0) Dicetylphosphat (4,0) Dicetylphosphat (4,0)
Dicetylphosphat (4,0)
Dicetylphosphat (4,0) Dimyristylphosphat (4,0) Dimyristylphosphat (4,0)
Laurylalkohol (20) -
Laurylalkohol (10) Myristylalkohol
Myristylalkohol (20)
Myristylalkohol -
Cetylalkohol (10)
Cetylalkohol (20) -
Cetylalkohol (10) Stearylalkohol (10)
Stearylalkohol (20)
Stearylalkohol (10)
Behenylalkohol (10)
Behenylalkohol (20)
Laurylalkohol (20) -
Laurylalkohol (10) Myristylalkohol
Myristylalkohol (20)
Myristylalkohol -
Cetylalkohol (10)
Cetylalkohol (20) -
Cetylalkohol (10) -
Stearylalkohol (20)
Steary !alkohol — (10)
Behenylalkohol (10)
Behenylalkohol — (20)
n-Dodecylalkohol —
(20)
n-Dodecylalkohol (10)
Laurylalkohol (10)
Laurylalkohol (10)
farblos;
53
farblos;
42
farblos;
45
farblos;
49
farblos;
48
farblos:
farblos:
farblos;
farblos;
49
56
55
62
farblos;
18
farblos;
25
27·
farblos;
46
farblos;
47
farblos;
48
50-
farblos;
-9·
-3
: dunkelrot
: dunkelrol
: dunkelrot
: dunkelrot
: dunkelrot
dunkelrot
: dunkelrot
: dunkelrot
dunkelrot
: orange
: orange
farblos orange
38 ν farblos orange
: orange
: orange
orange
farblos orange
48 v farblos orange
rosarot
farblos rosarot
Fortsetzung
Beispiel Thermochromes Material Nr.
Komponente (A) Komponente (B) (g) (g)
Komponente (C)
te)
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
CF-40P(l,0) CF-40P(l,0)
CF-40P(l,0) CF-40P(l,0)
CF-40P(l,0) CF-40P(l,0) CF-T-126(l,0) CF-T-126(l,0)
CF-T-126(1,0) CF-T-126(1,0)
Dimyristylphosphat (4,0) Laurylalkohol (20) Dimyristylphosphat (4,0)
Dimyristylphosphat (4,0) Dimyristylphosphat (4,0) Laurylalkohol (10) -
Myristylalkohol
(10)
Myristylalkohol (10) Myristylalkohol -
(10)
Cetylalkohol (10)
Dimyristylphosphat (4,0) Cetylalkohol (20) Dimyristylphosphat
(4,0) Dimyristylphosphat (4,0) Dimyristylphosphat (4,0) Cetylalkohol (10) Stearylalkohol
(10)
Laurylalkohol (14) Butylstearat (6)
Dimyristylphosphat (4,0) Dimyristylphosphat (4,0)
CF-T-126(l,0) Dimyristylphosphat (4,0)
CF-T-126(l,0) Dimyristylphosphat (4,0)
CF-T-126(1,0) Dimyristylphosphat (4,0)
CF-T-126(l,0) Dimyristylphosphat (4,0)
Laurylalkohol (7) Myristylalkohol (7)
Butylstearat (6)
Butylstearat (6)
Laurylalkohol (14) Octyllaurat (6)
Laurylalkohol <7) Myristylalkohol (?)
Octyllaurat (6)
Octyllaurat (6)
Laurylalkohol (7) Myristylalkohol (7)
Heptylcaprat (6)
Heptylcaprat (6)
n-Decylalkohol -
(14)
Octyllaurat (6) n-Decylalkohol -
(12)
Heptylcaprat (8) n-Decylalkohol (14)
Laurylalkohol (6)
Laurylalkohol (6)
farblos;
:rosarot
24.
farblos rosarot
31 x farblos rosarot
farblos;
35
farblos;
36
farblos;
39
: rosarot
rosarot
rosarot
-9 ν farblos grün
-9 ν
farblos grün
-46 x farblos grün
farblos;
■ grün
-6 ν farblos grün
farblos
grün
farblos grün
farblos grün
CF-RR(I1G; Laurylphosphat (20)
CF-RR(l,0) Stearylphosphat (20)
CVL(I1O) Cetylphosphat (20)
CF-T-126(l,0) Dicetylphosphat (20)
CF-40P(l,0) Dimyristylphosphat (4,0)
CF-1014(l,0) Stearylphosphat (4,0) Cetylalkohol (20)
n-Decylalkohol (20) UV (0,5)
UV (0,5)
UV
UV (0,6)
UVN35 (1,0)
TBS (0,6)
49 x rot schwarz
7Ox rot schwarz
64 ν hellgelb blau
schwarz
65
grün
-Hx farblos x== rosarot
farblos
46
orange
Fortsetzung
Beispie] Thermochromes Material Nr.
Komponente (A) Komponente (B) (g) (g)
Komponente (C)
(g)
(g)
Additiv Thermochrome Eigenschaften
Temperatur von Färbung/ Entfärbung (0C)
193 194 195 196 197 198
199
200 201
202 203 204
CF-T-121(1,0) Stearylphosphat (4,0) CF-P(I1O) Cetylphosphat (4,0)
n-Octylalkohol WX(0,3) farblos; (20)
Cetylalkohol (20) AO(I1O) farblos:
: schwarz
46
: rosarot
CF-T-126(l,0) Diphenylphosphat (2,0) Cetylalkohol (50) UV 103 rot-braun:
(0,8)
44
!grün
CF-P-5(l,0) CF-RR(I5O) CF-IR(I1O)
Dicetylphosphat (4,0)
Laurylalkohol (20) UVPS farblos; (1,0)
Diphenylphosphat (4,0) Behenylalkohol MS (1,0) farblos;
(50)
(50)
Benzylphosphat (4,0) Behenylalkohol
16O0F farblos; mikrokristal lines Wachs (3)
18
60
75.
■ orange
: dunkelrot
:rosarot
CF-T-126(1,0) MC410 (2,0)
Cetylalkohol (50) flüssiges grün; Paraffin (8)
41
farblos
CF40P(l,0) Dimyristylphosphat (4,0) n-Octylalkohol
BOS
(0,01)
-2K blau purpur
CF-40P(l,0) Dimyristylphosphat (4,0) n-Hexylalkohol ASY- gelb;
(25) GRH
(0,01)
-49
CF-T-126(l,0) Cetylphosphat (2,0) CF-P(l,0) Stearylphosphat (2,0)
CVL(l,0) Cetylphosphat (2,0)
Stearylamid (50) gelbes grün; GG (0,01)
96
rot
:gelb
1,10-Decandiol (50)
73
blaues purpur blau
B2G
(0,01)
64. VFY gelb ;===ϊ grün
3107 (0,02)
Beispiele 205 bis ilö beschreiben mikroverkapselte thermochrome Materialien. Wenn nicht anders angegeben,
sind alle Teile, Prozentsätze, Verhältnisse und dergleichen auf das Gewicht bezogen.
15 g eines Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensats (Feststoffgehalt 38 %, spezifisches Gewicht 1,16) wurden in
135 g Wasser gelöst, und dazu wurden 30 g des in Beispiel 8 hergestellten thermochromen Materials, gehalten
55 bei einer Temperatur von 80°C, tropfenweise gegeben, und die Lösung wurde gerührt, unter Erhalt von feinen
Tropfen. Dann gab man Zitronensäure hinzu, um den pH auf 4 zu senken. Nach 5stündigem Rühren und Aufrechterhalten
einer Temperatur von 45 bis 500C bildete sich ein polymeres Material, das sowohl in Wasser als
auch in dem thermochromen Material unlöslich war. Das thermochrome Material war mit dem wasserunlöslichen
polymeren Material bedeckt und ergab Kapseln, in denen das thermochrome Material eingeschlossen war.
60
1,0 g aliphatisches Polyisocyanat (Feststoffgehalt 75 %, NCO-Gehalt 15 %) wurde in 30 g des in Beispiel 49 hergestellten
thermochromen Materials unter Erwärmen gelöst, und die Lösung wurde tropfenweise zu 150 g einer
65 3 %igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 1000 bis 1500, Verseifungsgrad 86 bis
89 Mol-%) gegeben, und dann rührte man unter Erhalt von feinen Tröpfchen. Eine Lösung von 2 g eines Aminadduktes
aus Epoxyharz in 20 g Wasser wurde allmählich zu der Lösung gegeben, und dabei wurde weitergerührt.
Nach 5stündigem Rühren und Aufrechterhalten einer Temperatur von 500C setzte sich das aliphatischc
16
Polyisocyanat mit dem Aminaddukt des Epoxyharzes an der Grenzfläche der Tröpfchen aus dem thermochromen
Material und Wasser um und bildete einen festen Polyharnstoff, der sowohl in Wasser als auch in dem thermochromen
Material unlöslich war. Der so gebildete feste Polyharnstoff bedeckte das thermochrome Material
und ergab Kapseln, die das tbermochrome Material enthielten.
5 Beispiel 207
5 g Epoxyharz (Bisphenol A-Digiycidylpolyether, Molekulargewicht 378) wurden in 80 g thermochromem
Material, hergestellt gemäß Beispiel 6, bei 80°Cgelöst. Die erhaltene Lösung wurde in 150 g einerS %igen wäßrigen
Gelatinelösung gelöst und unter Bildung von feinen Tröpfchen gerührt. Eine Lösung aus einem Aminaddukt
des Epoxyharzes in 20 g Wasser wurde allmählich zu der Lösung unter weiterem Rühren zugegeben. Nach
etwa 4stündigem Rühren und Aufrechterhalten der Temperatur bei 80°C setzte sich das Epoxyharz mit dem
Aminaddukt des Epoxyharzes an der Grenzfläche der feinen Tröpfchen aus thermochromem Material und Wasser
um und bildete ein festes polymeres Material, welches in Wasser und in dem thermochromen Material unlöslich
war. Das feste polymere Material bedeckte das thermochrome Material und ergab Kapseln, welche das thermochrome
Material enthielten.
5,0 g eines polyfunktionellen Acrylatoligomers und 0,2 g Diisopropylbenzolhydroperoxid wurden unter
Erwärmen in 30 g thermochromem Material, hergestellt in Beispiel 171, gelöst und dann tropfenweise zu 100 g
einer 8 %igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 1000 bis 1500, Verseifungsgrad 99,0
bis 100 Mol-%) gegeben. Die Mischung wurde unter Ausbildung von feinen Tröpfchen gerührt. Unter Aufrechterhalten
der Temperatur auf etwa 6O0C wurde eine 5 %ige wäßrige Lösung aus N' triumhydrogensulfit (NaHSO3)
allmählich zugegeben. Dann wurde etwa 3 Stunden gerührt und dabei die Temperatur der Flüssigkeit bei 6O0C
gehalten, wobei sich aus dem polyfunktionellen Acrylat Oligomer an der Grenzfläche zwischen dem thermochromen
Material und dem Wasser ein in dem thermochromen Material und Wasser unlösliches Acrylharz
ergab. Das so gebildete Acrylharz bedeckte das thermochrome Material und ergab Kapseln, die das thermochrome
Material enthielten.
4 g Bisphenol A wurden in 200 g einer 0,8%igen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid gelöst. Zu dieser
Lösung wurden 80 g des gemäß Beispiel 172 hergestellten thermochromen Materials gegeben, in welchem 8 g
Terephthalsäuredichlorid durch Erwärmen gelöst waren. Die erhaltene Mischung wurde bis zur Bildung von feinen
Tröpfchen gerührt. Anschließend rührte man 1 Stunde und hielt dabei die Temperatur der Flüssigkeit auf
etwa 50°C. Das Terephthalsäuredichlorid setzte sich mit Bisphenol A an der Grenzfläche der feinen Tröpfchen
aus dem thermochromen Material und Wasser ab und ergab einen festen gesättigten Polyester, der sowohl in
dem thermochromen Material als in Wasser unlöslich war. Der feste gesättigte Polyester bedeckte das thermochrome
Material und ergab das thermochrome Material enthaltende Kapseln.
Ein Dispersionsmedium, das durch Vermischen von 10 g einer 16 %igen wäßrigen Lösung von säurebehandelter
Gelatine, 0,7 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Essigsäure und 0,2 g sulfatiertem Kastoröl hergestellt
worden war, wurde auf 500C erwärmt, und dann wurden 30 g des gemäß Beispiel 181 hergestellten thermochromen
Materials tropfenweise zugegeben. Die Mischung wurde bis zur Bildung von feinen Tröpfchen gerührt.
Unier Aufrechterhaltung der Temperatur der Flüssigkeit auf etwa 500C gab man eine 1 %ige wäßrige Lösung von
Carboxymethylzellulose (durchschnittlicher Polymerisationsgrad 120 bis 150) allmählich unter Rühren tropfen- S
weise zu. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe stellte sich ein pH von etwa 4,5 ein und der dabei gebil- 50
dete Koacervatfilm bedeckte die feinen Tröpfchen des thermochromen Materials. /
Um den Koacervatfilm gelieren zu lassen, wurde der Film auf 90C gekühlt, und 1 g einer 25 %igen Lösung von j
Glutaraldehyd wurde zugegeben, und der pH wurde auf 5,4 eingestellt durch Zugabe einer 10%igen wäßrigen
Lösung von Natriumhydroxid, und die Mischung wurde dann etwa 1 Stunde gerührt. Anschließend wurde die \
Temperatur der Flüssigkeit auf 4O0C erhöht und weitere 8 Stunden gerührt, wobei man ein gelatinegehärtetes 55 (
Produkt, das sowohl in dem thermochromen Material als in Wasser unlöslich war, erhielt und welches das ther- ]
mochrome Material bedeckte und Kapseln, enthaltend das thermochrome Material, ergab. ■
Die Temperaturen der Färbung/Entfärbung der mikroeingekapselten thermochromen Materialien werden in ■<
Tabelle 2 gezeigt. j
Beispiel Temperatur der Färbung/ Farbe der Temperatur unterhalb der Farbe der Temperatur
Nr. Entfärbung (0C) Temperatur der Färbung/Entfärbung oberhalb der Temperatur der
5 Färbung/Entfärbung
205 70 rot schwarz
206 46 farblos zinnober
207 58 rot schwarz
208 -9 farblos rosarot
209 -3 farblos rosarot 15 210 -11 farblos grün
Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäßen Verbindungen sind beispielsweise die folgenden:
20 (1) Temperaturnachweis, insbesondere in Umgebungen mit niedriger Temperatur.
(2) Überwachung von chemischen Reaktionen durch die Farbänderung, die durch eine Erhöhung oder Erniedrigung
der Temperatur bewirkt wird.
(3) Unfallverhütung, indem man die Temperatur in einem Behälter für chemische Materialien oder in einem
Lagerraum überwacht.
25 (4) Messung der Temperaturverteilung in chemischen Apparaturen.
(5) Temperaturanzeige für einen Frühnachweis von Wärme, die in überlasteten elektrischen Leitungen und
Vorrichtungen auftreten.
(6) Anzeige von sicheren und geeigneten Temperaturen für Haushaltsanwendungen, wie Kühlschränke,
Gefriertruhen, Heizgeräte und Bäder.
30 (7) Anzeigetafeln, Lehrmaterialien, Spielzeug, bei denen man die unterschiedlichen Veränderungen der Farbe
anwendet oder auch Scherzartikel oder Zauberartikel oder Anwendungen, bei denen man einen Hintergrund
verdeckt oder freigibt.
18
Claims (1)
1. Thermochromes Material mit einem reversiblen Metachromatismus bei einer Temperatur im Bereich
von 40 bis 1200C, enthaltend
(A) eine oder mehrere elektronenabgebende chromatische, organische Verbindungen aus der Gruppe Diarylphthalide,
Indolylphthalide, Polyacrylkarbinol, Leukoauramine, Acylauramine, Arylauramine,
Rhodamin B-Laktam, Jndoline, Spiropyrane und Fluorane, und
(B) schwach saure organische Verbindungen,
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