DE60124826T2

DE60124826T2 - Umkehrbare thermochromische Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit und diese enthaltendes Erzeugnis

Info

Publication number: DE60124826T2
Application number: DE60124826T
Authority: DE
Inventors: Akio Showa-ku Nagoya-shi Nakashima; Yoshiaki Showa-ku Nagoya-shi Ono
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: US6638620B2; JP2002053853A; EP1179435A1; JP4567859B2; DE60124826D1; EP1179435B1; US20020063244A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine reversible thermochrome Zusammensetzung mit einer ausgezeichneten Verfärbungsempfindlichkeit, die eine spezielle Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen umfasst, so dass sie, insbesondere während des Abschreckens, eine verbesserte Lichtechtheit ohne eine Verschlechterung der Verfärbungsempfindlichkeit aufweist, und ein Produkt, das diese umfasst.
Stand der Technik
Eine thermochrome Zusammensetzung, die eine Elektronendonatorverbindung in Kombination mit einer Elektronenakzeptorverbindung umfasst, ist als in US 3,560,292 offenbart bekannt. Da die Verfärbungstemperatur dieser Zusammensetzung durch die Art der beiden zu kombinierenden Verbindung bestimmt wird, ist es sehr schwierig, eine Zusammensetzung zu erhalten, die bei einer gewünschten Temperatur einer Verfärbung unterliegt.
Zur Lösung dieses Problems haben die Erfinder eine Erfindung vorgeschlagen, die die Verwendung eines bestimmten Alkohols, Esters oder Ketons als ein Verfärbungstemperatureinstellungsmittel zur Einstellung der Verfärbungstemperatur auf einen gewünschten Wert umfasst, selbst wenn die Arten der in Kombination zu verwendenden Elektronendonatorverbindung und Elektronenakzeptorverbindung die gleichen bleiben (US-Patent 4,028,118, JP-B-6-59746 (die hierin verwendete Bezeichnung „JP-B" bezeichnet eine „geprüfte japanische Patentanmeldung")).
Die Erfinder haben ferner ein Verfahren erfunden, das die Verwendung eines speziellen für Lichtechtheit sorgenden Mittels und eines Lichtstabilisators mit Elektronenakzeptoreigenschaften zur Verbesserung der Lichtechtheit einer reversiblen thermochromen Zusammensetzung im abgeschreckten Zustand umfasst (US-Patent 5,879,438).
Die oben vorgeschlagene Erfindung kann eine freie Einstellung der Verfärbungstemperatur erzielen, selbst wenn die Arten der in Kombination zu verwendenden Elektronendonatorverbindung und Elektronenakzeptorverbindung die gleichen bleiben, und übt den ausgezeichneten Effekt einer bemerkenswerten Verbesserung der Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand aus. Wenn jedoch die hinzugefügte Menge des Lichtstabilisators zunimmt, neigt die Verfärbungsempfindlichkeit dazu, abzufallen. Daher ist die oben zitierte Erfindung in ihrer praktischen Anwendung beschränkt.
EP-A-0 659 582 und EP-A-0 908 501 offenbaren reversible thermochrome Zusammensetzungen, umfassend eine Elektronendonator-Farbentwicklungsverbindung, eine Elektronenakzeptorverbindung, eine Verbindung, die als Reaktionsmedium zur reversiblen Herbeiführung einer Elektronenaustauschreaktion zwischen der Elektronendonator-Farbentwicklungsverbindung und der Elektronenakzeptorverbindung innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs dient, und wahlweise eine oder mehrere Lichtstabilisatoren.
Die vorliegende Erfindung stellt eine reversible thermochrome Zusammensetzung bereit, die hinsichtlich ihrer Verfärbungstemperatur frei wählbar ist, selbst wenn die Arten der in Kombination zu verwendenden Elektronendonatorverbindung und Elektronenakzeptorverbindung die gleichen bleiben, und eine bemerkenswert verbesserte Lichtechtheit während des Abschreckens aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beruht auf den folgenden Konstitutionen:

1. Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit, die folgendes umfasst: (a) eine Elektronendonatorverbindung, (b) eine Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolettabsorptionsvermögen, die durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellt wird:
worin X -C_nH_2n+1 oder -OC_mH_2m+1 darstellt; m eine ganze Zahl von 1 bis 9 darstellt; n eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt; und p eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellt, und (c) ein Verfärbungstemperatureinstellungsmittel.
2. Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß Absatz 1, die ferner (d) ein Elektronenakzeptoragens zur Gewährung von Lichtechtheit umfasst, das durch die folgende allgemeine Formel (II) dargestellt wird.
worin n eine ganze Zahl von 5 bis 17 darstellt (geradkettig und verzweigt); X einen geradkettigen oder verzweigten C₁-C₄-Kohlenwasserstoff oder Halogen darstellt; Y einen geradkettigen oder verzweigten C₁-C₄-Kohlenwasserstoff oder Halogen darstellt; p eine ganze Zahl von 0 bis 3 darstellt; und m eine ganze Zahl von 0 bis 3 darstellt.
3. Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß Absatz 2, die ferner (e) einen Lichtstabilisator umfasst.
4. Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß mindestens einem der Absätze 1 bis 3, die ferner eine Mikrokapsel umfasst, die die reversible thermochrome Zusammensetzung darin einschließt.
5. Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß mindestens einem der Absätze 1 bis 4, die ferner einen Farbentwickler umfasst, der mit der reversiblen thermochromen Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit vermischt ist.
6. Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß Absatz 5, worin der Farbentwickler ein Bindemittel ist.
7. Gießharzzusammensetzung, die ein synthetisches Harz und eine reversible thermochrome Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Absätze 1 bis 4 umfasst, die damit vermischt ist.
8. Reversibles thermochromes Garn, das eine reversible thermochrome Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Absätze 1 bis 4 und ein thermoplastisches Harz umfasst.
9. Reversible thermochrome Schicht mit verbesserter Lichtechtheit gemäß mindestens einem der Absätze 1 bis 8, das ferner (f) eine Schicht aus einem Lichtstabilisator und/oder einem metallischen Glanzpigment umfasst, der und/oder das sich auf der Oberfläche der Schicht befindet, die durch eine reversible thermochrome Zusammensetzung gebildet wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Graph, der die Hystereseeigenschaften anhand einer Farbdichte-Temperaturkurve einer erfindungsgemäßen reversiblen thermochromen Zusammensetzung darstellt.
2 ist ein Graph, der die Hystereseeigenschaften anhand einer Farbdichte-Temperaturkurve einer konventionellen reversiblen thermochromen Zusammensetzung darstellt.
Die Bezugszeichen in den Figuren haben die folgenden Bedeutungen.

T₁ Temperatur bei vollständiger Farbentwicklung
T₂ Farbentwicklungsstarttemperatur
T₃ Abschreckstarttemperatur
T₄ Temperatur bei vollständiger Abschreckung

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liegt in einer reversiblen thermochromen Zusammensetzung mit einer verbesserten Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand, die eine Elektronendonatorverbindung (a), eine Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett- Absorptionsvermögen und ein Verfärbungstemperatureinstellungsmittel (c) umfasst, und ist daher durch die Verwendung einer Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen gekennzeichnet, die für eine bemerkenswerte Verbesserung der Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand sorgt, ohne die Verfärbungsempfindlichkeit zu verschlechtern.
Ein repräsentatives Beispiel für die Elektronendonatorverbindung ist ein Leukofarbstoff. Da ein Leukofarbstoff jedoch eine schlechte Lichtechtheit aufweist, altert eine Zusammensetzung, die einen solchen Leukofarbstoff enthält, wenn sie mit Licht bestrahlt wird, und zeigt eine verschlechterte Verfärbungsfähigkeit.
Was den Leukofarbstoff betrifft, so kann eine Elektronendonatorverbindung, die mit einem Elektron ausgestattet ist, d.h. sich in einem Farbentwicklungszustand befinden, durch sichtbares Licht oder indirektes Licht stark beeinflusst werden, so dass sie eine verschlechterte Lichtechtheit und folglich eine verschlechterte Verfärbungsfähigkeit aufweist.
Andererseits liegt die Elektronendonatorverbindung, wenn sie sich im abgeschreckten Zustand befindet, d.h. nicht ionisiert ist, in Form eines farblosen molekularen Zustands vor, und wird daher durch ultraviolette Strahlen stark beeinflusst, so dass sie eine bemerkenswert verschlechterte Verfärbungsfähigkeit aufweist. Die thermochrome Zusammensetzung durchläuft eine Farbentwicklung und eine Abschreckung, so dass sie eine Anzeige darstellt. Folglich ist auch die Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand von Bedeutung.
Der Farbentwicklungszustand und der abgeschreckte Zustand der thermochromen Zusammensetzung werden im Folgenden beschrieben.
Sowohl die Elektronendonatorverbindung als auch die Elektronenakzeptorverbindung und das Verfärbungstemperatureinstellungsmittel, welche die thermochrome Zusammensetzung bilden, sind molekulare Verbindungen, die bei ihrer Handhabung nicht ionisiert sind. Wenn die Umgebungstemperatur nicht höher als die Verfärbungstemperatur ist, bedingt eine reversible thermochrome Zusammensetzung mit diesen Komponenten, die gleichmäßig miteinander vermischt sind, die Ionisierung der Elektronendonatorverbindung und der Elektronenakzeptorverbindung sowie ihre Bindung aneinander, was zur Farbentwicklung führt.
Es wird vermutet, dass sich die Elektronendonatorverbindung und die Elektronenakzeptorverbindung in der Übergangszeit während der Verfärbung zwischen dem ionisierten Zustand und dem molekularen Zustand, also in einem annährend ionisierten Zustand befinden, d.h. leicht ionisiert miteinander verbunden sind. Selbst bei leichter Ionisierung tritt die Farbentwicklung auf. Daher tritt ein gewisses Problem hinsichtlich der Farbechtheit in dem Farbentwicklungszustand auf. Folglich wird der Übergangszustand als Farbentwicklungszustand hinsichtlich der Lichtechtheit betrachtet.
Im Gegensatz dazu verschwindet die ionische Bindung der Elektronendonatorverbindung zu der Elektronenakzeptorverbindung, wenn die Umgebungstemperatur niedriger als die Verfärbungstemperatur ist. Diese Verbindungen werden dann molekular, um das Abschrecken herbeizuführen.
Folglich ist das Blocken der ultravioletten Strahlen durch Zugabe eines Lichtstabilisators zu einer reversiblen thermochromen Zusammensetzungen, in der die Elektronendonatorverbindung und die Elektronenakzeptorverbindung molekular sind, um einen abgeschreckten Zustand zu entwickeln, ein ausgesprochen nützliches Verfahren zur Verbesserung der Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand. Wenn jedoch die hinzugefügte Menge des Lichtstabilisators zunimmt, nimmt die Verfärbungsempfindlichkeit ab, was es schwieriger macht, eine scharfe Verfärbung zu zeigen. Daher kann dieses Verfahren je nach Zweck kaum in der Praxis ausgeführt werden.
Die erfindungsgemäß zu verwendende Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen, die durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird, weist an sich Elektronen-ziehende Eigenschaften auf.
worin X -C_nH_2n+1 oder -OC_mH_2m+1 darstellt, m eine ganze Zahl von 1 bis 9 darstellt, n eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt und p eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellt.
Zusätzlich zu der Wirkung der Aufnahme einer Elektronendonatorverbindung und eines Elektrons übt die obige Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen eine spezielle Wirkung aus. Mit anderen Worten absorbiert die obige Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen ultraviolette Strahlen, die die größte Wirkung auf die Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand besitzen, um angeregt zu werden, und durchläuft dann eine stabile Nichtstrahlungsdeaktivierung im angeregten Zustand zur Abgabe von Energie und kehrt zum Grundzustand zurück. Dieser Prozess des Absorbierens von ultravioletten Strahlen und der Freisetzung von Energie wird wiederholt. Da diese Elektronendonatorverbindung auf Grund der Elektronenakzeptoreigenschaften der Ultraviolettabsorbierenden Gruppe eine hohe Azidität aufweist, geht sie gleichzeitig die ausgezeichnete Reaktion der Abgabe und Aufnahme von Elektronen ein, wodurch es möglich ist, eine reversible thermochrome Zusammensetzung bereitzustellen, die sowohl eine verbesserte Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand als auch eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit erreicht, die durch das konventionelle Verfahren bei Einbeziehung der Zugabe eines Lichtstabilisators nicht erreicht werden könnten.
In der durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen ist n eine ganze Zahl von 1 bis 10 und m eine ganze Zahle von 1 bis 9. Wenn n größer als 10 ist oder m größer als 9 ist, weist die resultierende Elektronenakzeptorverbindung eine zu große Löslichkeit in der Verbindung (c) auf und neigt daher dazu, einen Verfärbungsempfindlichkeitsabfall aufzuweisen, was es schwierig macht, eine reversible thermochrome Zusammensetzung bereitzustellen, die sowohl eine verbesserte Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand als auch eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit erreicht.
Als Elektronenakzeptorverbindung kann die Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) allein verwendet werden. Es können aber auch andere Elektronenakzeptorverbindungen verwendet werden.
In dem Fall, dass die Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen in Kombination mit anderen Elektronenakzeptorverbindungen verwendet wird, ist die Menge an zu verwendender Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen nicht kleiner als 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht kleiner als 10% der Gesamtmenge der verwendeten Elektronenakzeptorverbindungen.
Wenn der Anteil an der Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen nicht größer als 5 Gew.-% ist, kann die Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolettabsorptionsvermögen die obige spezielle Wirkung nicht ausüben.
Als andere Elektronenakzeptorverbindungen, die in Kombination mit der Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen zu verwenden sind, werden vorzugsweise Elektronenakzeptoragentien zur Gewährung von Lichtechtheit verwendet. Das erfindungsgemäß zu verwendende Elektronenakzeptoragens zur Gewährung von Lichtechtheit (d), das durch die allgemeine Formel (II) dargestellt wird, ist eine Bisphenolverbindung oder Bis(hydroxyphenyl)verbindung, die eine Alkylgruppe und zwei Phenylringe enthält, welche jeweils eine Hydroxylgruppe aufweisen, was durch die folgende allgemeine Formel (II) dargestellt wird:
worin n eine ganze Zahl von 5 bis 17 darstellt (geradkettig und verzweigt); X einen geradkettigen oder verzweigten C₁-C₄-Kohlenwasserstoff oder Halogen darstellt; Y einen geradkettigen oder verzweigten C₁-C₄-Kohlenwasserstoff oder Halogen darstellt; p eine ganze Zahl von 0 bis 3 darstellt und m eine ganze Zahl von 0 bis 3 darstellt. Der Alkylrest in der vorangehend beschriebenen Verbindung weist 5 bis 17 Kohlenstoffatome auf. Wenn die Anzahl an Kohlenstoffatomen in dem Alkylrest unter 5 fällt, weist das resultierende Agens zur Gewährung von Lichtechtheit einen kurzen Alkylrest und folglich eine unzureichende Löslichkeit in dem Verfärbungstemperatureinstellungsmittel (c) auf, was es unmöglich macht, eine genügend stabile Struktur in einer festen Atmosphäre bei einer Temperatur, die nicht höher als die Verfärbungstemperatur ist, bereitzustellen. Wenn im Gegensatz dazu die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem Alkylrest 17 übersteigt, weist das resultierende Agens zur Gewährung von Lichtechtheit einen zu langen Alkylrest und folglich eine zu hohe Löslichkeit in dem Verfärbungstemperatureinstellungsmittel auf, was zum Nachteil in praktischer Hinsicht die Farberscheinungsleistung schwächt und die Verfärbungsempfindlichkeit verschlechtert.
Besonders bevorzugt ist die Alkylgruppe eine geradkettige Alkylgruppe. Die Verzweigungen, falls welche vorhanden sind, sind vorzugsweise kurz.
Der Phenylring kann Substituenten aufweisen, wie z.B. geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen und ein Halogen. In diesem Fall bleibt die resultierende Lichtechtheit nahezu gleich, solange die Alkylgruppe, an der die Phenylgruppe gebunden ist, so wie oben definiert ist.
Beispiele für andere Elektronenakzeptorverbindungen, die in Kombination mit der Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) verwendet werden können, schließen Verbindung mit aktiven Protonen, pseudoazide Verbindungen (Verbindungen, die keine Säuren sind, aber in der Zusammensetzung als Säure fungieren, um die Farbentwicklung der Verbindung (a) zu ermöglichen) und Verbindungen mit Elektronenlücken ein.
Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxylgruppe können die effektivsten thermochromen Eigenschaften besitzen. Es können jedoch auch Verbindungen verwendet werden, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus aromatischen Carbonsäuren, aliphatischen C₂-C₅-Carbonsäuren, Metallsalzen von Carbonsäuren, sauren Phosphorsäureestern, Metallsalzen davon, 1,2,3-Triazol, Derivaten davon, Thioharnstoff, Derivaten davon, Harnstoff, Derivaten davon, Guanidin, Derivaten davon, einem aromatischen Carbonsäureanhydrid, einem aliphatischen Carbonsäureanhydrid, Borsäureestern, einem halogenierten Alkohol, Oxazol, Thiazol, Imidazol, Pyrazol, Pyrrol, aromatischen Sulfonamiden und aromatischen Sulfonimiden besteht.
Die erfindungsgemäße reversible thermochrome Zusammensetzung, umfassend eine Elektronendonatorverbindung (a), eine Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) und ein Verfärbungstemperatureinstellungsmittel (c), absorbiert ultraviolette Strahlen, die die größte Auswirkung auf die Lichtechtheit haben, wenn die Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) im abgeschreckten Zustand vorliegt und eine Nichtstrahlungsdeaktivierung eingeht, um Energie abzugeben, was es möglich macht, eine bessere Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand bereitzustellen, als die konventionelle reversible thermochrome Zusammensetzung. Die zusätzliche Einführung eines Agens zur Gewährung von Lichtechtheit (d) bringt die Elektronendonatorverbindung (a) dazu, eine schwache Wechselwirkung mit der Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) und dem Agens zur Gewährung von Lichtechtheit (d) einzugehen und im abgeschreckten Zustand stabilisiert zu werden, während es in dem Verfärbungstemperatureinstellungsmittel (c) gelöst ist, was es möglich macht, eine Photooxidation oder eine durch Licht verursachte Photozersetzung zu inhibieren und folglich die Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand weiter zu verbessern.
Was die Lichtechtheit im Farbentwicklungszustand durch das Agens zur Gewährung von Lichtechtheit betrifft, so kann der ionisierte Zustand der Elektronendonatorverbindung und des Agens zur Gewährung von Lichtechtheit mit einer langkettigen Alkylgruppe (d) stabilisiert werden, um eine starke Wechselwirkung zu erreichen, was es möglich macht, die Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand in dem Verfärbungstemperatureinstellungsmittel (c) zu verbessern, das eine stark aliphatische Atmosphäre aufweist.
Ferner bewirkt die Gegenwart eines Lichtstabilisators (e) in der reversiblen thermochromen Zusammensetzung, umfassend die Komponenten (a), (b), (c) und (d), eine erhöhte Stabilisierungswirkung, was es möglich macht, die Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand weiter zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine reversible thermochrome Schicht mit einer bemerkenswert verbesserten Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand, die durch Bereitstellung einer Schicht aus einem Lichtstabilisator oder einem metallischen Glanzpigment (f) auf der Oberfläche der Schicht erhalten wird, die durch die erfindungsgemäße thermochrome Zusammensetzung gebildet wird. Diese thermochrome Schicht ist außerdem hinsichtlich der Verfärbungsempfindlichkeit besonders ausgezeichnet. Auch im Farbentwicklungszustand blockiert die Lichtstabilisatorschicht oder die Schicht aus einem metallischen Glanzpigment ultraviolette Strahlen oder sichtbares Licht, um die Lichtechtheit zu verbessern.
Die erfindungsgemäße reversible thermochrome Zusammensetzung umfasst eine Elektronendonatorverbindung (a), eine Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) und ein Verfärbungstemperatureinstellungsmittel (c). Wie vorangehend erwähnt wurde, kann die erfindungsgemäße reversible thermochrome Zusammensetzung ferner ein Elektronenakzeptoragens zur Gewährung von Lichtechtheit (d) und einen Lichtstabilisator (e) allein oder in Kombination umfassen. Die erfindungsgemäße reversible thermochrome Zusammensetzung kann ferner andere Elektronenakzeptorverbindungen umfassen.
Die Verwendung der Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) macht es möglich, die Verfärbungsempfindlichkeit zu verbessern. Die akademische Analyse dieses Mechanismus ist nicht notwendigerweise ausreichend durchgeführt worden. Auf Grund der wiederholbaren und reproduzierbaren Ergebnisse glaubt der Erfinder, dass die spezielle Elektronenakzeptorgruppe in der Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen (b) die Acidität erhöht und folglich die Verfärbungsempfindlichkeit verbessert.
Erfindungsgemäß verwendbare Verbindungen werden im Folgenden beispielhaft genannt.
Als Elektronendonatorverbindung, die als Komponente (a) fungiert, kann jede in den unten dargestellten Tabellen 1 und 2 aufgeführte verwendet werden. Tabelle 1

Tabelle 2
Als Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolett-Absorptionsvermögen, die als Komponente (b) fungiert, kann vorzugsweise jede in der unten dargestellten Tabelle 3 aufgelisteten verwendet werden. Tabelle 3
Als Verfärbungstemperatureinstellungsmittel, das als Komponente (c) fungiert, kann vorzugsweise jedes der in den Tabellen 4 bis 10 aufgeführten verwendet werden. Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

Tabelle 7

Tabelle 8

Tabelle 9

Tabelle 10
Als Elektronenakzeptoragens zur Gewährung von Lichtechtheit, die als Komponente (d) fungiert, wird vorzugsweise jedes der in den Tabellen 11 und 12 aufgeführten verwendet. Tabelle 11

Tabelle 12
Als Lichtstabilisator, der als Komponente (e) fungiert, wird vorzugsweise jeder der in den Tabellen 13 bis 16 aufgeführten verwendet. Tabelle 13

Tabelle 14

Tabelle 15

Tabelle 16
Das metallische Glanzpigment, das in der Schicht aus dem Lichtstabilisator einzuschließen ist, und/oder die erfindungsgemäß zu verwendende Schicht aus einem metallischen Glanzpigment ist ein Pigment, wie z.B. ein metallisches Glanzpigment, transparentes Titandioxid, transparentes Eisenoxid, transparentes Cäsiumoxid und transparentes Zinkoxid.
Als metallisches Glanzpigment kann ein metallisches Glanzpigment mit einer Partikelgröße von 5 bis 100 μm mit natürlichem Glimmer, der mit Titanoxid beschichtet ist, oder ein metallisches Glanzpigment mit einem flachem Stück aus Glas, das mit Titanoxid beschichtet ist, verwendet werden. Bestimmte Beispiele für diese metallischen Glanzpigmente schließen ein metallisches Glanzpigment mit einer Partikelgröße von 5 μm bis 60 μm mit natürlichem Glimmer, der mit 41 bis 44 Gew.-% Titanoxid beschichtet ist, silbermetallisches Glanzpigment mit einer Partikelgröße von 5 μm bis 100 μm mit natürlichem Glimmer, der mit 16 bis 39 Gew.-% Titanoxid beschichtet ist, metallfarbenes Glanzpigment mit natürlichem Glimmer, der mit 45 bis 58 Gew.-% Titanoxid und mit 4 bis 10 Gew.-% Eisenoxid beschichtet ist, metallfarbenes Glanzpigment mit natürlichem Glimmer, der mit 45 bis 58 Gew.-% Titanoxid und mit 0,5 bis 10 Gew.-% eines nicht-thermochromen gefärbten Pigment beschichtet ist, und metallisches Glanzpigment mit einer durchschnittlichen Dicke von 1 μm bis 10 μm und einer durchschnittlichen Partikelgröße von 5 μm bis 500 μm mit einem flachen Stück aus Glas, das mit Titanoxid beschichtet ist, ein.
Diese Materialien, die hauptsächlich ultraviolette Strahlen blockieren, können in der Zusammensetzung in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-Anteile bezogen auf 1 Gew.-Anteil der Komponente (a) enthalten sein. Alternativ kann eine Schicht, die diese Materialien in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-Anteile enthält, laminiert oder mit der thermochromen Schicht verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen weiter ausgeführt.
Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 1 bis 16 und Mikrokapsel-Pigmente, die diese Zusammensetzungen darin eingeschlossen umfassen, werden im Folgenden beschrieben.
Beispiel 1
Herstellung der reversiblen thermochromen Zusammensetzung 1 und eines Mikrokapsel-Pigments, umfassend die darin eingeschlossene Zusammensetzung 1
1,5 Gew.-Anteile 1,2-Benz-6-(N-ethyl-N-isobutylamino)fluoran, 6,0 Gew.-Anteile 2,4-Dihydroxy-4'-methylbenzophenon und 50,0 Gew.-Anteile n-Nonylpalmitat wurden gemischt. Die Mischung wurde dann auf eine Temperatur von 120°C zur Schmelze gebracht. Auf diese Weise wurde eine reversible thermochrome Zusammensetzung 1 als homogen kompatibilisiertes Material erhalten. Zu der reversiblen thermochromen Zusammensetzung 1 wurden dann 30 Gew.-Anteile eines aromatischen Isocyanat-Vorpolymers und 30 Gew.-Anteil Ethylacetat als Wandmembran-bildende Materialien hinzugefügt. Die Mischung wurde dann auf eine Temperatur von 70°C erhitzt, um eine gleichmäßige Lösung herzustellen. Auf diese Weise wurde eine Mischlösung hergestellt. Die Mischlösung wurde dann in 100 Gew.-Anteile einer 5%-igen wässrigen Lösung von Gelatine so gerührt, dass sie mikrofein emulgiert wurde. Die Emulsion wurde für eine weitere Stunde gerührt. Die Emulsion wurde dann für 5 Stunden gerührt, während sie bei einer Temperatur von 80°C gehalten wurde, um eine Rohlösung aus Mikrokapseln zu erhalten. Die Rohlösung wurde dann einer Zentrifugentrennung unterzogen, um ein Mikrokapsel-Pigment zu erhalten, das die reversible thermochrome Zusammensetzung 1 umfasst, die bei einer Temperatur von nicht niedriger als 32°C völlig farblos wird und bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C vollständig pink eingefärbt ist.
Beispiele 2 bis 11
Herstellung von reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 2 bis 11 und Mikrokapsel-Pigmenten, umfassend die darin eingeschlossenen Zusammensetzungen 2 bis 11
Reversible thermochrome Zusammensetzungen 2 bis 11 und Mikrokapsel-Pigmente, umfassend diese darin eingeschlossenen Zusammensetzungen, wurden in gleicher Weise wie die reversible thermochrome Zusammensetzung 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Kombination der Komponenten (a), (b) und (c) variiert wurde. Die Formulierung, der Farbwechsel und die Verfärbungstemperatur dieser reversiblen thermochromen Zusammensetzungen sind in Tabelle 17 dargestellt.
Die Zahlenangabe in Klammern in Tabelle 17 gibt die Gewichtsanteile an.
Beispiele 12 bis 14
Herstellung der reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 12 bis 14 und der Mikrokapsel-Pigmente, umfassend die darin eingeschlossenen Zusammensetzungen 12 bis 14
Reversible thermochrome Zusammensetzungen 12 bis 14 und Mikrokapsel-Pigmente, die diese darin eingeschlossenen Zusammensetzungen umfassen, wurden in gleicher Weise wie die reversible thermochrome Zusammensetzung 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass zu den Komponenten (a), (b) und (c) eine Komponente (d) hinzugefügt wurde.
Die Formulierungen dieser reversiblen thermochromen Zusammensetzungen sind in Tabelle 18 dargestellt.
Da als Komponenten (a), (b) und (c) die gleichen Verbindungen wie für die reversible thermochrome Zusammensetzung 2 verwendet wurden, sind die Gewichtsanteile dieser Komponenten in Tabelle 18 dargestellt. Tabelle 18
Beispiele 15 bis 16
Herstellung der reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 15 und 16 und der Mirkokapsel-Pigmente, umfassend die darin eingeschlossenen Zusammensetzungen 15 und 16
Reversible thermochrome Zusammensetzungen 15 und 16 und Mikrokapsel-Pigmente, die diese darin eingeschlossenen Zusammensetzungen umfassen, wurden in gleicher Weise wie die reversible thermochrome Zusammensetzung 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass zu den Komponenten (a), (b) und (c) die Komponenten (d) und (e) hinzugefügt wurden.
Die Formulierungen dieser reversiblen thermochromen Zusammensetzungen sind in Tabelle 19 dargestellt.
Das als Komponenten (a), (b) und (c) die gleichen Verbindungen verwendet wurden, wie für die reversible thermochrome Zusammensetzung 2, sind die Gewichtsanteile dieser verwendeten Komponenten in Tabelle 19 dargestellt.
Performanceprüfung
Zur Erklärung des Effekts der reversiblen thermochromen Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 16 wurden Lichtechtheitsversuchsproben 1 bis 16, die durch Bildung einer reversiblen thermochromen Schicht aus Mikrokapsel-Pigmenten, die diese Zusammensetzungen enthalten, auf einem synthetischen Papier erhalten wurden, einer Performanceprüfung unterzogen.
Herstellung der Lichtechtheitsversuchsprobe 1
43,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, das die reversible thermochrome Zusammensetzung 1 aus Beispiel 1 darin eingeschlossen umfasst, werden gleichmäßig in einem Bindemittel gerührt, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteilen eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels und 1,0 Gew.-Anteilen eines Konservierungsmittels besteht, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorhergehend beschriebene reversible thermochrome Rasterdruckfarbe wurde dann per Rasterdruck auf ein synthetisches weißes Papier gedruckt, um einen reversiblen thermochromen Druck als Lichtechtheitsversuchsprobe 1 herzustellen.
Herstellung der Lichtechtheitsversuchsproben 2 bis 16
Lichtechtheitsversuchsproben 2 bis 16 wurden aus Mikrokapsel-Pigmenten, die die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 2 bis 16 aus den Beispielen 2 bis 16 darin eingeschlossen umfassen, in gleicher Weise wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 1 hergestellt.
Das Verfahren zur Herstellung der Lichtechtheitsversuchsproben 17 bis 21 mit einer Schicht aus einem Lichtstabilisator und/oder einem metallischen Glanzpigment (f), das auf einer reversiblen thermochromen Schicht aus Mikrokapsel-Pigmenten vorliegt, die die reversiblen thermochromen Zusammensetzung 2, 13 und 15 darin eingeschlossen umfassen, die jeweils auf einem synthetischen Papier gebildet wurden, wird nachfolgend beschrieben.
Herstellung der Lichtechtheitsversuchsprobe 17
43,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, umfassend die reversible thermochrome Zusammensetzung 2 aus Beispiel 2, die aus den Komponenten (a), (b) und (c) hergestellt wurde, wurden gleichmäßig in einem Bindemittel gerührt, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteilen eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels und 1,0 Gew.-Anteilen eines Konservierungsmittels besteht, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene reversible thermochrome Rasterdruckfarbe wurde dann per Rasterdruck auf ein synthetisches weißes Papier gedruckt, um darauf eine reversible thermochrome Schicht zu bilden. Eine Rasterdruckfarbe, die durch gleichmäßiges Rühren von 5,0 Gew.-Anteilen 2-(3,5-Di-t-amyl-2-hydroxyphenal)benzotriazol als Lichtstabilisator in einem Bindemittel erhalten wurde, das aus 50 Gew.-Anteilen einer Acrylharzlösung (Feststoffgehalt: 50%; Xylol: 50%), 45 Gew.-Anteilen Cyclohexanon, 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels, 1,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers und 1,0 Gew.-Anteilen eines Viskositätsveränderers besteht, wurde dann auf die reversible thermochrome Schicht gedruckt, um eine Schicht aus einem Lichtstabilisator (f) zu bilden. Auf diese Weise wurde die Lichtechtheitsversuchprobe 17 hergestellt.
Herstellung der Lichtechtheitsversuchsprobe 18
43,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, umfassend die reversible thermochrome Zusammensetzung 13 aus Beispiel 13, die aus den Komponenten (a), (b), (c) und (d) hergestellt wurde, wurden gleichmäßig in einem Bindemittel gerührt, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteilen eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels und 1,0 Gew.-Anteilen eines Konservierungsmittels besteht, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene reversible thermochrome Rasterdruckfarbe wurde dann per Rasterdruck auf ein synthetisches weißes Papier gedruckt, um darauf eine reversible thermochrome Schicht zu bilden. Eine Rastedruckfarbe, die durch gleichmäßiges Rühren von 5,0 Gew.-Anteilen 2-(3,5-Di-t-amyl-2-hydroxyphenal)benzotriazol als Lichtstabilisator in einem Bindemittel erhalten wurde, das aus 50 Gew.-Anteilen einer Acrylharzlösung (Feststoffgehalt: 50%; Xylol: 50%), 45 Gew.-Anteilen Cyclohexanon, 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels, 1,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers und 1,0 Gew.-Anteilen eines Viskositätsveränderers besteht, wurde dann auf die reversible thermochrome Schicht gedruckt, um eine Schicht aus einem Lichtstabilisator (f) zu bilden. Auf diese Weise wurde die Lichtechtheitsversuchprobe 18 hergestellt.
Herstellung der Lichtechtheitsversuchsprobe 19
43,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, umfassend die reversible thermochrome Zusammensetzung 15 aus Beispiel 15, die aus den Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) hergestellt wurde, wurden gleichmäßig in einem Bindemittel gerührt, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteilen eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.- Anteilen eines Verlaufmittels und 1,0 Gew.-Anteilen eines Konservierungsmittels besteht, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene reversible thermochrome Rasterdruckfarbe wurde dann per Rasterdruck auf ein synthetisches weißes Papier gedruckt, um darauf eine reversible thermochrome Schicht zu bilden. Eine Rasterdruckfarbe, die durch gleichmäßiges Rühren von 5,0 Gew.-Anteilen 2-(3,5-Di-t-amyl-2-hydroxyphenal)benzotriazol als Lichtstabilisator in einem Bindemittel erhalten wurde, das aus 50 Gew.-Anteilen einer Acrylharzlösung (Feststoffgehalt: 50%; Xylol: 50%), 45 Gew.-Anteilen Cyclohexanon, 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels, 1,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers und 1,0 Gew.-Anteilen eines Viskositätsveränderers besteht, wurde dann auf die reversible thermochrome Schicht gedruckt, um eine Schicht aus einem Lichtstabilisator (f) zu bilden. Auf diese Weise wurde die Lichtechtheitsversuchprobe 19 hergestellt.
Herstellung der Lichtechtheitsversuchsprobe 20
43,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, umfassend die reversible thermochrome Zusammensetzung 15 aus Beispiel 15, die aus den Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) hergestellt wurde, wurden gleichmäßig in einem Bindemittel gerührt, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteilen eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels und 1,0 Gew.-Anteilen eines Konservierungsmittels besteht, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene reversible thermochrome Rasterdruckfarbe wurde dann per Rasterdruck auf ein synthetisches weißes Papier gedruckt, um darauf eine reversible thermochrome Schicht zu bilden. Die Rasterdruckfarbe, die durch gleichmäßiges Rühren von 1,5 Gew.- Anteilen eines metallischen Glanzpigments (Handelsname: Iriodin 219, hergestellt von Merck Japan Ltd.) in einem Bindemittel erhalten wurde, das aus 45 Gew.-Anteilen Cyclohexanon, 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels, 1,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers und 1,0 Gew.-Anteilen eines Viskositätsveränderers besteht, wurde dann auf die reversible thermochrome Schicht gedruckt, um eine Schicht aus einem metallischen Glanzpigment (f) zu bilden. Auf diese Weise wurde die Lichtechtheitsversuchprobe 20 hergestellt.
Herstellung der Lichtechtheitsversuchsprobe 21
43,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, umfassend die reversible thermochrome Zusammensetzung 15 aus Beispiel 15, die aus den Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) hergestellt wurde, wurden gleichmäßig in einem Bindemittel gerührt, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteilen eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels und 1,0 Gew.-Anteilen eines Konservierungsmittels besteht, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene reversible thermochrome Rasterdruckfarbe wurde dann per Rasterdruck auf ein synthetisches weißes Papier gedruckt, um darauf eine reversible thermochrome Schicht zu bilden. Die Rasterdruckfarbe, die durch gleichmäßiges Rühren von 1,5 Gew.-Anteilen eines metallischen Glanzpigments (Handelsname: Iriodin 219, hergestellt von Merck Japan, Ltd.) und 5,0 Gew.-Anteilen 2-(3,5-Di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazol als Lichtstabilisator in einem Bindemittel erhalten wurde, das aus 50 Gew.-Anteilen einer Acrylharzlösung (Feststoffgehalt: 50%; Xylol: 50%), 45 Gew.-Anteilen Cyclohexan, 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels, 1,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers und 1,0 Gew.-Anteilen eines Viskositätsveränderers besteht, wurde dann auf die reversible thermochrome Schicht gedruckt, um eine Schicht aus einem Lichtstabilisator und einem metallischen Glanzpigment (f) zu bilden. Auf diese Weise wurde die Lichtechtheitsversuchprobe 21 hergestellt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 5
Das Verfahren zur Herstellung der reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 17 bis 21 der Vergleichsbeispiele 1 bis 5, die jeweils in den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 zu verwenden sind, und Mikrokapsel-Pigmente, die die Zusammensetzungen darin eingeschlossen umfassen, werden nachfolgend beschrieben.
Herstellung der reversiblen thermochromen Zusammensetzung 17 aus Vergleichsbeispiel 1 und des Mikrokapselpigments, das die Zusammensetzung 17 darin eingeschlossen umfasst
1,5 Gew.-Anteile 1,2-Benz-6-(N-ethyl-N-isobutylamino)fluoran, 6,0 Gew.-Anteile 2,4-Dihydroxy-4'-methylbenzophenon und 50,0 Gew.-Anteile n-Nonylpalmitat wurden gemischt. Die Mischung wurde dann auf eine Temperatur von 120°C zur Schmelze gebracht. Auf diese Weise wurde eine reversible thermochrome Zusammensetzung 17 als homogen kompatibilisiertes Material erhalten. Zu der reversiblen thermochromen Zusammensetzung 17 wurden dann 30 Gew.-Anteile eines aromatischen Isocyanat-Vorpolymers und 30 Gew.-Anteile Ethylacetat als Wandmembranbildende Materialien hinzugefügt. Die Mischung wurde dann auf eine Temperatur von 70°C erhitzt, um ein gleichmäßige Lösung herzustellen. Auf diese Weise wurde eine Mischlösung hergestellt. Die Mischlösung wurde dann in 100 Gew.-Anteile einer 5%-igen wässrigen Lösung von Gelatine so gerührt, dass sie mikrofein emulgiert wurde. Die Emulsion wurde für eine weitere Stunde gerührt. Die Emulsion wurde dann für 5 Stunden gerührt, während sie bei einer Temperatur von 80°C gehalten wurde, um eine Rohlösung aus Mikrokapseln zu erhalten. Die Rohlösung wurde dann einer Zentrifugentrennung unterzogen, um ein Mikrokapsel-Pigment zu erhalten, das die reversible thermochrome Zusammensetzung 17 umfasst, die bei einer Temperatur von nicht niedriger als 32°C völlig farblos wird und bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C vollständig pink eingefärbt ist.
Herstellung der reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 18 bis 21 der Vergleichsbeispiele 2 bis 5 und Mikrokapselpigmenten, umfassend die Zusammensetzungen 18 bis 21 darin eingeschlossen
Die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 18 und 19 der Vergleichsbeispiele 2 und 3 und die Mikrokapsel-Pigmente, die die Zusammensetzungen 18 und 19 darin eingeschlossen umfassen, wurden in gleicher Weise wie die reversible thermochrome Zusammensetzung 17 erhalten, mit der Ausnahme, dass verschiedene Komponenten verändert wurden.
Die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 20 und 21 und die Mikrokapsel-Pigmente, die die Zusammensetzungen 20 und 21 darin eingeschlossen umfassen, wurden in gleicher Weise wie die reversible thermochrome Zusammensetzung 17 aus Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass zu den verschiedenen verwendeten Komponenten eine Komponente (e) hinzugefügt wurde.
Die Formulierungen der reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 17 bis 21 der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 werden in Tabelle 20 dargestellt.
Das Symbol „B" bei den Bestandteilen in Tabelle 20 gibt eine konventionelle Elektronenakzeptorverbindung an.
Die Herstellung der Vergleichslichtechtheitsversuchsproben 22 bis 26 mit einer reversiblen thermochromen Schicht aus Mikrokapsel-Pigmenten, die die vorangehend beschriebenen reversible thermochromen Vergleichszusammensetzungen 17 bis 21 enthalten, gebildet auf einem synthetischen Papier, werden nachfolgend beschrieben.
Herstellung der Vergleichslichtechtheitsversuchsprobe 22
43,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, das die reversible thermochrome Zusammensetzung 17 aus Beispiel 1 darin eingeschlossen umfasst, wurden gleichmäßig in einem Bindemittel gerührt, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylenvinylacetatcopolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteilen eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels und 1,0 Gew.-Anteilen eines Konservierungsmittels besteht, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene reversible thermochrome Rasterdruckfarbe wurde dann per Rasterdruck auf ein synthetisches weißes Papier gedruckt, um einen reversiblen thermochromen Druck mit einer darauf gebildeten reversiblen thermochromen Schicht als Lichtechtheitsversuchsprobe 22 herzustellen.
Herstellung der Vergleichslichtechtheitsversuchproben 23 bis 26
Die Lichtechtheitsversuchsproben 23 bis 26 wurden in gleicher Weise wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 22 hergestellt mit der Ausnahme, dass Mikrokapsel-Pigmente mit den darin eingeschlossenen reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 18 bis 21 aus den Vergleichsbeispielen 2 bis 5 hergestellt wurden.
Lichtechtheitsprüfverfahren im abgeschreckten Zustand
Unter Verwendung einer Xenon-Bogenlampenprüfmaschine vom Typ SUNTEST CPF (hergestellt von Herennius Inc., Deutschland) wurden die Versuchsproben 1 bis 21, die die erfindungsgemäßen reversiblen thermochromen Zusammensetzungen umfassen, und die Versuchsproben 22 bis 26, die die reversiblen thermochromen Vergleichszusammensetzungen umfassen, hinsichtlich der Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand untersucht.
Im Lichtechtheitsversuch wurde die Strahlstärke der Xenon-Bogenlampe auf 70.000 Lux eingestellt, und die Distanz zwischen der Lichtquelle und der Versuchsprobe wurde auf 21 cm festgelegt.
Im Versuch wurden die Versuchsproben 1 bis 16 und die Versuchsproben 22 bis 26 jeweils mit dem Licht der Xenon-Bogenlampe auf 4 Punkten ihrer Oberfläche für 5 Stunden, 10 Stunden, 15 Stunden und 20 Stunden bestrahlt.
Die Versuchsproben 17 bis 21 wurden jeweils mit dem Licht der Xenon-Bogenlampe an vier Punkten ihrer Oberfläche für 10 Stunden, 20 Stunden, 30 Stunden und 40 Stunden bestrahlt.
Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs
Tabelle 21 zeigt die Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs im abgeschreckten Zustand bezüglich der Versuchsproben 1 bis 11, umfassend die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 11, die aus den Komponenten (a), (b) und (c) der Erfindung hergestellt wurden.
Der Begriff „Zusammensetzung", der in Tabelle 21 verwendet wird, gibt die in der Versuchsprobe eingeschlossene reversible thermochrome Zusammensetzung an. Der Begriff „Bestandteil-Elemente", der in Tabelle 21 verwendet wird, gibt die in der Zusammensetzung eingeschlossenen verschiedenen Komponenten (a) bis (e) und die Schicht (f) aus einem Lichtstabilisator und/oder einem metallischen Glanzpigment an, die auf der thermochromen Schicht vorliegt.
Tabelle 22 zeigt die Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs im abgeschreckten Zustand bezüglich der Versuchsproben 12 bis 14, die die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen aus den Beispielen 12 bis 14 umfassen, die aus den erfindungsgemäßen Komponenten (a), (b), (c) und (d) hergestellt wurden.
Tabelle 23 zeigt die Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs im abgeschreckten Zustand bezüglich der Versuchproben 15 und 16, die die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen aus den Beispielen 15 und 16 umfassen, die aus den erfindungsgemäßen Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) hergestellt wurden.
Tabelle 24 zeigt die Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs im abgeschreckten Zustand bezüglich der Versuchsproben 17 bis 21 mit einer Schicht aus einem Lichtstabilisator und/oder einem metallischen Glanzpigment (f), die auf der reversiblen thermochromen Schicht vorliegt, die durch die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen aus den erfindungsgemäßen Beispielen 2, 13 und 15 gebildet wurde.
Tabelle 25 zeigt die Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs im abgeschreckten Zustand bezüglich der Versuchproben 22 bis 26, die die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 17 bis 21 aus den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 umfassen.
Wie aus den vorangehenden Ergebnissen des Lichtechtheitsversuchs im abgeschreckten Zustand ersichtlich ist, sind die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 1 bis 16, die die erfindungsgemäßen Komponenten (a), (b) und (c) umfassen, bemerkenswert ausgezeichnet bezüglich der Lichtechtheit im Vergleich mit den reversiblen thermochromen Zusammensetzungen 17 bis 21, die die konventionellen Komponenten (a), (B) und (c) umfassen. Darüber hinaus ermöglicht die Zugabe der Komponente (d) zu der reversiblen thermochromen Zusammensetzung, umfassend die Komponenten (a), (b) und (c), die Verbesserung der Lichtechtheit im abgeschreckten Zustand, da die Elektronendonatorverbindung eine schwache Wechselwirkung mit der Ultraviolettabsorbierenden Elektronenakzeptorverbindung (b) und dem Agens zur Gewährung der Lichtechtheit (d) aufweist, während sie in dem Verfärbungstemperatureinstellungsmittel (c) gelöst ist. Darüber hinaus macht die Zugabe der Komponente (e) es möglich, die Lichtechtheit der reversiblen thermochromen Zusammensetzung weiter zu verbessern.
Ferner macht das Vorliegen einer Schicht aus einem Lichtstabilisator oder einem metallischen Glanzpigment auf der Oberfläche der vorangehend beschriebenen Schicht, die durch die reversible thermochrome Zusammensetzung gebildet wird, es möglich, die Lichtechtheit der reversiblen thermochromen Zusammensetzung im abgeschreckten Zustand weiter zu verbessern.
Verfärbungsempfindlichkeitsversuch
Die Versuchsprobe 2, die die reversible thermochrome Zusammensetzung aus Beispiel 2 umfasst, die aus den erfindungsgemäßen Komponenten (a), (b) und (c) hergestellt wurde, und die Versuchsprobe 26, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 21 aus Vergleichsbeispiel 5 mit einer großen Menge der Komponente (e) umfasst, die zu einer konventionellen reversiblen thermochromen Zusammensetzung hinzugefügt wurde, wurden unbestrahlt einem Verfärbungsversuch durch Erhitzen und Kühlen in folgender Art und Weise unterzogen. Das resultierende Verfärbungsverhalten wurde dann zur Bestimmung der Verfärbungsempfindlichkeit in einer Kurve aufgetragen.
Die verschiedenen Versuchsproben wurden jeweils auf einem Farbdifferenzmessgerät vom Typ TC-3600 (hergestellt von Tokyo Denshoku K.K.) an einer vorgeschriebenen Stelle positioniert. Die Drucke wurden dann jeweils bei einer Rate von 10°C/Min. in einem Temperaturbereich von 50°C erhitzt und abgekühlt.
Die an dem Farbdifferenzmessgerät angegebenen Helligkeitswerte bei verschiedenen Temperaturen wurden dann zur Aufzeichnungen einer Farbdichte-Temperaturkurve in einer Graphik aufgetragen. Auf diese Weise wurden verschiedene Werte von T₁ (Temperatur bei vollständiger Farbentwicklung), T₂ (Farbentwicklungsstarttemperatur), T₃ (Abschreckstarttemperatur) und T₄ (Temperatur bei vollständiger Abschreckung) bestimmt.
1 zeigt die Farbdichte-Temperaturkurve der Versuchsprobe 2 aus Beispiel 2. Die Farbdichte-Temperaturkurve zeigt, dass T₁ bei 15°C, T₂ bei 18°C, T₃ bei 28°C und T₄ bei 32°C liegt.
2 zeigt die Farbdicht-Temperaturkurve der Versuchsprobe 26 aus Vergleichsbeispiel 5. Die Farbdichte-Temperaturkurve zeigt, dass T₁ bei 12°C, T₂ bei 18°C, T₃ bei 22°C und T₄ bei 32°C liegt.
Je kleiner die Differenzen zwischen T₂ und T₁ (T₂-T₁) und die Differenz zwischen T₄ und T₃ (T₄-T₃) sind, desto größer ist die Empfindlichkeit, mit der sich die reversible thermochrome Zusammensetzung verfärbt, und desto besser ist die Verfärbungsempfindlichkeit.
Die Temperaturdifferenz (T₂-T₁) bzw. (T₄-T₃) der Versuchsprobe 2 beträgt 3°C bzw. 4°C. Im Gegensatz dazu beträgt die Temperaturdifferenz (T₂-T₁) bzw. (T₄-T₃) der Versuchsprobe 26 6°C bzw. 10°C. Dies zeigt, dass die erfindungsgemäße reversible thermochrome Zusammensetzung eine höhere Verfärbungsempfindlichkeit aufweist.
Neben dem Lichtechtheitsversuch im abgeschreckten Zustand und dem Verfärbungsversuch an den vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen reversiblen thermochromen Zusammensetzungen und den konventionellen thermochromen Zusammensetzungen wurden die erfindungsgemäßen reversiblen thermochromen Zusammensetzungen jeweils einem Lichtechtheitsversuch im Farbentwickelungszustand unterzogen. Als Versuchsproben wurden die Versuchsprobe, die die reversible thermochrome Zusammensetzung aus Beispiel 2 umfasst, die aus den Komponenten (a), (b) und (c) hergestellt wurde, die Versuchsproben 12 bis 14, die die reversiblen thermochromen Zusammensetzungen aus den Beispielen 12 bis 14 umfassen, die aus den Komponenten (a), (b), (c) und (d) hergestellt wurden, die Versuchsprobe 15 aus Beispiel 15, die die aus den Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) hergestellt reversible thermochrome Zusammensetzung umfasst, und die Versuchsproben 20 und 21 mit einer Schicht aus einem Lichtstabilisator und/oder einem metallischen Glanzpigment (f), die auf der reversiblen thermochromen Schicht vorliegt, die durch die reversible thermochrome Zusammensetzung aus Beispiel 15 gebildet wurde, die aus den Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) hergestellt wurde, verwendet.
Die Versuchsproben 2 und 12 bis 15 wurden jeweils mit dem Licht einer Xenon-Bogenlampe an vier Punkten für 5 Stunden, 10 Stunden, 15 Stunden und 20 Stunden zur Messung bestrahlt.
Die Versuchsproben 20 und 21 wurden jeweils mit dem Licht einer Xenon-Bogenlampe an vier Punkten für 10 Stunden, 20 Stunden, 30 Stunden und 40 Stunden zur Messung bestrahlt.
Tabelle 26 zeigt die Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs mit den Versuchsproben 2 und 12 bis 15 im Farbentwicklungszustand.
Tabelle 27 zeigt die Ergebnisse des Lichtechtheitsversuchs im Farbentwicklungszustand mit den Versuchsproben 20 und 21.
Die Prozentzahlen an Farbdichterhaltung in den vorangehenden Ergebnissen des Lichtechtheitsversuchs werden nachfolgend beschrieben.
Die verschiedenen Versuchsproben wurden jeweils zur Bestimmung des Dichtestimulationswerts (X-Wert) unbestrahlt oder bestrahlt für eine vorbestimmte Zeitdauer unter Verwendung eines Farbdifferenzmessgeräts vom Typ TC-3600 (hergestellt von Tokzo Denshoku K.K.) gemessen. Die prozentuale Farbdichte wurde durch die folgende Gleichung berechnet: Prozent Farbdichteerhaltung = [100-Stimulationswert (X) nach Bestrahlung]/[100-Stimulationswert(X) vor Bestrahlung] × 100
Was die Lichtechtheit im Farbentwicklungszustand betrifft, die durch die prozentuale Farbdichteerhaltung in der obigen Tabelle angegeben wird, so besitzt die reversible thermochrome Zusammensetzung mit der hinzugefügten Komponente (d) eine bessere Lichtechtheit im Farbentwicklungszustand als die reversible thermochrome Zusammensetzung, die die Komponenten (a), (b) und (c) umfasst. Das weitere Vorliegen einer Schicht aus einem Lichtstabilisator und/oder einem metallischen Glanzpigment (f) verleiht eine bessere Lichtechtheit im Farbentwicklungszustand.
Wie aus den vorangehenden Ergebnissen des Lichtechtheitsversuchs im Farbentwicklungszustand ersichtlich ist, ermöglicht die Zugabe der Komponente (d) zu der reversiblen thermochromen Zusammensetzung, die die Komponenten (a), (b) und (c) umfasst, eine Verbesserung der Lichtechtheit während der Farbentwicklung.
Beispiele für eine Tinte, eine Faserbehandlung, eine Beschichtungsverbindung, Kosmetika und eine Formharzzusammensetzung, die aus einem Mikrokapsel-Pigment mit der erfindungsgemäßen reversiblen thermochromen Zusammensetzung darin eingeschlossen umfasst, werden nachfolgend beschrieben.
Beispiel 17
Tinte für Schreibwaren, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 2 enthält, und Schreibwaren umfassend dieselbe
25,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments mit der darin eingeschlossenen reversiblen thermochromen Zusammensetzung 2 werden gleichmäßig in einem Bindemittel dispergiert, das aus 5,0 Gew.-Anteilen Glycerin, 0,7 Gew.-Anteilen eines Anti-Schimmelmittels, 0,1 Gew.-Anteilen eines Entschäumers auf Basis eines Silicons und 68,2 Gew.-Anteilen Wasser besteht, um eine reversible thermochrome wässrige Tinte zu erhalten.
Ein Tinte-absorbierendes Material mit einem Polyesterband (Sliver) beschichtet mit einer synthetischen Harzfolie wurde dann mit der vorangehend beschriebenen reversiblen thermochromen Tintenzusammensetzung imprägniert. Das Tinte-absorbierende Material wurde dann in einen Zylinder in einer solchen Anordnung gegeben, dass dieser mit einem aus einer Polyesterharzfaser gebildeten Stift verbunden war, der an dem vorderen Ende des Zylinders montiert war, um eine Schreibware herzustellen.
Das durch die Schreibware produzierte Geschriebene wurde farblos, wenn es auf eine Temperatur von nicht weniger als 32°C erhitzt wurde, und erschien pink bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Das Geschriebene besaß ähnlich zu der Lichtechtheitsversuchprobe 2 eine verbesserte Lichtechtheit und eine hohe Verfärbungsempfindlichkeit.
Beispiel 18
Rasterdruckfarbe, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 8 enthält, und ein Blatt umfassend dieselbe
40,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments mit der darin eingeschlossenen reversiblen thermochromen Zusammensetzung 8 wurden gleichmäßig in einem Bindemittel dispergiert, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharzemulsion, 3,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers, 1,0 Gew.-Anteile eines Verdickers (Natriumalginat), 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittls und 1,0 Gew.-Anteilen eines Anti-Schimmelmittels bestand, um eine reversible thermochrome Rasterdruckfarbe zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene Rasterdruckfarbe wurde dann unter Verwendung eines 150 Mesh-Rasters aus Polyester aus einen Träger gedruckt, der durch Auftragen eines Klebstoffs auf ein synethisches weißes Papier mit einer Dicke von 80 μm und anschließendem Laminieren eines Polyethylenschaums mit einer Dicke von 1 mm darauf erhalten wurde, um eine reversible thermochrome Schicht darauf zu bilden. Auf diese Weise wurde ein reversibles thermochromes Blatt erhalten. Das vorangehend beschriebene Blatt erschien weiß auf seiner ganzen Oberfläche, wenn es auf eine Temperatur von nicht weniger als 32°C erhitzt wurde, und erschien blau bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Das vorangehend beschriebene Blatt besaß ähnlich wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 8 eine verbesserte Lichtechtheit und eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit.
Beispiel 19
Faserbehandlung, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 13 enthält, und eine Stoffpuppe umfassend dieselbe
20,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments mit der darin eingeschlossenen reversiblen thermochromen Zusammensetzung 13 wurden gleichmäßig in einem Bindemittel dispergiert, das aus 80,0 Gew.-Anteilen einer Acrylsäureesterharzemulsion, 0,5 Gew.-Anteilen eines Entschäumers und 0,5 Gew.-Anteilen eines Verlauf mittels bestand, um eine reversible thermochrome wässrige Beschichtungslösung zu erhalten.
100,0 Gew.-Anteile einer Rohbaumwolle aus Polyacrylnitril mit 7 Denier und einer Länge von 70 mm wurden dann in die vorangehend beschriebene reversible thermochrome wässrige Beschichtungslösung getaucht. Danach wurde die Rohbaumwolle einer Zentrifugentrennung unterzogen, so dass überschüssige Beschichtungslösung entfernt wurde, und dann bei einer Temperatur von 90°C für 4 Minuten getrocknet, um eine Rohbaumwolle aus reversiblen thermochromen Polyacrylnitril zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene Rohbaumwolle aus reversiblem thermochromen Polyacrylnitril wurde dann zur Bildung eines Bands (sliver) kardiert. Das so gebildete Vorband wurde dann mit einer Hochflor-Strickmaschine gestrickt. Das gestrickte Material wurde dann abgeschnitten, um einen reversiblen thermochromen Hochflor-Stoff mit einer Florlänge von 20 mm zu erhalten.
Der so erhaltene reversible thermochrome Hochflor-Stoff wurde dann genäht, um eine reversible thermochrome Bär-Stoffpuppe zu erhalten.
Die so erhaltene Stoffpuppe erschien weiß, wenn sie auf eine Temperatur von nicht weniger als 32°C erhitzt wurde, und pink bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Die Stoffpuppe besaß ähnlich wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 13 eine verbesserte Lichtechtheit und eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit.
Beispiel 20
Sprühbeschichtungsverbindung, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 15 enthält, und miniaturisiertes Automobil umfassend dieselbe
25,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments mit der darin eingeschlossenen reversiblen thermochromen Zusammensetzung 15 wurden gleichmäßig in einem Bindemittel dispergiert, das aus 50.0 Gew.-Anteilen einer Acrylharzlösung (Feststoffgehalt: 40%, Toluol: 60%), 49,0 Gew.-Anteilen Methylisobutylketon und 1,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels bestand. Die so erhaltene Dispersion wurde dann durch ein 180 Mesh-Sieb aus rostfreiem Stahl gefiltert, um eine reversible thermochrome Sprühbeschichtungsverbindung zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene reversible thermochrome Sprühbeschichtungsverbindung wurde auf ein weißes miniatursiertes Automobil mittels einer Sprühpistole mit einem Öffnungsdurchmesser von 0,6 mm gesprüht und dann zur Bildung einer reversiblen thermochromen Schicht darauf getrocknet. Auf der reversiblen thermochromen Schicht wurde dann eine metallische Glanzsprühbeschichtungsverbindung mit 1,5 Gew.-Anteilen eines metallischen Glanzpigments (Handelsname: Iriodin 219, hergestellt von Merck Japan Ltd.) gesprüht, die gleichmäßig in einem Bindemittel dispergiert war, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Acrylharzlösung (Feststoffgehalt: 40%; Toluol: 60%), 49,0 Gew.-Anteile Toluol und 1,0 Gew.-Anteilen eines Zerlaufmittels bestand. Das beschichtete miniaturisierte Automobil wurde dann getrocknet, um ein reversibles thermochromes miniaturisiertes Automobil mit einer darauf vorliegenden Schicht aus einem metallischen Glanzpigment zu erhalten.
Das vorangehend beschriebene miniaturisierte Automobil erschien weiß, wenn es auf eine Temperatur von 32°C erwärmt wurde, und metallisch pink bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Das vorangehend beschriebene miniaturisierte Automobil besaß ähnlich wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 20 eine verbesserte Lichtechtheit und eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit.
Beispiel 21
Kosmetik, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 15 enthält, und falscher Nagel umfassend dieselbe
15,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, das die darin eingeschlossene reversible thermochrome Zusammensetzung 15 umfasst, wurden in ein Bindemittel gerührt, das 40,0 Gew.-Anteilen einer Acryl-Polyol-Harzlösung (Feststoffgehalt: 50%; Xylol: 50%), 30,0 Gew.-Anteile Xylol, 30,0 Gew.-Anteilen Methylisobutylketon und 10,0 Gew.-Anteilen eines Isocyanatbasierenden Härters bestand, um eine ölbasierende Sprühkosmetik für einen reversiblen thermochromen falschen Nagel zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene ölbasierende Sprühkosmetik für einen reversiblen thermochromen falschen Nagel wurde mittels einer Sprühpistole mit einem Öffnungsdurchmesser von 0,6 mm auf die Oberfläche eines falschen Nagels aus einem Acetyl-Zelluloseharz gesprüht und dann zur Bildung einer reversiblen thermochromen Schicht darauf getrocknet. Auf die reversible thermochrome Schicht wurde dann eine Überzugkosmetik gesprüht, die durch gleichmäßiges Rühren von 1,5 Gew.-Anteilen eines metallischen Glanzpigments (Handelsname: Iriodin 219, hergestellt von Merck Japan Ltd.) in einem Bindemittel erhalten wurde, das aus 50,0 Gew.-Anteilen einer Acrylharzlösung (Feststoffgehalt: 50%; Xylol: 50%), 45 Gew.-Anteilen Cyclohexanon, 3,0 Gew.-Anteilen eines Verlaufmittels, 1,0 Gew.-Anteilen eines Entschäumers und 1,0 Gew.-Anteilen eines Viskositätsveränderers bestand, um eine Schicht zu bilden, die einen Lichtstabilisator und ein Edelmetallglanzpigment enthielt. Auf diese Weise wurde ein reversibler thermochromer falscher Nagel erhalten.
Der vorangehend beschriebene falsche Nagel wurde farblos, wenn er auf eine Temperatur von nicht weniger als 32°C wurde, und erschien metallisch pink bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Der vorangehend beschriebene falsche Nagel besaß ähnlich wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 21 eine verbesserte Lichtechtheit und eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit.
Beispiel 22
Formharzzusammensetzung, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 2 enthält, und Formprodukt umfassend dieselbe
40,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, das darin eingeschlossen die reversible thermochrome Zusammensetzung 2 umfasst, wurde mit 1000,0 Gew.-Anteilen eines low density-Polyethylenharzes (Schmelzflussrate: 1,3) und 0,5 Gew.-Anteilen eines metallischen Seife-basierenden Schmiermittels gemischt. Die Mischung wurde dann mit einem Taumelmischer in eine gleichmäßige Dispersion überführt, um eine Formharzzusammensetzung zu erhalten. Die so erhaltene Formharzzusammensetzung wurde dann in einem Extruder bei einer Zylindertemperatur von 170°C und einer vorderen Enddüsentemperatur von 180°C verarbeitet, um ein reversibles thermochromes Polyethylenharz-Pellet zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene Formharzzusammensetzung wurde dann in Form eines Goldfisches geblasen, der bei einer Zylindertemperatur von 160°C geformt wurde, um eine reversibles thermochromes hohles Formprodukt in Form eines Goldfisches zu erhalten.
Das vorangehend beschriebene Formprodukt erschien weiß, wenn es auf eine Temperatur von 32°C erhitzt wurde, und pink bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Das vorangehend beschriebene Formprodukt besaß ähnlich wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 2 eine verbesserte Lichtechtheit und eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit.
Beispiel 23
Formharzzusammensetzung, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 13 enthält, und Filament umfassend dieselbe
50,0 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, das darin eingeschlossen die reversible thermochrome Zusammensetzung 13 umfasst, wurden mit 1000,0 Gew.-Anteilen eines Nylon 12-Harzes (Schmelzpunkt 178°C) gemischt. Die Mischung wurde dann durch einen Henschel-Mischer in eine gleichmäßige Dispersion überführt, um eine Formharzzusammensetzung zu erhalten. Die Formharzzusammensetzung wurde dann in einem Extruder bei einer Zylindertemperatur von 190°C und einer vorderen Enddüsentemperatur von 200°C verarbeitet, um ein reversibles thermochromes Nylon 12-Harzpellet zu erhalten.
Die vorangehend beschriebene Formharzzusammensetzung wurde dann bei einer Zylindertemperatur von 190°C und einer Düsentemperatur von 200°C schmelzgesponnen, um ein reversibles thermochromes Filament zu erhalten. Das Filament wurde dann auf den Kopf einer Puppe verpflanzt. Das vorangehend beschriebene Filament wurde farblos, wenn es auf ein Temperatur von nicht weniger als 32°C erhitzt wurde, und erschien pink bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Das vorangehend beschriebene Filament besaß ähnlich wie die Lichtechtheitsversuchsprobe 13 eine verbesserte Lichtechtheit und eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit.
Beispiel 24
Formharzzusammensetzung, die die reversible thermochrome Zusammensetzung 13 umfasst, und Verbundfilament umfassend dieselbe
5 Gew.-Anteile eines Mikrokapsel-Pigments, das darin eingeschlossen die reversible thermochrome Zusammensetzung 13 umfasst, 1 Gew.-Anteil eines Dispersionsmittels und 94 Gew.-Anteile eines Nylon 12-Harzes wurden bei einer Temperatur von 200°C in einem Extruder schmelzgeknetet, um ein kernbildendes reversibles thermochromes Nylon 12-Harzpellet zu erhalten.
Getrennt davon wurden 95 Gew.-Anteile eines Nylon 12-Harzes mit einem Schmelzpunkt von 180°C und 5,0 Gew.-Anteile 2-(3,5-Di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazol als Lichtstabilisator in einem Extruder schmelzgeknetet, um ein Hülle-bildendes Nylon 12-Harzpellet zu erhalten.
Das vorangehend beschriebene reversible thermochrome Nylon 12-Harzpellet wurde in einen Kern-bildenden Extruder eingespeist, während das Hülle-bildende Nylon 12-Harzpellet in einem Hülle-bildenden Extruder eingespeist wurde. Die beiden Harzpellets wurden jeweils bei einer Schmelztemperatur von 200°C extrudiert und dann durch 18 Ausstoßöffnungen einer Verbundfaserspinnmaschine gesponnen. Der so gesponnene Faden wurde dann bei einem Reckverhältnis von 3 aufgespult, um ein reversibles thermochromes Filament mit 1260 Denier aus 18 Filamenten zu erhalten. Das vorangehend beschriebene Verbundfilament wurde farblos, wenn es auf eine Temperatur von nicht weniger als 32°C erhitzt wurde, und erschien pink bei einer Temperatur von nicht höher als 15°C.
Das vorangehend beschriebene Verbundfilament besaß ähnlich wie die Lichtechtheitsprobe 13 eine verbesserte Lichtechtheit und eine ausgezeichnete Verfärbungsempfindlichkeit.
Die Verfärbungstemperatur der erfindungsgemäßen reversiblen thermochromen Zusammensetzung sowie der Produkte, die diese umfassen, kann frei eingestellt werden, selbst wenn die in Kombination zu verwendenden Elektronendonatorverbindung und Elektronenakzeptorverbindung die gleichen bleiben. Folglich besitzt die erfindungsgemäße reversible thermochrome Zusammensetzung eine bemerkenswert verbesserte Lichtechtheit, insbesondere während des Abschreckens, und eine bessere Verfärbungsempfindlichkeit.
Obgleich die Erfindung detailliert und in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-275649, die am 9. August 2000 eingereicht wurde.

Claims

Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit, die folgendes umfasst: (a) eine Elektronendonatorverbindung, (b) eine Elektronenakzeptorverbindung mit Ultraviolettabsorptionsvermögen, die durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellt wird:
worin X -C_nH_2n+1 oder -OC_mH_2m+1 darstellt; m eine ganze Zahl von 1 bis 9 darstellt; n eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt; und p eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellt, und (c) ein Verfärbungstemperatureinstellungsmittel.
Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß Anspruch 1, die ferner (d) ein Elektronenakzeptoragens zur Gewährung von Lichtechtheit umfasst, das durch die folgende allgemeine Formel (II) dargestellt wird.
worin n eine ganze Zahl von 5 bis 17 darstellt (geradkettig und verzweigt); X einen geradkettigen oder verzweigten C₁-C₄-Kohlenwasserstoff oder Halogen darstellt; Y einen geradkettigen oder verzweigten C₁-C₄-Kohlenwasserstoff oder Halogen darstellt; p eine ganze Zahl von 0 bis 3 darstellt; und m eine ganze Zahl von 0 bis 3 darstellt.
Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß Anspruch 2, die ferner (e) einen Lichtstabilisator umfasst.
Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner eine Mikrokapsel umfasst, die die reversible thermochrome Zusammensetzung darin einschließt.
Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner einen Farbentwickler umfasst, der mit der reversiblen thermochromen Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit vermischt ist.
Reversible thermochrome Zusammensetzung mit verbesserter Lichtechtheit gemäß Anspruch 5, worin der Farbentwickler ein Bindemittel ist.
Gießharzzusammensetzung, die ein synthetisches Harz und eine reversible thermochrome Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst, die damit vermischt ist.
Reversibles thermochromes Garn, das eine reversible thermochrome Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und ein thermoplastisches Harz umfasst.
Reversible thermochrome Schicht mit verbesserter Lichtechtheit, umfassend eine reversible thermochrome Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner (f) eine Schicht aus einem Lichtstabilisator und/oder einem metallischen Glanzpigment umfasst, die sich auf der Oberfläche der Schicht befindet, die durch eine reversible thermochrome Zusammensetzung gebildet wird.