JP2022542696A - 変色性組成物及び化合物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、電子供与性有機呈色化合物、電子受容性化合物、及び、式(I):【化1】TIFF2022542696000031.tif46164の化合物を含む変色性組成物を提供している:式中、Eは、エステル結合O-COまたは-CO2であり、Rが、6~22個の炭素原子を有し、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニルシクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;Y1Y2X1、及びX2が、水素、R’、-OR’、及びハロゲンから独立して選択され;R’が、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;5~22個の炭素原子を有し;r及びpは、それぞれ、0~3の整数を表す。式(I)の化合物及び本発明の組成物は、記憶組成物と可視標示材、特に、セキュリティー及び医療用途に変色性効果を提供する上で有用である。【選択図】なし
Description
本発明の分野
本発明は、変色性組成物、当該変色性組成物を含むマイクロカプセル化顔料、及び当該組成物またはマイクロカプセル化顔料を含む物品、ならびに、それら組成物での使用に適した新規化合物に関する。特に、本発明は、熱変色性組成物及び化合物に関する。
本発明は、変色性組成物、当該変色性組成物を含むマイクロカプセル化顔料、及び当該組成物またはマイクロカプセル化顔料を含む物品、ならびに、それら組成物での使用に適した新規化合物に関する。特に、本発明は、熱変色性組成物及び化合物に関する。
変色性組成物は周知のものであり、消色状態と発色状態の色彩の間、または、光、温度、電流、圧力などの外部刺激の変化を受けて第1と第2の発色状態の間で変化する。本明細書では、便宜上、消色状態と発色状態との間の変化について説明をするが、この説明は、第1の発色状態と第2の発色状態との間の変化も含む。変色性組成物は、一般的には、電子供与性呈色有機化合物またはロイコ染料、電子受容性化合物または顕色剤、及び電子供与性化合物と電子受容性化合物との間の可逆性な電子交換のため反応媒体の役割をする化合物、または変色調節剤を含む。組成物の成分は、一般的には、微粒子化しており、またはマイクロカプセルに封じ込めており、そして、インク組成物を生成するために製剤し得る。この組成物は、温度依存的な変色を必要とする、また、所望する用途、例えば、玩具、印刷物、装飾、筆記用具、ワクチンなどの医薬品の梱包に備える示温材、それに、硬化または接着プロセス、配管、表面温度の測定、例えば、機械や配管などの過熱を表示するなど、広範な産業用途で利用し得る。
変色性組成物は、十分な大きさの外部刺激、例えば、温度変化を受けると、可逆的に変色する、または発色状態と消色状態との間で変化する。一般的に、熱変色性組成物では、温度が上昇すると、インクは消色状態を保つ方向で作用する一方で、冷却をすると、改めて色彩が出現する。熱変色性組成物は、温度上昇を受けて、完全に発色した状態、別名、「最大色彩保持温度」または添付図面の図1に示したT3を維持するための最高温度に達するまで色彩を保つ。次に、この組成物は、温度上昇を受けて、完全に消色した状態、別名、「完全消色温度」またはT4の温度、すなわち、完全消色状態を達成するための最低温度に達するまで次第に消色する。T3とT4との間の平均温度は、TGとして知られている。
消色状態の熱変色性組成物を冷却して、この組成物が、「最小消色状態保持温度」またはT2として知られている温度よりも低温になると、改めて色彩が出現するまで消色状態を保つが、温度低下を受けて、「完全発色温度」またはT1として知られている温度で改めて完全発色する。T1とT2との間の平均温度は、THとして知られている。熱変色性組成物には、THとTGとの間の温度差であるΔHとして知られているヒステリシス幅がある。
当該組成物が、加熱または冷却を受ける場合、熱変色性組成物の発色状態または消色状態は、それぞれ、消色または発色のために必要な熱源または冷却源を除去した後も保持し得る。組成物が、低温または高温のいずれの側から特定の温度に向かわせるかに応じて、当該組成物は、その特定の温度で発色または消色し得る。
消色状態の熱変色性組成物を、特定の温度を超えてもなお加熱すると、温度T1に達するまでは、当該組成物を冷却しても発色状態は改めて出現し得ない。これを、「ロック温度」と称し得る。これは、組成物が、ロック温度下にあったか否かを判断する手段を提供しており、特に、健康または安全への配慮が重要である医療用途、またはその他の用途において有用である。ヒステリシス幅、ロック温度、及び色彩が改めて出現する最低温度は、組成物の成分によって変化する。
従来技術
トリスフェニル誘導体、及びビスフェニル誘導体は、GB-A-2541910で公知である。
トリスフェニル誘導体、及びビスフェニル誘導体は、GB-A-2541910で公知である。
我々は、多環芳香族環(PAH)に基づいた特定の構造の化合物を含む新規の変色性組成物が、良好な熱的及び化学的安定性、及び大きなヒステリシス幅などの優れた特徴の組み合わせを提供することを知見するに至った。これらの化合物は、広範囲の電子受容性成分及び電子供与性成分に対して適合性を示しており、組成物の発色及び消色特性、安定性の制御を可能ならしめ、そして、変色性組成物の製剤において、所望のヒステリシス特性、及び柔軟性を提供するために調整し得る。
本発明の要約
第1の態様では、本発明は:A)電子供与性有機呈色化合物、B)電子受容性化合物、及び、C)式(I):
の化合物を含む変色性組成物を提供する:
式中:
Eは、エステル結合-O-COまたは-CO2-である、及び、Rは、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニルシクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;4~22個の炭素原子を有し、好ましくは、C4-22アルキル、より好ましくは、C4-18アルキル、特に、C6~C18アルキル、例えば、C6アルキル、C7アルキル、C8アルキル、C9アルキル、C10アルキル、C11アルキル、C12アルキル、C13アルキル、C13アルキル、C15アルキル、C16アルキル、C17アルキル、及びC18アルキル、またはC6-22アルキレン、または環状、好ましくは、アリール、C1~C22アルキル基で任意に置換したもの、例えば、フェニルであり;
Y1Y2X1、及びX2は、水素、R’、-OR’、及びハロゲンから独立して選択され、R’は、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;好ましくは、1~22個の炭素原子を有し、好ましくは、C1-22アルキル、より好ましくは、C1-18アルキル、特に、C1-6アルキル、またはC1-22アルキレン、好ましくは、C1-6アルキレン、または環状、好ましくは、アリール、C1~C22アルキル基で任意に置換したもの、例えば、フェニルであり;
r及びpは、それぞれ、0~3の整数を表す。
第1の態様では、本発明は:A)電子供与性有機呈色化合物、B)電子受容性化合物、及び、C)式(I):
式中:
Eは、エステル結合-O-COまたは-CO2-である、及び、Rは、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニルシクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;4~22個の炭素原子を有し、好ましくは、C4-22アルキル、より好ましくは、C4-18アルキル、特に、C6~C18アルキル、例えば、C6アルキル、C7アルキル、C8アルキル、C9アルキル、C10アルキル、C11アルキル、C12アルキル、C13アルキル、C13アルキル、C15アルキル、C16アルキル、C17アルキル、及びC18アルキル、またはC6-22アルキレン、または環状、好ましくは、アリール、C1~C22アルキル基で任意に置換したもの、例えば、フェニルであり;
Y1Y2X1、及びX2は、水素、R’、-OR’、及びハロゲンから独立して選択され、R’は、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;好ましくは、1~22個の炭素原子を有し、好ましくは、C1-22アルキル、より好ましくは、C1-18アルキル、特に、C1-6アルキル、またはC1-22アルキレン、好ましくは、C1-6アルキレン、または環状、好ましくは、アリール、C1~C22アルキル基で任意に置換したもの、例えば、フェニルであり;
r及びpは、それぞれ、0~3の整数を表す。
本発明は、変色性組成物での式(I)の化合物の使用、特に、変色性組成物、好ましくは、熱変色性組成物での発色剤及び顕色剤のための溶媒としての使用も提供する。好ましくは、当該溶媒を、カプセル化する。有利なことに、当該溶媒は、その融点より低温では液体状態であり、カプセル化の際に過冷却をすると、熱変色性組成物を発色させる、または無色にすることができる。
本明細書で使用する用語「任意に置換した」は、基または部分が、1つ以上の置換基で置換し得るが、好ましくは、非置換であることを意味する。置換基が存在する場合、ヘテロ原子を含む基を選択し得るが、水素及び炭素原子だけを含むヒドロカルビル基が好ましい。置換基の例として、ニトロ、クロロ、フルオロ、ブロモ、ニトリル、ヒドロキシル、チオール、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、C1-22-アルコキシ、C1-22-アルキル、C1-22-アルケニル、C1-14アリール、またはC1-6アルキル、アミノ、アミノC1-22-アルキル、及びアミノジ(C1-22-アルキル)がある。
アリールという用語は、芳香族特性を有する5員または6員の環状基、8~10員の二環式基、または10~14員の三環式基のことを指しており、水素原子と炭素原子だけを含む基と、水素、炭素、及び1つ以上のヘテロ原子、例えば、N、O、またはSを含むヘテロ芳香族基とを含む。適切なアリール基の例として、フェニル、ピリジニル、及びフラニルがある。本明細書で用語「アルキルアリール」が使用されておれば、直前の炭素原子の範囲は、アルキル置換基だけであることを指しており、アリール炭素原子は含まない。アルカリル基の例として、ベンジル、フェニルエチル、及びピリジルメチルがある。有利には、このアリール基は、フェニル基である。
一部の実施形態では、任意の置換基は、ハロゲン、例えば、塩素、ハロアルキル、例えば、C1-6ハロアルキル、及びC1-4アルコキシ、例えば、メトキシから選択される。
ある好ましい実施形態では、Y1、X1、Y2、及びX2は、水素であり、その結果、化合物(I)は、式(II):
を有しており、Eは、エステル結合-O-COまたは-CO2-であり、Rは、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニルシクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;4~22個の炭素原子を有し、好ましくは、C4-22アルキル、より好ましくは、C4-18アルキル、特に、C6~C18アルキル、例えば、C6アルキル、C7アルキル、C8アルキル、C9アルキル、C10アルキル、C11アルキル、C12アルキル、C13アルキル、C13アルキル、C15アルキル、C16アルキル、C17アルキル、またはC6-22アルキレン、または環状、好ましくは、アリール、C1~C22アルキル基で任意に置換したもの、例えば、フェニルである。
式IIの化合物は、式IIaまたは式lIb:
とし得る、式中、Rは、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニルシクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;1~22個、好ましくは、4~22個の炭素原子、好ましくは、C4-22アルキル、より好ましくは、C4-18アルキル、特に、C6~C18アルキル、例えば、C6アルキル、C7アルキル、C8アルキル、C9アルキル、C10アルキル、C11アルキル、C12アルキル、C13アルキル、C13アルキル、C15アルキル、C16アルキルを有する、C17アルキル、及びC18アルキル、またはC6-22アルキレン、または、環状、好ましくは、アリール、C1~C22アルキル基で任意に置換したもの、例えば、フェニルである。
適切には、基Rは、水素原子及び炭素原子だけを含む。Rは、好ましくは、飽和、すなわち、アルキル基である。Rは、適切には、少なくとも6個の炭素原子を有する中鎖から長鎖の置換基である。Eが、-O-COであれば、Rは、奇数個、すなわち、5、7、9、11、13、15、または17個の炭素原子を含むことが好ましく、また、Eが、-CO2-であれば、Rは、偶数個すなわち4、6、8、10、12、14、16、または18個の炭素原子を含むことが好ましい。
好ましい態様では、Rは、CnH2n+1であり、そして、nは、4~18、好ましくは、9~18である。
好ましい結合Eは、O-COである。好ましくは、置換した場合、化合物(I)は、好ましくは、三環式環の2位、及び7位に置換基を有する。
別の態様では、本発明は、式(III):
の化合物を提供する(式中:
Rは、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基から独立して選択され;4~22個の炭素原子、好ましくは、C7~C17アルキル、特に、C11~C17アルキル、例えば、C10アルキル、C11アルキル、C12アルキル、C13アルキル、C14アルキル、C15アルキルC16、及びC17アルキルを有する)。
Rは、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基から独立して選択され;4~22個の炭素原子、好ましくは、C7~C17アルキル、特に、C11~C17アルキル、例えば、C10アルキル、C11アルキル、C12アルキル、C13アルキル、C14アルキル、C15アルキルC16、及びC17アルキルを有する)。
Y1Y2X1、及びX2は、水素、R’、-OR’、及びハロゲンから独立して選択され、R’は、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;好ましくは、1~22個の炭素原子、好ましくは、C1-22アルキル、より好ましくは、C1-6アルキル、またはC1-22アルキレン、好ましくは、C1-6アルキレン、または環状、好ましくは、アリール、C1~C22アルキル基で任意に置換したもの、例えば、フェニルを有り、かつ、r及びpは、それぞれ、0~3の整数を表す。
上記したようにして定義した式(II)、(IV)及び(V)の化合物、特に、式(IVa)、(IVb)、(IVc)、(IVd)、(Va)及び(Vb)の化合物は、変色性組成の成分として有用である。
本発明は、上記したようにして定義した式(I)~(IV)のいずれか1つの化合物、特に、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(IVd)、(Va)及び(Vb)の化合物の使用、特に、変色記憶組成物での使用を提供する。
本発明の第1の態様の好ましい実施形態では、化合物(I)は、上記したようにして定義した式(II)~(VI)、特に、上記したようにして定義した(IVa)、(IVb)、(IVc)、(IVd)、(Va)及び(Vb)から選択される化合物である。
本発明の組成物及び顔料は、広範なヒステリシス、及び調整可能なヒステリシスを提供する。変色性記憶組成製剤の組成を変えることで、ヒステリシス幅は変化し得、また、完全消色温度T4を変え得、その結果、変色性記憶マイクロカプセル顔料のデザインをするにあたり良好な柔軟性を付与できるようになる。
あらゆる適切な公知または将来の電子供与性呈色化合物、当該組成物の成分A)、及び従来技術の発色剤を使用し得る。適切なクラスの化合物の例として、インドリル、フタリド、アザフタリド、フルオラン、スチリルキノリン、及びジアザローダミンラクトンがある。
成分A)の特定の例として、3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド、3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド、3-(4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド、3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド、3,3-ビス(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3-[2-エトキシ-4-(N-エチルアニリノ)フェニル]-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド、3,6-ジフェニルアミノフルオラン、3,6-ジメトキシフルオラン、3,6-ジ-n-ブトキシフルオラン、2-メチル-6-(N-エチル-N-p-トリルアミノ)フルオラン、3-クロロ-6-シクロヘキシルアミノフルオラン、2-メチル-6-シクロヘキシルアミノフルオラン、2-(2-クロロアニリノ)-6-ジ-n-ブチルアミノフルオラン、2-(3-トリフルオロメチルアニリノ)-6-ジエチルアミノフルオラン、2-(N-メチルアニリノ)-6-(N-エチル-N-p-トリルアミノ)フルオラン、1,3-ジメチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-クロロ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-ジ-n-ブチルアミノフルオラン、2-キシリジノ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、1-2-ベンズ-6-ジエチルアミノフルオラン、1,2-ベンズ-6-(N-エチル-N-イソブチルアミノ)フルオラン、1,2-ベンズ-6-(N-エチル-N-イソアミルアミノ)フルオラン、2-(3-メトキシ-4-ドデコキシスチリル)キノリン、スピロ[5H-(1)ベンゾピラノ(2,3-d)ピリミジン-5,1’(3’H)イソベンゾフラン]-3’-オン、2-(ジエチルアミノ)-8-(ジエチルアミノ)-4-メチル-、スピロ[5H-(1)ベンゾピラノ(2,3-d)ピリミジン-5,1’(3’H)イソベンゾフラン]-3’-オン、2-(ジ-n-ブチルアミノ)-8-(ジ-n-ブチルアミノ)-4-メチル-、スピロ[5H-(1)ベンゾピラノ(2,3-d)ピリミジン-5,1’(3’H)イソベンゾフラン]-3’-オン、2-(ジ-n-ブチルアミノ)-8-(ジエチルアミノ)-4-メチル-、スピロ[5H-(1)ベンゾピラノ(2,3-d)ピリミジン-5,1’(3’H)イソベンゾフラン]-3’-オン、2-(ジ-n-ブチルアミノ)-8-(N-エチル-N-i-アミルアミノ)-4-メチル-、スピロ[5H-(1)ベンゾピラノ(2,3-d)ピリミジン-5,1’(3’H)イソベンゾフラン]-3’-オン、2-(ジ-n-ブチルアミノ)-8-(ジn-ブチルアミノ)-4-フェニル、3-(2-メトキシ-4-ジメチルアミノフェニル)-3-(1-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)-4,5,6,7-テトラクロロフタリド、3-(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4,5,6,7-テトラクロロフタリド、及び3-(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-ペンチル-2-メチルインドール-3-イル)-4,5,6,7-テトラクロロフタリドがある。
有利には、成分A)は、3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド、3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド、及び2-(2-クロロアニリノ)-6-ジ-n-ブチルアミノフルオランからなる群から選択される。
あらゆる適切な公知または将来の電子受容性基成分B)を使用し得る。適切なクラスの化合物の例として、不安定陽子または活性陽子、疑似酸性化合物、または電子欠損を有する化合物がある。活性陽子を有するクラスの化合物の例として、モノ-及びポリ-フェノールなどのフェニル基を有する化合物であって、当該技術分野で公知の置換基を有する化合物、及びそれらの金属塩がある。
適切な成分B)化合物の例として:フェノール、o-クレゾール、第三級ブチルカテコール、ノニルフェノール、n-オクチルフェノール、n-ドデシルフェノール、n-ステアリルフェノール、p-クロロフェノール、p-ブロモフェノール、o-フェニルフェノール、n-ブチル p-ヒドロキシベンゾアート、n-オクチル p-ヒドロキシベンゾアート、レゾルシン、ドデシルガラート、2,2’ジヒドロキシビフェニル、3-フルオロサリチル酸、4-フルオロサリチル酸5-フルオロサリチル酸、3-クロロサリチル酸、4-クロロサリチル酸、5-クロロサリチル酸、3-ブロモサリチル酸、4-ブロモサリチル酸、5-ブロモサリチル酸、3,5ジ-tert-ブチルサリチル酸、3,5ジ-tert-イソプロピルサリチル酸、3,5ジブロモサリチル酸、3,5-ジクロロサリチル酸、3,5-ジフルオロサリチル酸、3,5,6-トリクロロサリチル酸、3,5,6-トリブロモサリチル酸、3,5,6-トリフルオロサリチル酸、3,4,5,6テトラフルオロサリチル酸、2-ヒドロキシピリジン-3-カルボン酸、6-ヒドロキシピリジン-3-カルボン酸、2-ヒドロキシニコチン酸、2,6-ジメチル-ニコチン酸、5-ヒドロキシニコチン酸、6-ヒドロキシニコチン酸、6-メトキシニコチン酸、3-ヒドロキシピリジン-2-カルボン酸、6-ヒドロキシピリジン-3-カルボン酸、2-ヒドロキシ-6-メチルピリジン-3-カルボン酸、2-ヒドロキシ-6-メチルピリジン-4-カルボン酸、1,3,5-トリス(4-カルボキシフェニル)ベンゼン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4-ジヒドロキシジフェニルスルホン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、1-フェニル-1,1,-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3-メチルブタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-メチルプロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-ヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-ヘプタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-オクタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-ノナン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-デカン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-ドデカン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチルプロピオナート、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-4-メチルペンタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-ヘプタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-n-ノナン、4,4’,4’’-メチリデントリスフェノール、2,6-ビス[(2-ヒドロキシ-5-メチルフェノール)メチル]-4-メチルフェノール、4,4’-[1-[4-[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4,4’,4’’-メチリデントリス[2-メチルフェノール]、4,4’-[(2-ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3,6-トリフェニルフェノール]、2,2-メチレンビス[6-[(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)メチル]-4-メチルフェノール]、2,4,6-トリス(4-ヒドロキシフェニルメチル)1,3-ベンゼンジオール、4,4’,4’’-エチリデントリスフェノール、4,4’-[(4-ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2-メチルフェノール]、4,4-[(4-ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,6-ジメチルフェノール]、4,4’-[(4-ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2-メチルフェノール]、4,4’-[(4-ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,6-ジメチルフェノール]、4,4’-[(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)メチレン]ビス[2,6-ジメチルフェノール]、2,4-ビス[(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)メチル)-6-シクロヘキシルフェノール、4,4’-[1-[4-[1-(4-ヒドロキシ-3-メチルフェノール)-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビス[2-メチルフェノール]、4,4’-[(4-ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール]、4,6-ビス[(4-ヒドロキシフェニル)メチル]1,3-ベンゼンジオール、4,4’-[(3,4-ジ-ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,6-ジメチルフェノール]、4,4’-(1-フェニルエチリデン)ビスフェノール、5,5’-(1-メチルエチリデン)ビス[1-フェニル-2-オール]、4,4’,4’’-メチリデントリスフェノール、4,4’-[1-[4-[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4,4’-(フェニルメチレン)ビスフェノール、4,4’-[1,4-フェニレンビス(1-メチルエチリデン)]ビス[2-メチルフェノール]、5,5’-(1,1-シクロヘキシリデン)ビス[1-ビフェニル-2-オール]、ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)、ビス(3-エチル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5-ジエチル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3-プロピル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5-ジプロピル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3-ペンチル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3-ヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3-ヘプチル-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、及びビス(5-オクチル-2-ヒドロキシフェニル)スルフィドがある。
有利には、成分B)成分は、上記した成分の少なくとも2つの混合物とすることができる。有利には、成分B)は、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’-(1-フェニルエチリデン)ビスフェノール、及び2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
適切には、成分C)に対する成分B)の比率は、0.5~40重量部の範囲、また、好ましくは、1~20重量部の範囲内である。成分C)に対する成分A)成分の比率は、適切には、0.5~30重量部の範囲、また、好ましくは、1~20重量部の範囲内である。
成分A)、B)及びC)のいずれか1つ以上は、2以上の成分を含み得る。当該組成物は、例えば、乳化剤、酸化防止剤、UV吸収剤、金属キレートなどの従来の添加剤も含み得る。
本発明の組成物は、当該組成物の成分A)、B)及びC)の均質な可溶化混合物を適切に含む。好ましくは、成分A)及びB)を、成分C)に溶解して、組成物を生成する。
さらなる態様では、本発明は:A)電子供与性有機呈色化合物、B)電子受容性化合物、及びC1)式(I)~(III)の第1の化合物、及びC2)式(I)~(V)の第2の化合物を含む、また、C1)とC2)は異なる、変色性組成物を提供する。
所望であれば、当該組成物は、式(I)~(V)の第3の化合物、またはさらなる化合物を、さらに含み得る。
好ましくは、C1)及びC2)は、式(IVa)、(IVb)、(IVc)、(IVd)、(Va)及び(Vb)の化合物から独立して選択される。好ましい実施形態では、成分(C)は、式IVa及びIVbの化合物の混合物を含む。
Eが-O-CO-を含む場合、成分C)は、1モルのフルオレノールと、1.5モルのトリエチルアミンとの混合物を含むアセトンを撹拌し、そして、5℃にまで冷却して、適切に合成する。添加の間に温度が35℃を超えないように、所望の基Rを有する1モルの酸塩化物を少しずつ加える。添加が完了した後に、反応物を室温に戻し、そして、40時間撹拌する。次いで、得られた反応媒体を、10%氷冷HCl水溶液に注ぐ。沈殿物を濾別し、そして、水で洗浄する。固形沈殿物を、イソプロパノールから結晶化する。フルオレノール/トリエチルアミン/酸塩化物の相対量は、1/1.5/1モルが適切である。フルオレノールは、Sigma aldrichから入手できる、また、置換フルオレノールは、Nanjing King Pharma Coから入手できる。
Eが-CO2-を含む場合、成分C)を、室温で、アルコールR-OHをトルエンに溶解して適切に合成する、例えば、0.22モルのアルコールを、300mLのトルエンに溶解し得る。Alfa Aesarから入手可能な等モル量の9-フルオレンカルボン酸を、適切に加え、続いて、p-トルエンスルホン酸.H2Oを、酸のモル量の約0.1で加える。この混合物を、3時間(または、水が回収できなくなるまで)水を共沸除去して適切に還流する。次に、トルエンを、減圧下で反応混合物から除去する。残渣を、アルカリ、例えば、重炭酸塩溶液で洗浄して、過剰の9-フルオレンカルボン酸を除去する。得られた固形物を濾過し、水で洗浄して中性にし、次いで、乾燥させる。粗製のエステルは、例えば、イソプロピルアルコールから再結晶化し得る。
さらなる態様では、本発明の組成物は、修飾剤D)、すなわち、例えば、組成物の融点特性を改変して、成分D)不含の同じ組成物と比較して、組成物の特性を改変する修飾剤を含み得る。この修飾剤D)は、好ましくは、脂肪エステル、脂肪アルコール、及びワックスから選択される。脂肪酸エステルの適切な例として、例えば、アジピン酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、ドデカン酸塩、カプリル酸塩、カプリン酸塩、ラウリン酸塩、パルミチン酸塩、ミリスチン酸塩、ステアリン酸塩、アラキジン酸塩、ベヘン酸塩がある。適切な脂肪アルコールの例として、カプリルアルコール、カプリンアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、及びベヘニルアルコールがある。適切なワックスの例として、パラフィンワックス、モンタンワックス、微結晶ワックス、カルナウバワックス、ミツロウ、ポリエチレンワックス、ラノリン、シェラック、ヒマシワックス、木蝋、大豆ワックス、獣脂ワックス、セレシンワックスがある。
適切には、変色性組成物は、圧力または物理的衝撃を受けた時に、良好な安定性と、変色性に対する抵抗性を提供する。我々は、当該組成物に非イオン性界面活性剤を含めることで、これらの特性を改善し得ることを知見するに至った。
さらなる態様では、本発明は、変色性組成物での非イオン性界面活性剤の使用を提供して、特に、組成物が、印刷されて透明または無色の状態にある場合に、圧力を受けた時、引っかき傷、またはマーキングが付けられた時の変色性に関する安定性または抵抗性を高める。
用語「界面活性剤」は、親水性基または領域、及び疎水性基または領域を有する化合物のことを指す。非イオン性界面活性剤は、好ましくは、疎水性末端基を有するアルコキシレートである。
疎水性末端基は、適切には、ヒドロカルビル基、及び、好ましくは、アルキル基である。アルキル基は、好ましくは、C1~C22の基、より好ましくはC7~C22、特に、C9~C15の基、例えば、C9/C11の混合基、及びC13/C15の混合基である。アルキル基は、適切にはアルコールまたはアミン、好ましくは、1級アミンに由来する。アルコキシレートは、適切には、複数のアルキレンオキシドユニットに基づいており、そして、好ましくは、エトキシレート、プロポキシレート、ブトキシレート、または2つ以上のアルコキシレートの混合物である。好ましくは、アルコキシレートは、エトキシレートである。この混合物は、異なるアルコキシレートのランダムまたはブロック配列とし得る。アルコキシレートは、好ましくは、2~30個、より好ましくは、2~15個、望ましくは、3~12個のアルキレンオキシドユニットを含む。
適切には、非イオン性界面活性剤は、式Q:
式中、R’はヒドロカルビル、例えば、1~22個の炭素原子を有するアルキル基、アルケニル基、アリール基、及びアルキルアリール基、より好ましくは、C1~C22基、より好ましくは、C7~C22、特に、C9~C15のアルキル、アルケニル、またはアルキルアリール基であり;Hetは、O、S、NH、またはNR’であり;gは、2~4、好ましくは、2であり;rは、2~30、好ましくは、3~12であり;かつ、R‘‘は、R’及びHから独立して選択される。
非イオン性界面活性剤は、「エンドキャップ」し得るものであり、これは、R’’を、R’を規定する置換基から選択する事例のことを指す。R’及びR’’末端基は、同じでよく、または、異なっていてもよい。
適切には、非イオン性界面活性剤は、分子量が、300~1500、好ましくは、500~1000のものとする。好ましくは、非イオン性界面活性剤は、アルコールアルコキシレート、またはアミンアルコキシレートを含む。
適切な非イオン性界面活性剤の例として、Stepanの商品名BIOSOFT、BASFの商品名LUTENSOL及びTETRONIC、Clariantの商品名EMULSOGEN及びGENAPOL、そして、Huntsmanの商品名EMPILAN、HYDRAPOL、SURFONIC、BIONIC、及びTERIC、Dow Chemicalsの商品名TERGITOL、及びTRITON(登録商標)が入手可能である。
有利には、変色組成物は、溶媒、例えば、水性溶媒または有機溶媒、有利には、水性溶媒などの担体も含み得る。変色性組成物は、変色性組成物を調製する上で有用であることが当業者に公知のその他の添加剤、例えば、分散剤、乳化剤、表面張力調整剤、界面活性剤、保湿剤、樹脂、殺生物剤なども含み得る。
添付図面の図1は、可逆性熱変色性記憶組成物の一般的なヒステリシスプロファイルを示す。色密度を、温度に対してプロットしている。加熱及び冷却サイクルの温度変化を受けて出現した色密度の変化を図示しており、矢印の方向に進行する。T4でのポイントAは完全に消色した状態である(本明細書では完全消色温度と称する);T3でのポイントBは、加熱の間に組成物が完全に発色した状態にあるポイントである。ポイントCは、冷却の間に温度T2で組成物が完全に消色した最後のポイントを示す;ポイントDは、冷却の間に温度T1(本明細書では完全発色温度と称する)で組成物が完全に発色した状態にあるポイントである。当該組成物を、低温から加熱する、または、高温から冷却するかによって、熱変色性組成物がT2及びT3の間での当該温度で完全発色状態または完全消色状態にあることは明らかになり得る。T3とT2の温度差(ΔHT3-T2)は、ヒステリシスにとって実用的な数値である(本明細書では、実用ヒステリシスと称する)。
T1とT2の差(ΔHT2-T1)は、変色メカニズムの感度に関連している。ΔHT2-T1が、小さな値であるほど、完全発色状態の最後のポイントと完全消色状態との間の移行は急激なものとなり、また、完全消色状態の最後のポイントと完全発色状態との間の移行も急激なものとなる。色密度の差異、または色コントラストは、図1で示すEとFとの間の色彩の違いで測定する。
組成物の成分A)、B)及びC)は選択し得るものであり、また、相対量は、当該組成物の特性を所望の用途に適合させる量で用いる。当該成分を適切に選択して、所望の実用ヒステリシス、及び変色感度、ならびに、所望の変色温度T1及びT4を提供し得る。
適切には、実用ヒステリシス範囲は、10~80℃とし得る、及び、好ましくは、少なくとも50℃である。完全消色温度T4は、適切には、周辺温度よりも高温である、好ましくは、45℃よりも高温である、より好ましくは、50℃よりも高温である、そして、特に、65℃よりも高温である。完全発色温度T1は、適切には、20℃よりも低温である、例えば、0℃である、好ましくは、0℃よりも低温である。組成物は、温度T1が0℃である場合、「フリーズインジケータ」としての使用に適しており、また、温度T1が0℃よりも低い温度下でのペンの用途での使用に適している。
適切には、本発明の変色性組成物または化合物を、マイクロカプセル化して、変色性記憶マイクロカプセル着色料、例えば、公知の方法で得た顔料を提供する。
本発明はさらに、本発明のマイクロカプセル化組成物を含むマイクロカプセル化顔料の形態の変色性組成物を提供する。適切には、当該組成物は、均質である。
マイクロカプセルは、適切には、0.5~50ミクロン、好ましくは、1~20ミクロンの粒子サイズを有しており、それにより、高密度の色彩を放ちながら、適切な分散安定性及び処理特性を提供する。
特記しない限り、本明細書に記載したすべての粒子サイズは、レーザー回折を利用したCoulter粒子サイズ分析器を使用して体積測定を行う。粒子サイズに関して得られたすべての数値は、粒子の90%が、指定したサイズよりも大きな直径を持たないことを表している。
組成物は、あらゆる公知の方法、例えば、イソシアナート界面重合、メラミンまたは尿素ホルムアルデヒド界面重合、フリーラジカル界面重合、エポキシ重縮合または複合コアセルベーションを使用して、マイクロカプセル化し得る。
マイクロカプセル化は、変色性記憶組成物が、化学物質または熱に接しても、当該組成物の変質を招かない。化学物質は、マイクロカプセルの壁でブロックされ、組成物の配合組成が保たれる。マイクロカプセル化は、変色性記憶組成物が作用する過程にあっても実用的な利点も有し得る。
マイクロカプセル化顔料は、変色性記憶組成物を、塗料、コーティング及びプラスチックビヒクルにおいて、水性顔料分散剤または顔料粉末のいずれかとして使用することを可能にする。
本発明の組成物及び化合物は、温度に依存する変色が必要である、または望ましいあらゆる用途、例えば、低温または高温の表示、開封を明示する示温材などの提供において使用し得る。
そのような用途の例として、玩具、印刷物、装飾、筆記用具、ワクチンなどの医薬品の梱包に備える示温材、それに、硬化または接着プロセス、配管、表面温度の測定、例えば、機械や配管などの過熱の表示など、広範な産業用途での利用がある。
費用効果が高く、かつ、信頼できる方法で密封した包装物または物品の安全性を改善する必要性が残存している。特定の製品については、健康と安全、そして品質保証などの理由から、製品が特定のレベルを下回る温度下に置かれたか否かを把握することが不可欠である。例えば、ワクチンなどの特定の医薬品は、約2℃未満の温度下に置いてはならず、さもないと、ワクチンの有効性が損なわれ、個人または公衆の健康に悪影響を及ぼすなど、潜在的に危険な結果を招きかねない。
接着剤は、自動車などの商品の製造、それに、品質管理や製品の安全性のためにも部品同士の効果的な結合を確実にすることが不可欠な航空宇宙分野などの数多くの分野で広く使用されている。接着剤が温度サイクルに供されたか否か、または、接着剤の機能を損ない得る閾値温度よりも高温または低温で加熱または冷却したか否かを認識することが重要である。
特定の視覚的表示は、氷点下という低温下に置かれたことを示すために使用している。「フリーズインジケータ」は公知であり、また、所与の温度を示す電子的手段または化学的手段、一般的には、特定の温度下に置かれたことを示す視覚的表示、例えば、永続的な変色を含む。公知のフリーズインジケータ製品は、比較的に嵩が大きく、例えば、パレットや商品コンテナなどの大量包装商品の温度を表示するために使用する。公知の示温材は、その大きさまたは嵩が故に、小型または個別の梱包物の示温材としての使用には適していない。さらに、公知の製品は、一般的には、ポーチに埋設した液体、または液体の混合物を含んでおり、それらの処理速度を速くすることができないため、製造コストは、比較的に高額になる。
したがって、改竄を明確に示すセキュリティー製品と、改竄されたこと、または製品に低温または高温が作用したことを視覚的に示す示温材の必要性は解消されていない。所与の温度で2つの異なる発色状態で存在し得るものであって、かつ、生産が経済的に行える、個々の製品に取り付ける標示材として適しており、また、嵩張らない製品を提供する、というさらなる必要性も解消されずにいる。
本発明の変色性組成物を使用して、温度変化を表示する新規の標示材を提供し得る。
さらなる態様では、本発明は、本発明の第1の変色性記憶組成物または化合物を含む標示材を提供する。この標示材は、当該組成物または化合物が、周囲温度と比較して高温または低温とし得る所定の温度下に置かれたか否かの視覚的表示を適切に提供する。
好ましい実施形態では、当該標示材は:
A)本発明の第1の変色性組成物または化合物;及び
B)
i)特定の温度(Tirrev)で不可逆的に変色することができる不可逆性変色性インク;
ii)その低温状態にある第2の変色性記憶組成物であって、第1の当該変色性組成物は、その高温状態にある、第2の変色性記憶組成物;及び
iii)i)とii)の混合物、
から選択される第2の組成物を含む。
A)本発明の第1の変色性組成物または化合物;及び
B)
i)特定の温度(Tirrev)で不可逆的に変色することができる不可逆性変色性インク;
ii)その低温状態にある第2の変色性記憶組成物であって、第1の当該変色性組成物は、その高温状態にある、第2の変色性記憶組成物;及び
iii)i)とii)の混合物、
から選択される第2の組成物を含む。
本明細書で使用する「低温状態」とは、組成物または化合物の発色状態または消色状態を意味する、また、当該組成物または化合物が、実際にT1よりも低い温度であるか否かに関係なく、当該状態は、そのT1温度を下回る温度において存在する。したがって、組成物は、その低温状態にあり得るが、当該状態が、これまでに、そのT1温度よりも低温であったのであれば、実際には、そのT2とT3温度との間の温度となる。同様に、本明細書で使用する「高温状態」とは、組成物または化合物の発色状態または消色状態を意味する、また、当該組成物または化合物が、実際にT4を超える温度であるか否かに関係なく、当該状態は、そのT4温度以上の温度において存在する。
好ましくは、第2の組成物は、不可逆性変色性インクを含む。不可逆性変色性インクのTirrev温度が、周囲温度よりも高温であると、好ましくは、30℃以上または、50℃以上であると、第1の変色性記憶組成物または化合物は、その高温状態にある。不可逆性変色性インクの一方と、第1の変色性組成物は、温度の上昇または低下に応じて変色するので、2つの組成物が共存する初期状態には復帰できない。これによって、変色を招く低温または高温に供する組成物または化合物の視覚的表示が提供される。
適切には、第1の変色性組成物及び第2の変色性組成物を、単一の標示材を提供する同じ表面に配置する、または2つの別個の標示材を提供する別個の領域の表面に配置し得る。
好ましくは、第1の熱変色性組成物及び第2の組成物は、それぞれ、標示材の温度が第1の組成物のT3温度にまで上昇すると、第1及び第2の組成物の一方の状態が変化し、そして、標示材の温度が第1の組成物のT2温度にまで低下すると、他方の組成物の状態が変化する。
本発明は、示温材を製造するためのプロセスも提供する、当該プロセスは:
i)第1の熱変色性色記憶組成物であって、電子供与性呈色有機化合物(A)、電子受容性発色有機化合物(B)、及び反応媒体化合物(C)を含む当該組成物、及び
ii)
a.不可逆性変色性インク;
b.その高温状態にある第2の熱変色性色記憶組成物であって、第1の当該熱変色性色記憶組成物は、その低温状態にある、第2の熱変色性色記憶組成物;及び
c.i)とii)の混合物、
から選択される第2の組成物を含み、
当該プロセスは、変色温度T1、T2、T3、及びT4を有する第1の変色性組成物を備えた支持体を提供する、第1の当該組成物を、T4を超える温度にまで加熱する、第2の当該組成物を、T1を下回る温度にまで冷却する、第1の当該組成物及び第2の当該組成物を支持体に塗布する、及び第1及び第2の当該組成物を、温度T3を超えず、かつ、温度T2を下回らない温度で乾燥させる、ことを含む。
i)第1の熱変色性色記憶組成物であって、電子供与性呈色有機化合物(A)、電子受容性発色有機化合物(B)、及び反応媒体化合物(C)を含む当該組成物、及び
ii)
a.不可逆性変色性インク;
b.その高温状態にある第2の熱変色性色記憶組成物であって、第1の当該熱変色性色記憶組成物は、その低温状態にある、第2の熱変色性色記憶組成物;及び
c.i)とii)の混合物、
から選択される第2の組成物を含み、
当該プロセスは、変色温度T1、T2、T3、及びT4を有する第1の変色性組成物を備えた支持体を提供する、第1の当該組成物を、T4を超える温度にまで加熱する、第2の当該組成物を、T1を下回る温度にまで冷却する、第1の当該組成物及び第2の当該組成物を支持体に塗布する、及び第1及び第2の当該組成物を、温度T3を超えず、かつ、温度T2を下回らない温度で乾燥させる、ことを含む。
適切には、第1の組成物は熱変色性であり、また、一般的には、変色温度T2及びT3にまでの温度、または、そこを超える温度で冷却または加熱すると、図1に示したようなヒステリシス特性を示す。第2の組成物が不可逆性変色性インクであれば、特定の温度下に置くと変色して、その色彩を保つ。第1及び第2の組成物は、図4a及び4bに示したように、しっかりと混ざり合っており、例えば、両方の組成物を含む単一の領域、または本明細書の図2及び3に示したような別個の領域を標示材に提供し得る。
第1及び第2の熱変色性組成物を含む商品では、適切には、一方は、その高温度状態にあり、そして、他方は、その低温状態にある。第1の組成物が、その低温発色状態にあり、そして、第2の組成物が、その高温消色状態にある事例では、標示材を、(第1の組成物のT3を超える)高温、または(第2の組成物のT2を下回る)低温に供する。第1の組成物のT3より高温下に置くと、第1の組成物は、その濃色状態に移行する。冷却すると、第1の組成物は、温度がT2に達するまで、その濃色状態を保ち、その後、低温状態に移行する。第2の組成物は、濃色状態を保ち、そして、そのT2温度(可逆性であれば)で淡色状態に移行する。T3に達すると、第1の組成物が変色または消色して、標示材の色彩が変化する(第1と第2の組成物を、しっかりと混合している、または別々になっておれば、第1の組成物の変色は明瞭である)、そして、いずれかの組成物のT2を下回るまで冷却すると、改めて色彩が出現する。
標示材を、T2を下回る温度にまで冷却すると、第2の組成物は、その淡色温度に移行する(第1の組成物は、すでに淡色状態になっている)、そして、特定の色彩を形成する(両方の組成物は、低温色である)、そして、T3を超えると変色する(両方の組成物は、高温色または消色である)。標示材を、T3を超えるまで加熱する、あるいは、T2を下回るまで冷却しても、一方の組成物は濃色状態にあり、かつ、他方の組成物は淡色状態にある(そして、混合して特定の色彩を提供する、または、別々の領域に配置した場合では別々に視認可能な色彩を提供する)初期状態に復帰することは決してできない。標示材は、T2を下回る温度、またはT3を超える温度に達したことを記録する。T2及びT3温度を所望のレベル、例えば、40℃及び0℃になるように設定した組成物は、そのような温度に触れたことに関する視覚的表示を提供する。
変色性組成物を、第1の部分に配置する、そして、第2の組成物を、第2の部分に配置し得る。第1の変色性組成物及び第2の変色性組成物は、同じものでも、違うものでもよい。適切には、第1の領域の組成物を、その低温状態とする、一般的には、発色している、そして、第2の領域の組成物は、その高温状態とする、一般的には、消色している。
ある実施形態では、第1の部分及び第2の部分は、同じ変色性組成物、または異なる変色性組成物を含み得る。異なる色組成物を使用する場合には、それらは、同じ変色性プロファイル、または異なる変色性プロファイルを有し得る。ある実施形態、好ましい実施形態では、同じ変色性組成物を、第1の部分及び第2の部分で使用する。標示材が、第1の部分の変色温度よりも高い温度に触れると、両方の組成物は、それらの高温状態で終了する。標示材が、第2の部分の変色温度よりも低い温度に触れると、両方の部分は、低温状態になる。2つの部分を、それぞれ、低温状態及び高温状態にして、それにより、温度に触れた証拠を提供する状態に標示材を導くことは不可能である。標示材に設けた封止用接着剤を凍結または加熱して密封容器を開けようとすると、不正アクセスを試みる一般的なプロセスが、標示材の状態を不可逆的なものに変えてしまう。
示温材は、好ましくは、ラベルである、また、無許可の変更または所定の低温下に置かれたことの効果的かつ信頼可能な表示を提供する、そして、変色性組成物を製剤する際に所望のヒステリシス特性及び柔軟性を付与するように調整し得る。
したがって、好ましい実施形態では、当該製品は、変色性組成物、すなわち、所定の温度で発色状態と消色状態の両方で存在することができる当該組成物、または2つ以上の変色性組成物、すなわち、一方の組成物が、所定の低温より低下すると変色する、そして、他方の組成物が、所定の高温を超えると変色する、それにより、組成物が、かような低温または高温に触れたことを明示する2つ以上の当該組成物を含む。
さらに、本発明は、使い捨ての示温材を提供しており、当該示温材は、発色状態にある変色性組成物を含む第1の部分と、消色状態にある同じ変色性組成物または異なる変色性組成物を含む第2の部分を含む、また、この組成物は、本明細書に記載した反応媒体C)、好ましくは、本明細書に記載した式(I)~(V)の化合物を含む。
適切には、標示材は、印刷可能なインクの形態で、変色性組成物または顔料を適切に有しており、このインクを塗布する、そして、例えば、印刷プロセスにおいて、当該標示材に塗布する前にT4を超える温度で加熱する。所望の温度、例えば、50℃で永続的に変色するインクを、標示材に塗布する、例えば、印刷したインクになった記憶組成物顔料の次に印刷する。この組成物では、T3及びT4を、永続的変色性インクの転移温度、例えば、50℃を超えるように適切に選択する。
あらゆる公知の永続的または不可逆性変色性インクを使用し得る、そして、好ましい例として、TMC Hallcrestから入手可能である商品名Kromagen、例えば、Kromagen Concentrate K60-NH Magentaがある。
印刷したラベルを、T3または50℃を超えない温度で、かつ、好ましくは、T2を下回らない温度で乾燥することができる。このインクの組み合わせは、組成物のT2として、それぞれ、2℃または0℃を選択して、かつ、「フリーズインジケータ」として機能しておれば、例えば、2℃または0℃のT2を下回る温度の標示材を適切に提供し得る。この標示材を1度だけ適切に使用しても、それにより、標示材がT2を下回る温度に触れたことを示す。
別の好ましい実施形態では、変色性組成物は、印刷可能である、かつ、当該組成物が触れた温度の指標を提供するという点で記憶機能を提供する。
有利なことに、本発明の示温材、例えば、ラベルは、個々の包装物、ならびに、大型の梱包物、パレット、またはコンテナで使用するラベルの製造を容易ならしめる、中速から高速の印刷プロセス、例えば、スクリーン印刷、フレキソ印刷、及びグラビア印刷を使用して製造し得る。本発明の示温材で使用する本明細書に記載した変色組成物は、マルチプル印刷モードオフセット、フレキソ、グラビア、スクリーン、3D印刷、パッド印刷、スプレーコーティング、及びその他のコーティングモード、及びインクジェット用のインクに使用し得る。本願の記憶変色性組成物または顔料は、示温材としての使用に適した様々な異なる物質及び材料:ゲル、インク、紙、合成紙、コート紙、繊維、プラスチック、ガラス金属セラミック、木材、石材、プラスチック、コンクリート、合成ガラスに対して記憶変色性特性を付与することができる。
本発明の組成物は、筆記に適したインク、好ましくは、水性ゲルインクとしての使用に特に適している。また、本発明は、(1)本発明の組成物または化合物、(2)粘度調整剤(3)水溶性有機溶媒、及び、好ましくは、(4)保存料、(5)pH調整剤、及び(6)水を含む、筆記用具用の水性ゲルインク組成物を提供する。
粘度調整剤は、材料の経時的な粘度変化を回避するために適切に選択される。適切な粘度調整剤の例として、天然ポリマー、例えば、キサンタンガム、スクシノグリカン、デンプン、及び多糖類など、合成ポリマー、スチレンアクリルポリマーがある。
適切な水溶性有機溶媒として、グリコール類、例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、そして、グリセリン、及び、誘導体がある。有利なことに、水溶性有機物溶剤は、ボールペンのペン先が乾燥するリスクを抑制する、そして、非常に低い温度下に置かれてインクが凍結するリスクを防止または抑制する。インクの品質及び粘度を長期間にわたって維持するために、保存料をインク組成物に加え得る。pH調整剤を加えて、pHを約7に制御及び調整し得る。その他の任意の構成要素、例えば、消泡剤、殺菌剤、防錆剤、及び金属イオン封鎖剤などの1つ以上を含み得る。
好ましい実施形態では、当該水性インク組成物は、
(1)本発明の色組成物、適切には、30~60%、好ましくは、40~50%、例えば、45重量%のレベルで、水をベースとした分散液としての当該組成物;
(2)粘度調整剤、例えば、20~40%、例えば、30重量%のレベルのRheozan(Solvay SA)の2.0%溶液;
(3)水溶性有機溶媒、好ましくは、グリコール、より好ましくは、プロピレングリコール、及びグリセリンから選択される。この溶媒は、好ましくは、10~25%、例えば、15重量%のグリコール、及び5重量%のグリセリンのレベルで存在する;
(4)保存料、例えば、0.1~0.5%、例えば、0.2重量%のレベルの1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンのプロピレングリコール水溶液である、LonzaのProxel(登録商標)XL2
(5)pH調整剤、例えば、0.1~0.5、例えば、0.3重量%のレベルのアミノメチルプロパノール;
(6)100重量%にするための脱塩水、を含む。
(1)本発明の色組成物、適切には、30~60%、好ましくは、40~50%、例えば、45重量%のレベルで、水をベースとした分散液としての当該組成物;
(2)粘度調整剤、例えば、20~40%、例えば、30重量%のレベルのRheozan(Solvay SA)の2.0%溶液;
(3)水溶性有機溶媒、好ましくは、グリコール、より好ましくは、プロピレングリコール、及びグリセリンから選択される。この溶媒は、好ましくは、10~25%、例えば、15重量%のグリコール、及び5重量%のグリセリンのレベルで存在する;
(4)保存料、例えば、0.1~0.5%、例えば、0.2重量%のレベルの1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンのプロピレングリコール水溶液である、LonzaのProxel(登録商標)XL2
(5)pH調整剤、例えば、0.1~0.5、例えば、0.3重量%のレベルのアミノメチルプロパノール;
(6)100重量%にするための脱塩水、を含む。
変色性組成物または不可逆性変色性組成物は、フレキソ印刷用インクとしての組成物の使用を可能にするように、増量剤としても作用する結合剤も含み得る。好ましくは、当該結合剤は、水をベースとしたアクリル接着剤、例えば、TMC Hallcrestから入手可能なKromagen W/B Flexo Binderを含む。
適切には、インク組成物は、これらの成分を一緒に混合して調製する。
適切には、本明細書に記載した変色性組成物は、示温材を提供するラベルの調製のための印刷インクの製造において有用である。
単一の変色組成物を使用する場合、組成物は、温度T1に触れて、この温度で色彩が回復するまで無色のままであることにより、温度T4を超えた時の表示を適切に提供、する。
好ましい実施形態では、成分C)は、組成物または顔料の温度が、第1の温度T2が、例えば、0℃であり、かつ、第2の温度を超える温度T3が、例えば、50℃である変色性組成物または顔料を提供する。
これらの特性を備えた組成物は、標示材が特定の温度に触れたか否かについての標示を提供する標示材の設計を可能にする。
適切には、当該標示材を、記憶組成物顔料と一緒に印刷する、好ましくは、印刷インクにして、印刷プロセスの前に温度T4を超える温度にまで加熱する。次に、適切には、組成物の第2の試料を、温度T1を下回るまで冷却し、適切には変色性組成物の第1の印刷の次に標示材に印刷する。印刷したラベルは、温度T3を超えない温度で、かつ、温度T2を下回らない温度で乾燥することができる。
本発明は、リセット可能な温度記録装置、及び永続的な温度記録装置としての示温材での使用に特に適している。本発明は、当該示温材が、温度が上昇及び/または低下する場所での温度変化の記録の提供も可能である。
さらなる例として、本発明の変色組成物は、例えば、マルチプル印刷モード、オフセット、フレキソ、グラビア、スクリーン、3D印刷、パッド印刷、スプレーコーティング、及びその他のコーティングモード、ならびに、インクジェット用のインクに使用し得る。当該組成物は、ボールペン、マーキングペン、万年筆、ジェルペン、ローラーボールペン、及びその他のインク媒体など、筆記器具で使用するインク組成物として提供し得る。
本発明のさらなる態様では、本発明の変色性マイクロカプセル化組成物または化合物を含む筆記用具で使用するインク組成物を提供する。
本発明は、筆記用具をさらに提供しており、本発明のインク組成物または化合物を含有する、充填した、または、それらの組み合わせを備えた筆記用具を含む。特に、当該筆記用具を、ボールペン、マーキングペン、万年筆、ジェルペン、またはローラーボールペンとし得る。有利なことに、当該筆記用具は、インク組成物を消去するための手段を含む。
本発明は、特に、食品、ワクチンなどの医薬品など、温度に敏感な製品のラベル、ラベル貼付、及び包装での使用に特に適している。本発明の組成物は、改竄や、無許可及び/または検出不可能なアクセスに対して加熱または冷却の使用が問題となる状況でも使用し得る。ラベル、包材での、または材料、例えば、変色性プラスチックの成分としての本発明の組成物または化合物の使用、そのような無許可の改竄を阻止する、または改竄の事前の兆候及び証拠を提供する。
変色性組成物は、ワックス、ポリマー樹脂、熱硬化性樹脂などのビヒクルにおいて使用し得る、また、変色性記憶顔料を溶融混合すると、玩具などの成形品または射出物のペレット、粉末の製造が可能になる。
変色性組成物は、様々な異なる物質及び材料:ゲル、インク、紙、合成紙、コート紙、繊維、プラスチック、ガラス金属セラミック、木材、石材、プラスチック、コンクリート、合成ガラスに対して記憶変色性特性を付与するためにも使用し得る。
添付図面の図1は、可逆性変色性組成の一般的なヒステリシスプロファイルを示している。色濃度を、温度に対してプロットしている。加熱及び冷却サイクルでの温度変化に起因する色濃度の移り変わりを示しており、矢印の方向に進行している。T4でのポイントAは、完全に消色した状態である(本明細書では、完全消色温度と称する);T3のポイントBは、加熱の間に組成物が完全に発色した状態にあるポイントである。ポイントCは、T2での冷却の間に組成物が完全に消色する最後のポイントを示している;ポイントDは、T1での冷却の間に組成物が完全に発色した状態にあるポイントである(本明細書では、完全発色温度と称する)。熱変色性組成物を、低温から加熱するか、または、高温から冷却するかに応じて、T2とT3との間の当該温度で、当該組成物が、完全に発色した状態、または完全に消色した状態にあり得ることは明らかである。温度T3とT2の差異(ΔHT3-T2)は、ヒステリシスの実用的な数値である(本明細書では、実用ヒステリシスと称する)。
T1とT2との差異(ΔHT2-T1)は、変色メカニズムの感度に関係している。ΔHT2-T1の数値が小さいほど、完全に発色した状態の最後のポイントと完全に消色した状態との間の移行は急激なものとなり、また、完全に消色した状態の最後のポイントと完全に発色した状態との移行も急激になる。色濃度の差異、または色コントラストを、図1に示したように、EとFとの間の色の差異で測定する。
例として、T2を超え、かつ、T3を下回る周囲温度での初期状態を、図2aに示す。温度が、温度T2を下回り、かつ、常にT3を下回っていると、標示材の状態は、図2bに示す状態に変わる。温度が、T4を超えると、標示材は、図2c)に示すように、2つの無色の組成物を提供する。
例示として、図3a、3b、及び3cは、標示材が、本明細書に記載したような熱変色性組成物を含み、さらにKromagenを含む様々な示温材の形態を示す。図3aは、T2を超え、かつ、Kromagenの色転移温度を下回る周囲温度での初期状態を示す。図3bは、T2を下回り、かつ、Kromagenが変色する温度も下回る温度での標示材を示す、そして、図3cは、T4を超える加熱した後に認められた標示材を示す。
図4a及び4bは、温度変化を受けた紙である、実施例17の紙片#1、実施例18の紙片#2の漸進的変色を示す。以下の実施例17に記載した組成物を、高温消色状態にある変色性組成物と、低温状態にある不可逆的な第2の変色性組成物とを有する紙片#1に対して塗布すると、無色の組成物が白色紙で透けて見えることがわかる。第1の組成物のT1を下回るまで冷却すると、これは、青色に変化し、そして、20℃にまで加熱しても青色のままであった。65℃にまでさらに加熱すると、不可逆的なインクの変色が起こり、2つの組成物の色彩が、全体的に紫色になる。第1の組成物のT4を超える温度にまでさらに加熱すると、その組成物の青色が消失して透明になり、不可逆的なインクの赤紫色(magenta)が残った。
紙片#2を、70℃を超えるまで加熱した後に、-20℃にまで冷却し、次いで、70℃に戻し、そして、周囲温度に移した。色彩の移り変わりは、白色から赤紫色、紫色(第1の組成物のT1を下回る)、そして、70℃で赤紫色になった。
本発明を、以下の実施例で例示するが、本発明が、実施例に限定されることはなく、また、特記しない限り、部は重量部である。
実施例1
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部の4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVa)):
を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部の4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVa)):
sigma aldrichから市販されている1モルの9-フルオレノールと、1.5モルのトリエチルアミンとの混合物を含むアセトンを撹拌し、そして、5℃にまで冷却して、成分IVaを適切に合成する。添加の間に35℃を超えないようにして、1モルのテトラデカノイルクロライドを少しずつ加える。添加が完了した後に、反応物を室温に戻し、そして、24~48時間撹拌する。次いで、得られた反応媒体を、10%氷冷HCl水溶液に注ぐ。沈殿物を濾別し、そして、水で洗浄する。固形沈殿物を、イソプロパノールから結晶化する。ビスフェノール/酸塩化物/トリエチルアミンの相対量は、1/1/1.5モルである。
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。
変色性記憶組成を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液の一部をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが2ミクロンの変色性記憶顔料は、赤紫色から無色に変化した。
実施例2
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な41部の3,3-ビス(2-エトキシ-4-N、N-ジエチルアミノフェニル)-7(4)-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な65部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノール、20部のビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、及び30部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(すべて成分B))、及び844部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVa)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な41部の3,3-ビス(2-エトキシ-4-N、N-ジエチルアミノフェニル)-7(4)-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な65部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノール、20部のビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、及び30部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(すべて成分B))、及び844部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVa)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、青緑色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが2.5ミクロンの変色性記憶顔料は、青緑色から無色に変化した。
実施例3
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な41.5部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、Sigma Aldrichから入手可能な48.5部の2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、48.5部の4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノール(すべて成分B)、及び861.5部の9-フルオレノールエステル(成分C、具達的には、成分IVa)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な41.5部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、Sigma Aldrichから入手可能な48.5部の2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、48.5部の4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノール(すべて成分B)、及び861.5部の9-フルオレノールエステル(成分C、具達的には、成分IVa)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、青色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが3.0ミクロンの変色性記憶顔料は、青色から無色に変化した。
実施例4
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVb)):
を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVb)):
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。
成分IVbは、成分IVaに関して実施例1に記載した手順と同じ手順を使用して調製したが、テトラデカノイルクロリドに代えて、ヘキサデカノイルクロリドを使用した。
この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液を風乾し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料は、赤紫色から無色に変化した。
実施例5
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な41部の3,3-ビス(2-エトキシ-4-N、N-ジエチルアミノフェニル)-7(4)-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な65部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノール、20部のビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、及び30部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(すべて成分B))、及び844部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVb)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な41部の3,3-ビス(2-エトキシ-4-N、N-ジエチルアミノフェニル)-7(4)-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な65部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノール、20部のビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、及び30部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(すべて成分B))、及び844部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVb)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、青緑色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが2.8ミクロンの変色性記憶顔料は、青緑色から無色に変化した。
実施例6
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVc)):
を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVc)):
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料は、赤紫色から無色に変化した。
実施例7
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVd)):
を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、以下に示す成分(IVd)):
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、55Cを超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、55を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料が得られた。
実施例8
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び74部の9-フルオレノールエステル成分IVaと、345部の成分IVb(両方とも成分C)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び74部の9-フルオレノールエステル成分IVaと、345部の成分IVb(両方とも成分C)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料が得られた。
実施例9
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Va(成分C):
を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Va(成分C):
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料が得られた。
実施例10
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Vb(成分C):
を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Vb(成分C):
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料が得られた。
実施例11
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(2-エトキシ-4-N、N-ジエチルアミノフェニル)-7(4)-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Vb(成分C)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(2-エトキシ-4-N、N-ジエチルアミノフェニル)-7(4)-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び419部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Vb(成分C)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、青緑色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料が得られた。
実施例12
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び377部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Vaと、42部の成分Vb(両方とも成分C)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamamoto Chemicalsから入手可能な26部の3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド(成分A))、及びSigma Aldrichから入手可能な30部4,4’-(1-フェニルエチルリデン)ビスフェノールと、25部の1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(両方とも成分B))、及び377部の9-フルオレンカルボン酸エステル成分Vaと、42部の成分Vb(両方とも成分C)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、赤紫色から無色に変化した。この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。次に、得られた分散液をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料が得られた。
実施例13
変色性記憶組成物を:Yamada Chemicalsから入手可能な5部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な12部2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、8部のステアリルガラート(両方とも成分B)、及び175部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVb)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamada Chemicalsから入手可能な5部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な12部2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、8部のステアリルガラート(両方とも成分B)、及び175部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVb)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、青色から無色に変化した。
この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液の一部をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料は、青色から無色に変化した。
実施例14
変色性記憶組成物を:Yamada Chemicalsから入手可能な8部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な6部2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、14部の2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、4,4’-イソプロピリデンジ-o-クレゾール(両方とも成分B)、及び172部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVb)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamada Chemicalsから入手可能な8部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な6部2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、14部の2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、4,4’-イソプロピリデンジ-o-クレゾール(両方とも成分B)、及び172部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVb)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、青色から無色に変化した。
この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液の一部をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料は、青色から無色に変化した。
実施例15
変色性記憶組成物を:Yamada Chemicalsから入手可能な8部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な8部2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、12部の2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、4,4’-イソプロピリデンジ-o-クレゾール(両方とも成分B)、及び172部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVa)を、均一に相溶化して得た。
変色性記憶組成物を:Yamada Chemicalsから入手可能な8部の3-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(成分A)、及びSigma Aldrichから入手可能な8部2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンと、12部の2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、4,4’-イソプロピリデンジ-o-クレゾール(両方とも成分B)、及び172部の9-フルオレノールエステル(成分C、具体的には、成分IVa)を、均一に相溶化して得た。
得られた記憶組成物は、青色から無色に変化した。
この変色性記憶組成物を、T4を超えるまで加熱した。次いで、100部の熱変色性記憶組成物を、高速ホモジナイザーを使用して、水酸化ナトリウムでpHを4にまで中和したメチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合樹脂の10%溶液の100部に対して分散させた。得られたエマルジョンを、T4を超える温度で維持し、そして、25部のメラミンホルムアルデヒド樹脂の溶液をゆっくりと加えた。得られたエマルジョンを撹拌し、そして、80℃の温度にまで、6時間加熱した。
次に、得られた分散液の一部をドラム乾燥し、そして、カプセル化した形態の顔料を単離したところ、粒子サイズが4ミクロンの変色性記憶顔料は、青色から無色に変化した。
測定試料の調製
実施例1で得たカプセル化形態の10部の変色性記憶組成物の水分散液の一部を、10部のポリビニルアルコール溶液に分散させ、コピー用紙にスクリーン印刷を行って、試験試料を得た。
実施例1で得たカプセル化形態の10部の変色性記憶組成物の水分散液の一部を、10部のポリビニルアルコール溶液に分散させ、コピー用紙にスクリーン印刷を行って、試験試料を得た。
同じ方法を実施して、実施例2~15の変色性記憶組成物に関する試験試料をカプセル化したものを得た。
それぞれの試験試料を、以下に記載した方法で加熱及び冷却した。このようにして調製した測定試料を、Linkam(Linkam社製,UK)の所定の位置に設定し、そして、100℃の温度幅で加熱及び冷却して、それぞれの温度での色彩濃度を測定した。
例えば、実施例1の事例では、試料を、測定開始温度の20℃を100℃にまで加熱し、次いで、-20℃まで冷却した。それぞれの温度で認められた色彩の明るさを測定し、そして、T1、T2、T3、T4、及びΔHのそれぞれを得た。
マイクロカプセルの温度分析の結果は、完全に透明になる温度(T4)と、色彩が完全に戻る温度(T1)、ならびに、実際のヒステリシスΔHを、以下に℃で報告する。様々な実施例に関する結果を、以下の表に報告する。
比較例16
水をベースとした水性フレキソインクを、TMC Hallcrestが販売しており、60Cを超えると無色から赤紫色へと永続的に変色する、水をベースとしたアクリルフレキソ接着剤であるKromagen Concentrate K60-NH Magenta、TMC HallcrestからKromagen W/B Flexo Binderの商品名で販売されている水をベースとしたアクリルフレキソ接着剤を使用して調製した。Kromagen W/Bフレキソ接着剤を、Kromagen Concentrate K60-NH Magentaからフレキソ印刷用インクへの変換を可能ならしめる増量剤として使用する。5部のKromagen Concentrate K60-NH Magentaと、5部Kromagen W/B Flexo Binderを、手作業で混合して10部のインクを得て、インクを調製した。白紙の一部分に、K101コントロールコーター(K Bar#1を備えたRK Printcoat装置)を使用して印刷したところ、紙面に6ミクロンの薄膜堆積物が残った。この印刷紙片を、20Cで乾燥させた。得られた印刷紙の色彩は、白色であった。加熱すると、60℃を超える温度で、紙の色が白色から赤紫色に永続的に変化した。60℃を下回るまで冷却しても、赤紫色は保たれている。本実施例は、Kromagenインクの不可逆的な変色を実証しており、具体的には、インクが、少なくとも60℃の温度に触れておれば、温度に関係なく赤紫色のままである、ことを実証している。
水をベースとした水性フレキソインクを、TMC Hallcrestが販売しており、60Cを超えると無色から赤紫色へと永続的に変色する、水をベースとしたアクリルフレキソ接着剤であるKromagen Concentrate K60-NH Magenta、TMC HallcrestからKromagen W/B Flexo Binderの商品名で販売されている水をベースとしたアクリルフレキソ接着剤を使用して調製した。Kromagen W/Bフレキソ接着剤を、Kromagen Concentrate K60-NH Magentaからフレキソ印刷用インクへの変換を可能ならしめる増量剤として使用する。5部のKromagen Concentrate K60-NH Magentaと、5部Kromagen W/B Flexo Binderを、手作業で混合して10部のインクを得て、インクを調製した。白紙の一部分に、K101コントロールコーター(K Bar#1を備えたRK Printcoat装置)を使用して印刷したところ、紙面に6ミクロンの薄膜堆積物が残った。この印刷紙片を、20Cで乾燥させた。得られた印刷紙の色彩は、白色であった。加熱すると、60℃を超える温度で、紙の色が白色から赤紫色に永続的に変化した。60℃を下回るまで冷却しても、赤紫色は保たれている。本実施例は、Kromagenインクの不可逆的な変色を実証しており、具体的には、インクが、少なくとも60℃の温度に触れておれば、温度に関係なく赤紫色のままである、ことを実証している。
実施例17
以下の成分を含む組成物を、手作業で混合して調製した。
Kromagen Concentrate K60-NH Magenta 4部
Kromagen W/B Flexo Binder 4部
実施例14の熱変色性分散液 2部
以下の成分を含む組成物を、手作業で混合して調製した。
Kromagen Concentrate K60-NH Magenta 4部
Kromagen W/B Flexo Binder 4部
実施例14の熱変色性分散液 2部
このインクで、bar#1を備えたK101バーコーターで白紙に印刷をした。印刷紙を、実施例14の成分のT2とT3との間の20℃で風乾した。次に、得られた白色の印刷物を、2つに分割した(紙片#1、及び紙片#2)。
紙片#1を、実施例14の組成物のT4を超える70℃にまで加熱した。この印刷物を20℃にまで冷却すると、インクのKromagen部分の永続的な変色が出現して、赤紫色が認められる。次に、同じ紙片を、実施例14の記憶組成物の温度T1を下回る-20℃にまで冷却し、次いで、周囲温度に戻した。実施例14の組成物は、低温で活性化して青色を発色しており、この青色は、永続的インクの赤紫色と組み合わさって、周囲温度で紫色を発色する。紙片を、改めて70℃にまで加熱すると、青色が消失して、70℃において、また、温度が周囲温度に戻っても、紙片には赤紫色の印刷が残っていた。この色彩の移り変わりを、図4aに示す。
実施例18
実施例17の紙片#2を、実施例14の組成物のT1を下回る-20Cにまで冷凍庫で冷却したところ、インクの記憶組成物成分に由来する青色が活性化して、青色の紙片が得られた。次に、得られた青色の印刷物を、60℃を超え、かつ、実施例14の組成物のT3を超えているKromagen成分の活性化温度であり、しかも、+70Cを下回り、かつ、実施例14の記憶組成物の温度T4でもある、+65℃にまで加熱したところ、赤紫色と青色の発色を得て、紫色になる。印刷物を、20℃の室温にまで冷却すると、紫色の印刷物になる。インクシステムのKromagen magenta部分が活性化し、かつ、記憶組成物の青色が発色すると、紫色になる。70℃以上にまで加熱し、そして、20℃の室温に戻すと、記憶組成物の青色が消失するので、インクシステムのKromagen部分の永続的な赤紫色が残存した。この色彩の移り変わりを、図4bに示す。
実施例17の紙片#2を、実施例14の組成物のT1を下回る-20Cにまで冷凍庫で冷却したところ、インクの記憶組成物成分に由来する青色が活性化して、青色の紙片が得られた。次に、得られた青色の印刷物を、60℃を超え、かつ、実施例14の組成物のT3を超えているKromagen成分の活性化温度であり、しかも、+70Cを下回り、かつ、実施例14の記憶組成物の温度T4でもある、+65℃にまで加熱したところ、赤紫色と青色の発色を得て、紫色になる。印刷物を、20℃の室温にまで冷却すると、紫色の印刷物になる。インクシステムのKromagen magenta部分が活性化し、かつ、記憶組成物の青色が発色すると、紫色になる。70℃以上にまで加熱し、そして、20℃の室温に戻すと、記憶組成物の青色が消失するので、インクシステムのKromagen部分の永続的な赤紫色が残存した。この色彩の移り変わりを、図4bに示す。
紙片#1及び紙片#2の色彩を観察することで、実施例14の組成物のT1及びT4の前後で温度変化の作用を受けたか否かを決定することができる。そのような温度変化が無ければ、紙片は白色のままである。T1を下回り、かつ、T4を超えない温度に触れると、実施例14の組成物の青色が認められ、紙片が60℃を超える温度に触れると、不可逆的な赤紫色が認められ、あるいは、T1を下回るまで冷却すると、青色と紫色が合わさった赤紫色が認められる。このようにして、紙片は、紙片#1の温度サイクル履歴を視覚的に示すので、所定の制限を超える温度変化の検出を必要とする広範な用途において標示材として使用し得る。
実施例17及び18の試験条件において、温度サイクルは、紙片を永続的インクの変色温度を超えるまで、または可逆性インクのT1変色温度を下回る温度にまで一度加熱してしまうと、当初の白色を得ることはできない、ことを意味する。実施例14の組成物を、70を超える温度にして初めて、白色、すなわち、無色の組成物を得ることができた。しかしながら、可逆性組成物のT4(70℃)を下回る温度で不可逆的に赤紫色へと変色する永続的インクの存在は、赤紫色が、その組成物を無色に戻す上で必要な条件にあっても常に存在する、ことを意味する。インクを組み合わせることで、T1を下回り、かつ、永続的Kromagenインクの活性化温度を超える温度に関する示温材が提供される。
実施例19
筆記用具に使用するための本発明の水性インクゲル組成物を調製した。そして、以下に記載した通り、(1)発色材料、(2)粘度調整剤(3)水溶性有機溶媒の混合物、(4)保存料、(5)pH調整剤、及び(6)水を含んでいた:
(2)水をベースとした分散液としての本発明の熱変色性組成物 45.0重量%
(2)2.0% Rheozan(Solvay SA)の溶液 30重量%
(3)プロピレングリコール 15.0重量%
(3)グリセリン 5.0重量%
(4)LonzaのProxel(登録商標)XL2は、保存料である1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンのプロピレングリコール水溶液である 0.2重量%
(5)アミノメチルプロパノール 0.3重量%
(6)脱塩水 4.5重量%
筆記用具に使用するための本発明の水性インクゲル組成物を調製した。そして、以下に記載した通り、(1)発色材料、(2)粘度調整剤(3)水溶性有機溶媒の混合物、(4)保存料、(5)pH調整剤、及び(6)水を含んでいた:
(2)水をベースとした分散液としての本発明の熱変色性組成物 45.0重量%
(2)2.0% Rheozan(Solvay SA)の溶液 30重量%
(3)プロピレングリコール 15.0重量%
(3)グリセリン 5.0重量%
(4)LonzaのProxel(登録商標)XL2は、保存料である1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンのプロピレングリコール水溶液である 0.2重量%
(5)アミノメチルプロパノール 0.3重量%
(6)脱塩水 4.5重量%
このインク組成物を筆記用具に装填したところ、良好な流動性を備えた筆記用インクを提供した。また、静置しても、ペン先のインクが乾燥しなかった。
Claims (25)
- A)電子供与性有機呈色化合物、B)電子受容性化合物、及び、C)式(I):
(式中:
Eは、エステル結合O-CO-または-CO2であり、Rは、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニルシクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;4~22個の炭素原子を有し;
Y1Y2X1、及びX2は、水素、R’、-OR’、及びハロゲンから独立して選択され;R’は、任意に置換した直鎖または分岐アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、及びアルキレンアリール基から独立して選択され;1~22個の炭素原子を有し;かつ
r及びpは、それぞれ、0~3の整数を表す)
を含む変色性組成物。 - 脂肪エステル、脂肪アルコール、及びワックスから選択される修飾化合物D)をさらに含む、請求項1または2に記載の変色組成物。
- 2つ以上の化合物C)を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の変色組成物。
- 10~80℃のヒステリシス範囲を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の変色性組成物。
- 周囲温度よりも高温である完全発色または消色温度T4、及び20℃よりも低温である完全消色または発色温度T1のそれぞれを有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の変色性組成物。
- 特定の温度、好ましくは、50℃以上で不可逆的に変色する変色性生成物をさらに含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の変色性組成物。
- 不可逆的な前記変色性生成物が、前記変色組成物のT4温度よりも低温で変色する、請求項7に記載の変色組成物。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の組成物を含む、マイクロカプセル化した顔料の形態の変色性組成物。
- 前記組成物が、0℃以上であり、かつ、T1温度よりも高温のT2温度、及び45℃よりも高温のT3温度を有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の変色性組成物。
- Rが、C4-22アルキル、C1-22アルキレン、及びフェニルから独立して選択される、請求項1~11のいずれか1項に記載の変色性組成物または化合物。
- Y1、Y2、X1、X2が、水素、及びC1-6アルキルから独立して選択される、請求項1~12のいずれか1項に記載の変色性組成物または化合物。
- r及び/またはpが、0である、請求項1~13のいずれか1項に記載の変色性組成物または化合物。
- 変色性組成物における請求項1~16のいずれか1項に記載の組成物または化合物の使用。
- 前記組成物または化合物が、玩具、印刷物、装飾、筆記用具、温度感受性製品の示温材において、または、それらと組み合わせて、または工業用途で使用される、請求項17に記載の使用。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載の変色性組成物または化合物を含む筆記用具用のインク組成物。
- 請求項19に記載のインク組成物と組み合わせた筆記用具であって、前記インク組成物が充填されるように適合された、前記筆記用具。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載の第1の変色性組成物または化合物を含む標示材。
- i.特定の温度Tirrevで変色できる、または不可逆的に変色できる不可逆性変色性インク;
ii.その高温状態にある第2の変色性組成物であって、第1の前記変色性組成物が、その低温状態にある、第2の変色性組成物;及び
iii.i)とii)の混合物、
から選択される第2の組成物をさらに含む、請求項21に記載の標示材。 - 第2の前記組成物が、前記不可逆性変色性インクを含み、前記不可逆性変色性インクのTirrevが、周囲温度よりも高温であり、好ましくは、30℃を超え、第1の前記変色性組成物または化合物が、その高温状態にある、請求項22に記載の標示材。
- 同じ表面に配置した第1の前記変色性組成物及び第2の前記変色性組成物が、単一の標示材を提供する、請求項22または23に記載の標示材。
- 別個の表面に配置した第1の前記変色性組成物及び第2の前記変色性組成物が、2つの別個の標示材を提供する、請求項22または23に記載の標示材。
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