JP2906614B2 - Temperature sensitive transparent - opaque converting composition and temperature sensitive transparent - temperature sensor using an opaque converting composition - Google Patents

Temperature sensitive transparent - opaque converting composition and temperature sensitive transparent - temperature sensor using an opaque converting composition

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星輝 中村
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株式会社浜松プラテック
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、特定の温度未満では不透明で、この特定温度以上になると透明化する感温透明−不透明変換組成物及びこの感温透明−不透明変換組成物を用いた温度センサに関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [FIELD OF THE INVENTION The present invention is opaque below a certain temperature, the temperature sensitive transparent to transparent becomes more than the specific temperature - opaque converting composition and temperature sensitive transparent - opaque it relates the temperature sensor using the converted composition.

[従来の技術] 近年,外部刺激に応答して状態が変化する材料は種々開発され、センサその他の機能部品等として各種の分析,計測,制御等の分野において使用されるようになってきている。 [Prior Art] In recent years, the material whose state changes in response to external stimuli been developed, various analyzes as a sensor other functional components such as measurement, has come to be used in the field such as control . これら各種の材料のうち、熱刺激に応答する素材、即ち温度変化に応じて状態が変化する素材としては、バイメタル,熱伝対等が従来から広く知られており、また形状記憶合金や形状記憶樹脂等も開発されている。 Of these various materials, material that respond to heat stimulus, i.e., as a material whose state changes in response to changes in temperature, the bimetal, heat transfer equal have been widely known, and the shape memory alloy or a shape memory resin etc. have also been developed. これらは温度変化によって形状が変化するものであって、この性質を利用して、温度センサとしてはもとより、アクチュエータ等のサーモメカニカル的な分野での応用も期待されている。 These are intended to change shape due to temperature change, by utilizing this property, as the temperature sensor as well as applications in thermomechanical specific fields such as actuators are also expected.

また、感熱性材料として、所謂サーモクロミズムを利用した感熱紙,液晶等も知られている。 Further, as the heat-sensitive material, thermal paper using a so-called thermochromism is also known a liquid crystal or the like. さらに、ある特定の温度状態において、色が変化する化合物(示熱顔料)を用いて、色の変化によってそのときの温度を知るセンサとして用いることができるようにしたものも開発されている。 Furthermore, there is in certain temperature conditions, using compounds change color (示熱 pigment), it has also been developed that to be able to use as a sensor to know the temperature at that time by color change.

[発明が解決しようとする課題] ところで、温度変化に対応して透明−不透明の変化を生じさせるようにしたもの、即ち温度変化に追従して光の透過率が変化する素材は未だ開発されてはいない。 [SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, transparent in response to temperature changes - those to cause a change in opacity, i.e. material that light transmittance following the temperature change is changed yet been developed It not is.

例えば、ある一定の温度以上で作動する機器等において、作動可能な温度状態にあるか否かを検出する手段を電気的な手段によらずに構成する場合に、表示パネルを設け、作動温度以下ではこの表示パネルを覆い隠し、作動温度を越えたときには、この表示パネルが表れるようにすれば、都合が良い場合がある。 For example, in equipment that operates at more than a certain temperature, when configuring regardless the means for detecting whether or not the operable temperature conditions to electrical means, a display panel is provided, below the operating temperature in conceals the display panel, when exceeding the operating temperature, if so the display panel appears sometimes convenient.

本発明者は叙上の点に鑑みて、温度変化によって光の透過率が変化する素材を開発すべく鋭意研究を行った。 The present inventors in view of the ordination, the transmittance of light is conducted intensive studies to develop a material that varies with changes in temperature.
一般に、熱可塑性樹脂は二次転移温度(TT)未満では不透明で、このTT以上になると透明化するものが多い。 In general, the thermoplastic resin is opaque below the secondary transition temperature (TT), it is often of clearing becomes more than the TT. しかしながら、このような一般の樹脂では、TT以上では、 However, in the resin of this general, above the TT,
流動状態乃至少なくとも表面が粘性状態となってしまうことから、実際上は、この樹脂をTT以上で使用することはできない。 Since the fluid state or at least the surface becomes a viscous state, in practice, it can not be used the resin or more TT.

そこで、本発明者は、不透明状態から透明状態に変化する温度となっても可塑化しない素材として、トランス−1,4−ポリイソプレインを見出し、発明を完成するに至った。 The present inventors, as even a temperature which varies from an opaque state to a transparent state does not plasticize the material, found trans-1,4-polyisobutyl plain, which resulted in the completion of the invention. ここで、トランス−1,4−ポリイソプレインは例えばゴルフボールの外皮、ギブススプリント,ホットメルト接着剤,型取材料等として用いられている公知のポリマーであり、イソプレインの陽イオン重合によって得られる。 Here, trans-1,4-polyisobutylene plane is a known polymer used for example skin of a golf ball, Gibbs splint, hot melt adhesives, as a type gathering fees, obtained by cation polymerization of Isopurein . 天然ゴム系のシス−1,4−ポリイソプレインが典型的な弾性体を有するのと比較して、トランス−1, Cis-1,4-polyisobutyl plain of natural rubber is compared to have a typical elastic body, trans-1,
4−ポリイソプレインは結晶性の熱可塑性樹脂の性質を有するものである。 4-polyisobutyl plane are those having the properties of crystalline thermoplastic resin.

而して、本発明は所定の温度を境として透明−不透明の変化を生じさせるようにした素材及びこの素材を利用した温度センサを提供することを目的とするものである。 And Thus, the present invention is transparent with respect to a boundary of a predetermined temperature - it is an object to provide a material and a temperature sensor utilizing this material was to cause a change in opacity.

[課題を解決するための手段] 前述した目的を達成するために、本発明の感温透明− [Means for Solving the Problems] To achieve the above object, sensitive of the present invention temperature transparent -
不透明変換組成物は、トランス−1,4−ポリイソプレインからなり、特定温度未満では不透明で、この特定温度以上で透明化するものであることを特徴とする。 Opaque converting composition consists trans-1,4 polyisobutylene plain, opaque at below a certain temperature, characterized in that the transparent at this particular temperature or higher.

また、本発明の温度センサは、トランス−1,4−ポリイソプレインからなる感温透明化樹脂を用い、特定温度を境として不透明状態と透明状態との間に変換することを利用して温度検出を行うように構成したことを特徴とするものである。 The temperature sensor of the present invention, the temperature by utilizing the conversion using the temperature sensitive transparent resin consisting of trans-1,4-polyisobutylene plane, between the opaque state and a transparent state a specific temperature as a boundary it is characterized in that it has configured to perform detection.

[作用] トランス−1,4−ポリイソプレインは、常温では不透明な乳白色の色調を有し、それを加熱すると、67℃で無色透明の状態に変化する。 [Operation] trans-1,4-polyisobutyl plane has an opaque milky color at ambient temperature, heating it to change the state of a colorless transparent at 67 ° C.. しかも、この加熱によってトランス−1,4−ポリイソプレインはある程度軟質化するものの、200℃程度まで昇温しても流動化,表面粘着化が生じることはない。 Moreover, this although to some extent soften the trans-1,4-polyisobutyl plain by heating, even fluidized and heated up to about 200 ° C., not the surface tackiness occurs.

ここで、トランス−1,4−ポリイソプレインは単独で用いるのが好ましいが、これに可塑剤を添加すれば、TT Here, it is preferred to use alone trans-1,4 polyisobutylene plane is this be added a plasticizer, TT
を低下させることができ、この可塑剤の種類や量を調整することによって透明−不透明の変換温度を変化させることができる。 It can be lowered, transparent by adjusting the kind and amount of the plasticizer - can change the opacity of the transformation temperature. また、1または複数種類の顔料を混合することもでき、これによって、特定温度を越えたときには、有色透明の状態とすることができる。 It is also possible to mix one or more kinds of pigments, whereby, in the case of exceeding the specified temperature, can be brought to a state of colored transparent. さらに、各種の充填剤,熱安定剤,酸化防止剤,紫外線吸収剤,紫外線安定剤等を混合すれば、劣化防止機能が発揮される。 Moreover, various fillers, heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, by mixing an ultraviolet stabilizer and the like, the deterioration preventing function is exhibited.

このトランス−1,4−ポリイソプレインからなる感温透明−不透明変換組成物は、温度変化に対する応答の迅速化等の点から、フィルム状乃至シート状に形成して用いるのが好ましい。 The trans-1,4-polyisobutenyl consisting plain thermosensitive transparent - opaque conversion composition, from the viewpoint of speeding like response to temperature changes, preferably used in a film form or sheet form. そこで、このポリマーをフィルム状,シート状に形成するには、例えばトルエン等の溶剤によって溶解した後に、ガラス板に塗布して溶剤を蒸発させることによって極めて簡単に得ることができる。 Accordingly, the polymer film-like, to form into a sheet, for example after dissolution by a solvent such as toluene, can be obtained very simply by then coated on a glass plate to evaporate the solvent. また、また、70〜80℃で混練押出機によって連続的に成形することができる。 Further, also, it can be continuously molded by a kneading extruder at 70 to 80 ° C.. また、圧縮成形による異型成形も可能である。 Further, it is also possible atypical molding by compression molding.

このようにして得た感温透明−不透明変換組成物は、 The thus obtained thermosensitive transparent - opaque conversion composition,
所定の温度を境にして不透明状態と透明状態との間に変化するものであるから、これを温度センサとして用いることができ、例えば各種の機器や容器等に貼着して、それが所定の温度となったことを検出する感温素子として用いることができる。 Since it is intended to change between the opaque state and a transparent state by the boundary of a predetermined temperature, which can be used as a temperature sensor, for example by sticking a variety of equipment and containers, etc., it is given it can be used as a temperature sensing element for detecting that a temperature. また、冷媒と加熱手段とに接続し、冷却,加熱を交互に行うことによって、部材の不透明−透明間の変換を自由に制御することができる。 Further, connected to the refrigerant heating means, cooling, by alternating heating, opaque members - can be freely control the conversion between transparent. 而して、用途に応じては、例えば透明のガラス,プラスチック等の補強,支持板に貼着して用いることもできる。 And Thus, in accordance with the application, for example, transparent glass, reinforced plastic, etc., it can be used by sticking to the support plate.

[実施例] 以下、本発明の実施例を説明する。 [Example] Hereinafter, an embodiment of the present invention.

実施例1 トランス−1,4−ポリイソプレイン10gを、トルエン30 Example 1 trans-1,4-polyisobutylene plain 10 g, toluene 30
gに溶解し、水平台上に置いた10cm四方のフレームを有するガラス板に流し込み、常温で7日間放置した後、12 Was dissolved in g, poured into a glass plate having a 10cm-square frame placed on a horizontal table and allowed to stand at room temperature for 7 days, 12
0℃で5時間乾燥することによって、ガラス板に付着した常温では白色で不透明な厚み約1mmの感温透明−不透明変換フィルムを得た。 By drying for 5 hours at 0 ° C., the temperature sensitive transparent white opaque thickness of about 1mm at normal temperature that has adhered to the glass plate - to give an opaque conversion film. このフィルムをオーブン内に入れて加熱したところ、以下に示す結果を得た。 The film was heated put in the oven to give the results shown below.

65℃加熱時:1時間経過した後も白色不透明の状態を維持し変化を示さなかった 70℃加熱時:18秒で無色透明化した 75℃加熱時:15秒で無色透明化した このフィルムを200℃に加熱したときにも表面に粘着性が認められず、また流動化も示さなかった。 65 ° C. during heating: 1 hour elapsed 70 ° C. heating time also showed maintaining white opaque state change after 18 sec 75 ° C. during heating was colorless transparent with: a colorless transparent 15 seconds The film when heated to 200 ° C. without tackiness was observed on the surface it is also showed no fluidization.

一方、80℃に加熱することによって無色透明化したフィルムを常温(約23℃)に戻したところ、約3分で白色の曇りを生じ、約5分経過したときには、完全に白色で不透明な状態となった。 On the other hand, when the colorless transparent films by heating to 80 ° C. was returned to room temperature (approximately 23 ° C.), to give a white cloudy in about 3 minutes, when the lapse of about 5 minutes, opaque state completely white It became.

実施例2 トランス−1,4−ポリイソプレイン10gに可塑剤としてプロセスオイルPW-90(出光石油化学製)を1g混合し、 Example 2 trans-1,4-polyisobutylene Process Oil PW-90 in plain 10g as a plasticizer (produced by Idemitsu Petrochemical) was 1g mixed,
この混合物に溶剤としてのトルエンを30g添加し、前述した実施例1と同様の方法で約1mmの厚みを有する感温透明−不透明変換フィルムを得た。 Toluene as the solvent in this mixture was added 30g, temperature sensitive transparent having a thickness of about 1mm in the same manner as in Example 1 described above - to obtain a opaque conversion film. このフィルムをオーブン内で加熱したところ、60℃に加熱したが、白色不透明の状態を維持し変化を示さなかった。 When this film was heated in an oven, was heated to 60 ° C., it showed no maintaining white opaque state change. そして、65℃にまで加熱した時には、16秒で無色透明化した。 Then, when heated to 65 ° C. was colorless transparent at 16 seconds.

実施例3 紙,アルミ箔,プラスチックのラミネートからなる蓋体を有する2mm厚のポリスチレン発泡体製の容器における蓋体の表面に厚み4.5mmのトランス−1,4−ポリイソプレイン単体からなる感温透明−不透明変換フィルムを貼着した。 Example 3 paper, aluminum foil, sensitive consist trans-1,4-polyisobutylene plain single thickness 4.5mm on the surface of the lid in 2mm polystyrene foam container made of thick having a lid comprising a laminate of a plastic temperature transparent - was stuck opaque conversion film. そして、この容器内に熱湯を注入して、蓋体によって施蓋したところ、約2分30秒経過した後にフィルムの透明化が開始し、約3分経過後に、フィルムは完全に透明な状態となり、蓋体の表面に示されている印字が判読可能な状態となった。 Then, by injecting hot water into the vessel, was lidding by the lid member, about 2 minutes transparency of the film begins after 30 seconds, after the lapse of about 3 minutes, the film becomes completely transparent state , print shown in the surface of the lid becomes ready legible.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明は、特定の温度を境として透明−不透明の変化を生じさせることができるようになり、温度センサとして用いることができることはもとより、機能性窓,表示板,玩具等として広範な用途を有するものである。 As has been described [Effect of the Invention The present invention is transparent as a boundary a particular temperature - will be able to produce an opaque variation, not only do we can be used as a temperature sensor, functional windows, display board, and has a wide range of applications as toys.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ,DB名) G01K 11/12 C08L 47/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (58) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) G01K 11/12 C08L 47/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】トランス−1,4−ポリイソプレインからなり、特定温度未満では不透明で、この特定温度以上で透明状態に変化する感温透明−不透明変換組成物。 1. A consists trans-1,4 polyisobutylene plain, opaque at below a certain temperature, the temperature sensitive transparent changes to a transparent state at the particular temperature or higher - opaque converting composition.
  2. 【請求項2】トランス−1,4−ポリイソプレインをフィルム状またはシート状に形成することにより構成され、 2. A constructed by forming a trans-1,4-polyisobutyl plain into a film or sheet,
    特定温度未満の温度では不透明で、この特定温度以上で透明状態に変化する感温透明−不透明変換組成物。 Opaque at temperatures below the specific temperature, the temperature sensitive transparent changes to a transparent state at the particular temperature or higher - opaque converting composition.
  3. 【請求項3】トランス−1,4−ポリイソプレインに、その透明−不透明変化温度を調整するための可塑剤を混合してなる請求項(1)または(2)記載の感温透明−不透明変換組成物。 To 3. A trans-1,4-polyisopropylene plain, the clear - opaque change made by temperature by mixing a plasticizer for adjusting the claim (1) or (2) sensing according temperature transparent - opaque converting composition.
  4. 【請求項4】特定温度を境として不透明状態と透明状態との間に変換するトランス−1,4−ポリイソプレインからなる感温透明−不透明変換組成物を用いた温度センサ。 4. A consisting trans-1,4 polyisobutylene plain to convert between the opaque state and the transparent state as a boundary a specified temperature thermosensitive transparent - temperature sensor using an opaque conversion composition.
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