JP4175519B1 - Indicating material and temperature control indicator using the same - Google Patents

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Abstract

【課題】有害金属の水銀を含んでおらず安全であり、温度に応じた色相を示す化合物からなる示温材を含む簡易なもので、特定の温度域を可逆的な色の変化によって明瞭かつ正確に表示でき、しかもその温度域を簡便な方法で自在に調整できる安価な示温材と、それを用いた温度管理インジケータとを提供する。
【解決手段】示温材は、温度変化に応じ錯体構造が変化して変色する金属錯体化合物と、アルキルアンモニウム塩化合物とを、含んでいる。温度管理インジケータは、ガラス管、ガラス瓶、樹脂ケース又は樹脂カプセルに封入され、又は樹脂フィルムシートに挟み込まれて封入されたものである。別な温度管理インジケータは、示温材を含んでいるインジケータインキ組成物が、基材の少なくとも一部に、吸着、吸収及び/又は塗布されたものである。
【選択図】なし
[PROBLEMS] A simple material including a temperature indicating material made of a compound that does not contain the harmful metal mercury and is safe and has a hue corresponding to the temperature. A specific temperature range is clearly and accurately determined by reversible color change. In addition, an inexpensive temperature indicating material that can be freely adjusted by a simple method and a temperature management indicator using the temperature indicating material can be provided.
A temperature indicating material includes a metal complex compound that changes color by changing a complex structure in accordance with a temperature change, and an alkylammonium salt compound. The temperature management indicator is enclosed in a glass tube, a glass bottle, a resin case or a resin capsule, or sandwiched between resin film sheets. Another temperature management indicator is one in which an indicator ink composition containing a temperature indicating material is adsorbed, absorbed and / or applied to at least a portion of a substrate.
[Selection figure] None

Description

本発明は、温度が上昇したり下降したりする際に、特定の温度域を可逆的な色相の変化によって表示する示温材及びそれを用いた温度管理インジケータに関するものである。   The present invention relates to a temperature indicating material that displays a specific temperature range by a reversible hue change when the temperature rises or falls, and a temperature management indicator using the temperature indicating material.

温度測定機械機器や水銀温度計などを使用せずに、特定の温度域を表示するものとして、示温材により温度に応じた色相を示す可逆性温度インジケータが知られている。このようなインジケータは、可逆的な色相の変化を観察することによって簡便に現在の温度を知ることができるというもので、温度管理すべき機械設備や流通している商品、火傷を防止すべき器具に付されて、使用される。   A reversible temperature indicator is known that displays a specific temperature range without using a temperature measuring machine or a mercury thermometer, and shows a hue corresponding to the temperature by a temperature indicating material. Such an indicator can easily know the current temperature by observing a reversible change in hue. Machine equipment that should be temperature controlled, products in circulation, and equipment that should prevent burns. It is attached to and used.

この可逆性温度インジケータとして、かつては、示温材である水銀含有ハロゲン錯体化合物を含むものが汎用されていた。しかし有害な水銀が含まれている示温材は、人体に対する安全性の観点や、環境保護の観点から、使用が忌避されるようになっている。   As this reversible temperature indicator, one containing a mercury-containing halogen complex compound as a temperature indicating material has been widely used. However, temperature indicating materials containing harmful mercury are being avoided from the viewpoint of safety to the human body and environmental protection.

水銀非含有の可逆性温度インジケータとして、例えば特許文献1に、電子供与性呈色性有機化合物とフェノール性水酸基含有化合物とアルコール性水酸基含有化合物とを成分とする示温材料が開示され、特許文献2に、溶融性物質とロイコ染料と4−ヒドロキシクマリン誘導体とを含有する可逆性示温剤が開示され、また特許文献3に電子供与性呈色性有機化合物と電子受容性有機化合物とをマイクロカプセルに内包させたインジケータが開示されている。さらに、銅のような遷移金属の錯塩化合物であるサーモクロミズム性物質を含有するインジケータも知られている。   As a mercury-free reversible temperature indicator, for example, Patent Document 1 discloses a temperature indicating material comprising an electron-donating color-forming organic compound, a phenolic hydroxyl group-containing compound, and an alcoholic hydroxyl group-containing compound. Discloses a reversible thermostat containing a fusible substance, a leuco dye and a 4-hydroxycoumarin derivative, and Patent Document 3 discloses an electron-donating color-forming organic compound and an electron-accepting organic compound in microcapsules. An enclosed indicator is disclosed. Furthermore, an indicator containing a thermochromic substance that is a complex salt compound of a transition metal such as copper is also known.

一般に、温度に応じた色相を示す示温材として有機系染料や有機系顔料等の有機化合物を用いたインジケータは、有機化合物の耐久性が悪いことに起因して、長期安定性に欠け、汎用性がないものである。一方、示温材として金属錯塩化合物を用いたインジケータは、金属錯塩化合物の耐久性が良くその毎に固有な特定の温度でのみ変色させることができる反面、その温度以外で変色させることができず、汎用性がないものである。   In general, indicators using organic compounds such as organic dyes and organic pigments as a temperature indicating material that shows a hue according to temperature lack long-term stability due to poor durability of organic compounds, and are versatile There is no. On the other hand, the indicator using a metal complex compound as a temperature indicating material has good durability of the metal complex compound and can be discolored only at a specific temperature specific to each, but cannot be discolored at other than that temperature, It is not versatile.

耐久性や長期安定性がないインジケータは寿命が短い。また、商品の製造過程や流通過程で広範な温度の管理が求められているため、別々な有機化合物や金属錯塩化合物を適宜選択して特定の温度域で変色するインジケータを、広範な温度域に合わせて何種類も開発したり製造したりしなければならないのは、煩雑でコスト高を招いてしまう。   Indicators that are not durable or long-term stable have a short life. In addition, because a wide range of temperature management is required during the manufacturing and distribution processes of products, indicators that change colors in specific temperature ranges by selecting different organic compounds and metal complex compounds are used in a wide range of temperatures. It is cumbersome and costly to develop and manufacture several types in combination.

特公昭51−44706号公報Japanese Patent Publication No. 51-44706 特公平2−19155号公報Japanese Patent Publication No. 2-19155 特開平5−32045号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-32045

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、有害金属の水銀を含んでおらず安全であり、温度に応じた色相を示す化合物からなる示温材を含む簡易なもので、特定の温度域を可逆的な色の変化によって明瞭かつ正確に表示でき、しかもその温度域を簡便な方法で自在に調整できる安価な示温材と、それを用いた温度管理インジケータとを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is a simple one including a temperature indicating material composed of a compound which does not contain harmful metal mercury and is safe and has a hue corresponding to temperature. An object of the present invention is to provide an inexpensive temperature indicator that can clearly and accurately display a temperature range by a reversible color change and can freely adjust the temperature range by a simple method, and a temperature management indicator using the temperature indicator. And

前記の目的を達成するためになされた特許請求の範囲の請求項1に記載の示温材は、ヘキサアクア−コバルト(II)錯イオンと、それの対イオンとしてハロゲンイオン、チオシアン酸イオン、シアン酸イオン、アジ化物イオンの少なくとも1種類とを有するコバルト(II)塩からなり、温度変化に応じ、その錯体構造が変化して変色する金属錯体化合物と、
CH -(CR ) m1 -N+H m2 (CH ) (3−m2) ・・・(1)
(式(1)中、m1=10〜20、m2=0〜3、R =H,CH 又はC である。)
で示される陽イオンを含むアルキルアンモニウム塩化合物とを、含んでいることを特徴とする。
The temperature indicating material according to claim 1, which has been made to achieve the above object, comprises a hexaaqua- cobalt (II) complex ion and a counter ion thereof, a halogen ion, a thiocyanate ion, and a cyanate. A metal complex compound comprising a cobalt (II) salt having at least one of an ion and an azide ion, and changing its complex structure and changing color according to a temperature change;
CH 3- (CR 1 2 ) m1 -N + H m2 (CH 3 ) (3-m2) (1)
(In formula (1), m1 = 10-20, m2 = 0-3, R 1 = H, CH 3 or C 2 H 5 )
And an alkylammonium salt compound containing a cation represented by the above formula.

請求項2に記載の示温材は、請求項1に記載されたもので、前記金属錯体化合物中の配位子が別な配位子に置換することによって、前記錯体構造が変化することを特徴とする。   The temperature indicating material according to claim 2 is the temperature indicating material according to claim 1, wherein the complex structure is changed by substituting the ligand in the metal complex compound with another ligand. And

請求項3に記載の示温材は、請求項1に記載されたもので、前記金属錯体化合物が、臭化コバルト(II)・6水和物であることを特徴とする。

The temperature indicating material described in claim 3 is the temperature indicating material described in claim 1, characterized in that the metal complex compound is cobalt (II) bromide hexahydrate .

請求項4に記載の示温材は、請求項1に記載されたもので、前記アルキルアンモニウム塩化合物を0.1〜100重量部、前記金属錯体化合物を1重量部とすることを特徴とする。   The temperature indicating material according to claim 4 is the temperature indicating material according to claim 1, characterized in that the alkylammonium salt compound is 0.1 to 100 parts by weight and the metal complex compound is 1 part by weight.

請求項5に記載の示温材は、請求項4に記載されたもので、アルコール類及び/又は水を、含んでいることを特徴とする。   The temperature indicating material described in claim 5 is the temperature indicating material described in claim 4 and includes alcohols and / or water.

請求項6に記載の示温材は、請求項5に記載されたもので、前記アルコール類及び/又は前記水を夫々、最大で500重量部とすることを特徴とする。   The temperature indicating material according to claim 6 is the temperature indicating material according to claim 5, characterized in that the alcohols and / or the water are 500 parts by weight at the maximum.

請求項7に記載の示温材は、請求項5に記載されたもので、前記アルコール類が、アルキルモノアルコール化合物及び/又はジアルコール化合物であることを特徴とする。   The temperature indicating material described in claim 7 is the temperature indicating material described in claim 5, wherein the alcohol is an alkyl monoalcohol compound and / or a dialcohol compound.

請求項8に記載の示温材は、請求項1に記載されたもので、前記アルキルアンモニウム塩化合物によりラメラ構造となっていることを特徴とする。   The temperature indicating material according to an eighth aspect is the one according to the first aspect, wherein the alkylammonium salt compound has a lamellar structure.

請求項9に記載の示温材は、請求項に記載されたもので、前記臭化コバルト(II)・6水和物中の前記ヘキサアクア−コバルト(II)錯イオンである[Co(OH ) ] 2+ が、加熱による前記温度変化によって、ハロゲン化コバルト錯体イオンである[CoBr ] 2− になることを特徴とする。 The temperature indicating material according to claim 9 is the temperature indicating material according to claim 3, which is the hexaaqua- cobalt (II) complex ion in the cobalt bromide (II) hexahydrate [Co (OH 2) 6] 2+, by the temperature change due to heat, and wherein a halogenated cobalt complex ion [CoBr 4] 2-on becomes possible.

請求項10に記載の温度管理インジケータは、請求項1〜9の何れかに記載の示温材が、ガラス管、ガラス瓶、樹脂ケース又は樹脂カプセルに封入され、又は樹脂フィルムシートに挟み込まれて封入されていることを特徴とする。   In the temperature management indicator according to claim 10, the temperature indicating material according to any one of claims 1 to 9 is enclosed in a glass tube, a glass bottle, a resin case or a resin capsule, or sandwiched between resin film sheets. It is characterized by.

請求項11に記載の温度管理インジケータは、請求項1〜9の何れかに記載の示温材を含んでいるインジケータインキ組成物が、基材の少なくとも一部に、吸着、吸収及び/又は塗布されていることを特徴とする。   In the temperature management indicator according to claim 11, the indicator ink composition containing the temperature indicating material according to any one of claims 1 to 9 is adsorbed, absorbed and / or applied to at least a part of the substrate. It is characterized by.

本発明の示温材は、水銀を含有しないため、人体や環境に対して安全である。しかも、簡易な構成で簡便に効率よく製造できるうえ、耐久性・長期保存安定性に優れている。さらに、この示温材は、その組成成分の配合比を変えるだけで、40〜100℃程度の広範な温度域での所望の特定温度で自在に変色させることができる。そのためこの示温材を用いた温度管理インジケータは、生産性に優れ安価であり、広範な温度域の温度管理に使用できるので、汎用性が高い。しかも変色が明瞭であるから、誤認の恐れがない。   Since the temperature indicating material of the present invention does not contain mercury, it is safe for the human body and the environment. Moreover, it can be easily and efficiently manufactured with a simple structure, and is excellent in durability and long-term storage stability. Further, the temperature indicating material can be freely changed in color at a desired specific temperature in a wide temperature range of about 40 to 100 ° C. only by changing the blending ratio of the composition components. Therefore, the temperature management indicator using the temperature indicating material is excellent in productivity and inexpensive, and can be used for temperature management in a wide temperature range, so that it has high versatility. Moreover, since the discoloration is clear, there is no fear of misidentification.

発明を実施するための好ましい形態Preferred form for carrying out the invention

以下、本発明の実施の好ましい形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

本発明の示温材は、以下のようにして製造される。   The temperature indicating material of the present invention is manufactured as follows.

先ず、金属錯体化合物としてコバルト(II)塩6水和物のようなコバルト錯体化合物の1重量部と、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミド(CTMABr)のようなアルキルアンモニウム塩化合物の0.1〜100重量部とを、エタノールのような溶媒に溶解させ、溶媒を留去して乾固させ、必要に応じ最大で500重量部のアルキルモノアルコール化合物やジアルコール化合物のようなアルコール類及び/又は水の媒体に溶解又は懸濁させると、示温材が得られる。次いで、示温材をガラス瓶に入れ、溶媒に不活性な蓋で覆って封入すると、温度管理インジケータが得られる。   First, 1 part by weight of a cobalt complex compound such as cobalt (II) salt hexahydrate as a metal complex compound and 0.1 to 100 parts by weight of an alkylammonium salt compound such as hexadecyltrimethylammonium bromide (CTMBr). Is dissolved in a solvent such as ethanol, and the solvent is distilled off to dryness. If necessary, a maximum of 500 parts by weight of an alcohol such as an alkyl monoalcohol compound or a dialcohol compound and / or a water medium. A temperature indicating material is obtained when dissolved or suspended in. The temperature indicator is then obtained by placing the temperature indicator in a glass bottle, covering with a lid inert to the solvent and enclosing.

金属錯体化合物は、中心金属に配位子が配位したもので、コバルト錯体化合物であることが好ましく、対イオンを有するコバルト錯塩化合物であると一層好ましい。その配位子や対イオンは、水分子の配位子であるアクア;配位子又は対陰イオンであるハロゲンイオン、チオシアン酸イオン、シアン酸イオン、アジ化物イオンの何れかの1種類であってもよく、複数種であってもよい。   The metal complex compound is a compound in which a ligand is coordinated to the central metal, and is preferably a cobalt complex compound, and more preferably a cobalt complex salt compound having a counter ion. The ligand or counter ion is one of aqua, which is a ligand of water molecule; halogen ion, thiocyanate ion, cyanate ion or azide ion which is a ligand or counter anion. There may be a plurality of types.

金属錯体化合物は、具体例には、ヘキサアクア−コバルト(II)錯イオン、それの配位子が対陰イオンと平衡移動して置換したテトラクロロ−コバルト(II)錯イオン、テトラブロモ−コバルト(II)錯イオン、テトラヨード−コバルト(II)錯イオン、テトラチオシアン酸イオン−コバルト(II)錯イオン、テトラシアン酸イオン−コバルト(II)錯イオン、テトラアジ化物イオン−コバルト(II)錯イオンなどを、錯塩イオンとして含有するものが挙げられる。   Specific examples of the metal complex compound include hexaaqua-cobalt (II) complex ions, tetrachloro-cobalt (II) complex ions in which ligands thereof are displaced by equilibrium migration with counter anions, tetrabromo-cobalt ( II) complex ion, tetraiodo-cobalt (II) complex ion, tetrathiocyanate ion-cobalt (II) complex ion, tetracyanate ion-cobalt (II) complex ion, tetraazide ion-cobalt (II) complex ion, etc. And those contained as complex salt ions.

アルキルアンモニウム塩化合物は、両親媒性カチオンを形成するものである。   The alkylammonium salt compound forms an amphiphilic cation.

アルキルアンモニウム塩化合物は、具体的には、下記化学式(1)
CH-(CR )m1-Nm2(CH)(3−m2) ・・・(1)
(式(1)中、m1=10〜20、m2=0〜3、R=H,CH又はCであり好ましくはHである。)
で示される陽イオンを含む化合物が挙げられる。中でもアルキル基が炭素数10〜20であるn−アルキルアンモニウム塩化合物が好ましい。
Specifically, the alkylammonium salt compound has the following chemical formula (1):
CH 3- (CR 1 2 ) m1 -N + H m2 (CH 3 ) (3-m2) (1)
(In formula (1), m1 = 10-20, m2 = 0-3, R 1 = H, CH 3 or C 2 H 5 and preferably H.)
The compound containing the cation shown by these is mentioned. Of these, an n-alkylammonium salt compound having an alkyl group of 10 to 20 carbon atoms is preferred.

アルキルアンモニウム塩化合物は、アルキルモノアルコール化合物やジアルコール化合物のようなアルコール類、水を含んでいてもよい。   The alkylammonium salt compound may contain alcohols such as alkyl monoalcohol compounds and dialcohol compounds, and water.

アルキルアンモニウム塩化合物は、例えば単独で、又は長鎖のアルキルモノアルコール化合物と共に、ラメラ構造を形成している。アルキルアンモニウム塩化合物1重量部に対し、アルキルモノアルコール化合物が0〜5重量部であると一層好ましい。   The alkyl ammonium salt compound forms a lamellar structure, for example, alone or together with a long-chain alkyl monoalcohol compound. The alkyl monoalcohol compound is more preferably 0 to 5 parts by weight with respect to 1 part by weight of the alkylammonium salt compound.

長鎖アルキルモノアルコール化合物は、具体例には、下記化学式(2)
CH-(CR )n1-OH ・・・(2)
(式(2)中、n1=10〜20であり好ましくは共存する前記アルキルアンモニウム塩化合物のm1と同じ、R=H,CH又はCであり好ましくはHである。)
で示される高級脂肪族モノアルコールが挙げられる。中でもアルキル基が炭素数10〜20であるn−アルキルモノアルコールが好ましい。
Specific examples of the long-chain alkyl monoalcohol compound include the following chemical formula (2):
CH 3- (CR 2 2 ) n1 -OH (2)
(In formula (2), n1 = 10 to 20, preferably the same as m1 of the alkyl ammonium salt compound, R 2 = H, CH 3 or C 2 H 5 and preferably H.)
The higher aliphatic monoalcohol shown by these is mentioned. Of these, n-alkyl monoalcohols having an alkyl group of 10 to 20 carbon atoms are preferred.

アルキルアンモニウム塩化合物由来の両親媒性カチオンと、金属錯体化合物とのラメラ状態の混合物からなる示温材は、媒体の存在下で、温度が上昇したり下降したりする際に、特定の温度領域で可逆的な色調の変化を起こす。特に長鎖アルキルモノアルコール化合物が共存していると、この化合物が、ラメラ構造の内部に入り込み、ラメラ構造の層間の電子密度を下げ、色調の変化を起こす温度領域を、調節する。   A temperature indicating material comprising a mixture of an amphiphilic cation derived from an alkylammonium salt compound and a metal complex compound in a lamellar state exhibits a specific temperature range when the temperature rises or falls in the presence of the medium. Causes a reversible color change. In particular, when a long-chain alkyl monoalcohol compound coexists, this compound enters the inside of the lamellar structure, lowers the electron density between layers of the lamellar structure, and adjusts the temperature range in which the color tone changes.

媒体としては、水;メタノール、エタノール、1−ブタノール、1−プロパノールのような炭素数1〜5の低級脂肪族アルキルモノアルコール化合物;エチレングリコールで例示されるグリコールのような炭素数2〜5のジアルコール化合物が挙げられる。中でも水、又はエチレングリコールが好ましい。水や低級脂肪族アルキルモノアルコール化合物は、変色補助剤として作用する。また、ジアルコール化合物は、その添加量を調整することにより、色調の変化を起こす温度領域を、調節する。   As a medium, water; a lower aliphatic alkyl monoalcohol compound having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol, 1-butanol and 1-propanol; 2 to 5 carbon atoms such as glycol exemplified by ethylene glycol A dialcohol compound is mentioned. Of these, water or ethylene glycol is preferred. Water or a lower aliphatic alkyl monoalcohol compound acts as a color change aid. Moreover, the dialcohol compound adjusts the temperature range which causes a change in color tone by adjusting the addition amount thereof.

示温材は、安定性を向上させるため、金属錯体化合物の粉体をマイクロカプセル化したり樹脂コーティングしたりする前処理が施されていてもよい。   In order to improve stability, the temperature indicating material may be subjected to a pretreatment in which the powder of the metal complex compound is microencapsulated or resin-coated.

温度管理インジケータは、ガラス瓶に封入した例を示したが、ガラス管に封入されたり、透明な樹脂ケースや樹脂カプセルに詰められて封入されたり、高分子フィルムシートの間に挟み込まれて封入されたりしていてもよい。   The temperature control indicator is shown as an example enclosed in a glass bottle, but it is enclosed in a glass tube, filled in a transparent resin case or resin capsule, or sandwiched between polymer film sheets. You may do it.

温度管理インジケータは、示温材が含まれたインジケータインキ組成物を調製し、それを基材へ印刷して吸着、吸収、又は塗布させることによって、示温材層が付されたものであってもよい。このようなインジケータインキ組成物は、示温材に、インキ用樹脂とインキ用溶媒とからなるビヒクルや、添加剤を添加して調製したものである。ビヒクルや添加剤の構成成分やその量は、印刷方法や、インキ組成物の物性を考慮して、適宜調整される。   The temperature management indicator may be provided with a temperature indicating material layer by preparing an indicator ink composition containing the temperature indicating material and printing it on a substrate to cause adsorption, absorption, or application. . Such an indicator ink composition is prepared by adding a vehicle comprising an ink resin and an ink solvent and an additive to a temperature indicating material. The components and amounts of the vehicle and additives are appropriately adjusted in consideration of the printing method and the physical properties of the ink composition.

印刷方法は、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、平版印刷、凸版印刷等が挙げられる。   Examples of the printing method include gravure printing, offset printing, silk screen printing, flexographic printing, planographic printing, and relief printing.

ビヒクルを構成するインキ用樹脂として、ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、マレイン酸樹脂、クマリン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合樹脂、ABS樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、MMA−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチルセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂、プロピルセルロース樹脂、酢酸・酪酸セルロース樹脂、硝酸セルロース樹脂、ポリクロロフルオロエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン6樹脂、ナイロン66樹脂、ナイロン610樹脂、ナイロン11樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンテレフタレート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エチルセルロース、天然ゴムや合成ゴム、石油樹脂、油脂が挙げられる。またこれらは1種類であってもよいし、複数混合して用いてもよい。   As resins for ink constituting the vehicle, vinyl resin, silicone resin, rosin resin, terpene resin, phenol resin, alkyd resin, polyester resin, polyether resin, acrylic resin, polyurethane resin, epoxy resin, ketone resin, maleic acid resin, Coumarin resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl butyral resin, polyethylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl acetate resin, Polyvinyl formal resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, ABS resin, polymethyl methacrylate resin, MMA-styrene copolymer resin, polycarbonate resin, ethyl cellulose resin, cellulose acetate Rulose resin, propyl cellulose resin, cellulose acetate / butyrate resin, cellulose nitrate resin, polychlorofluoroethylene resin, polytetrafluoroethylene resin, tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer resin, polyvinylidene fluoride resin, polyurethane resin, nylon 6 resin, nylon 66 resin, nylon 610 resin, nylon 11 resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polycyclohexane terephthalate resin, urea resin, melamine resin, ethyl cellulose, natural rubber and synthetic rubber, petroleum resin, oil and fat . These may be one kind or a mixture of two or more.

ビヒクルを構成するインキ用溶剤として、n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、インキオイル、ソルベントナフサ、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、第二ブチルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、2−メチルシクロヘキシルアルコール、トリデシルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラリン、ジペンテン、ヘプタン、メチルイソブチルカルビノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、テトラヒドロフラン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、ジエチルケトン、エチルアミルケトン、メチルシクロヘキサン、イソブチルケトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、ジメチルホルムアミド、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、水などが挙げられる。またこれらは1種類であってもよいし、複数混合して用いてもよい。   As a solvent for ink constituting the vehicle, n-hexane, n-heptane, mineral spirit, ink oil, solvent naphtha, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, Isobutyl alcohol, cyclohexyl alcohol, 2-methylcyclohexyl alcohol, tridecyl alcohol, benzene, toluene, xylene, tetralin, dipentene, heptane, methyl isobutyl carbinol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tetrahydrofuran , Methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl Isobutyl ketone, diacetone alcohol, diethyl ketone, ethyl amyl ketone, methylcyclohexane, isobutyl ketone, diacetone alcohol, isophorone, dimethylformamide, cyclohexane, cyclohexanone, methylcyclohexanone, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl Examples include cellosolve, butyl cellosolve, carbitol, butyl carbitol, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, and water. These may be one kind or a mixture of two or more.

市販の印刷用ビヒクルであってもよい。そのようなビヒクルとして、F−Glossメジウム(大日本インキ化学工業株式会社の商品名)、Hy Unity Soyメジウム(東洋インキ製造株式会社の商品名)、Nouvel Maxiメジウム(大日精化工業株式会社の商品名)、Nouvel Senior Soyメジウム(大日精化工業株式会社の商品名)、Qセット200メジウム(十条ケミカル株式会社の商品名)、No.900メジウム(十条ケミカル株式会社の商品名)、ハイセットマットメジウム(ミノグループの商品名)、JRPメジウム(セイコーアドバンスの商品名)、PAS No.800メジウム(十条ケミカル株式会社の商品名)、FBHDメジウム(東洋インキ製造株式会社の商品名)、スチレンBメジウム(東洋インキ製造株式会社の商品名)、NEW LPスーパーRメジウム(東洋インキ製造株式会社の商品名)が挙げられる。   It may be a commercially available printing vehicle. Examples of such vehicles include F-Gloss medium (trade name of Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Hy Unity Soy medium (trade name of Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), and Nouvel Maxi media (commercial product of Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd.). Name), Novel Senior Soy Medium (trade name of Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), Q Set 200 Medium (trade name of Jujo Chemical Co., Ltd.), No. 900 Medium (trade name of Jujo Chemical Co., Ltd.), High Set Mat Medium (trade name of Mino Group), JRP medium (trade name of Seiko Advance), PAS No. 800 medium (trade name of Jujo Chemical Co., Ltd.), FBHD medium (trade name of Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), Styrene B Medium (Trade name of Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), EW LP Super R Mejiumu (Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. trade name) and the like.

添加物として、例えばワックス、より具体的にはカルナウバろう、木ろう、みつろう、無水ラノリン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、モンタンろう、オゾケライト、ペトロラタム、ワセリン、ポリエチレンワックス、ポリテトラフルオロエチレン、塩化パラフィン、脂肪酸アミドが挙げられる。   As additives, for example, wax, more specifically carnauba wax, wood wax, beeswax, anhydrous lanolin, paraffin wax, microcrystalline wax, montan wax, ozokerite, petrolatum, petrolatum, polyethylene wax, polytetrafluoroethylene, chlorinated paraffin, And fatty acid amides.

別な添加物として、液状ドライヤ、ペーストドライヤが、挙げられる。   As other additives, liquid dryers and paste dryers can be mentioned.

別な添加剤として、分散剤、より具体的には、レシチン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリアクリル酸の部分脂肪酸エステル、アルキルアミン脂肪酸塩、アルキルジアミン、アルキルトリアミン、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルアリールスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、スチレンマレイン酸樹脂、ポリアクリル酸誘導体、水素添加ヒマシ油、アルミニウムせっけん、アルミニウムキレート、アルミニウムアルコレート、有機ベントナイト、酸化ポリエチレン、直鎖ポリアミノアミド、ポリカルボン酸アルキルアミン、アルギン酸ナトリウム、カゼイン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリエチレンオキサイド、シリコーン、非イオン活性剤、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、オイゲノール、フェルノール系防かび剤、コロイダルシリカ、低分子ポリエチレン、バニリン、クマリン、はっか油、ラベンダー油、アセトフェノン、バリウム、カルシウムの金属セッケン、ポリアミド、イソシアネート、硝化綿、アンモニア水、アルコールアミン類、モルホリンが、挙げられる。   Other additives include dispersants, more specifically lecithin, sorbitan fatty acid esters, partial fatty acid esters of polyacrylic acid, alkylamine fatty acid salts, alkyldiamines, alkyltriamines, formalin condensates of sodium naphthalenesulfonate, lignin Sodium sulfonate, sodium alkyl sulfate ester, sodium alkylaryl sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene aryl ether, styrene maleic acid resin, polyacrylic acid derivative, hydrogenated castor oil, aluminum soap, aluminum chelate, aluminum alcohol Rate, organic bentonite, polyethylene oxide, linear polyaminoamide, polycarboxylic acid alkylamine, sodium alginate, casein, methylcellulose , Hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylate, polyethylene oxide, silicone, nonionic activator, butylated hydroxytoluene, butylated hydroxyanisole, eugenol, fernol fungicides, colloidal silica, low molecular weight polyethylene, vanillin, Examples include coumarin, bran oil, lavender oil, acetophenone, barium, calcium metal soap, polyamide, isocyanate, nitrified cotton, aqueous ammonia, alcohol amines, and morpholine.

別な添加剤として、重合性モノマー、重合開始剤、より具体的にはベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤などが、挙げられる。   As another additive, a polymerizable monomer, a polymerization initiator, more specifically, a benzoin ether photopolymerization initiator, a benzophenone photopolymerization initiator, an acetophenone photopolymerization initiator, and the like can be given.

さらに別な添加物として、温度に応じた示温材の色調の変化を際立たせたり目視し易い色調に整えたりする調整顔料、より具体的には、酸化チタン、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素、アルミナホワイト(Al23・xH2O)、クレー、沈降性硫酸バリウム、グロスホワイト、ファストイエローG、ファストイエロー10G、ジスアゾイエローAAA、ジスアゾイエローAAMX、ジスアゾイエローAAOT、黄色酸化鉄、ジスアゾイエローHR、ジニトロアニリンオレンジ、ジスアゾオレンジPMP、ジスニシジンオレンジ、トルイジンレッド、塩素化パラレッド、ビリリアントファストスカーレット、ピラゾロンレッドB、バリウムレッド2B、カルシウムレッド2B、バリウムリソールレッド、レーキレッドC、ブリリアンカーミン6B、ピグメントスカーレット3Bレーキ、ローダミン6G PTMA トーナー、べんがら、ナフトールレッドFGR、キナクリドンマゼンダ、ローダミンB PTMA トーナー、メチルバイオレット PTMA トーナー、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット、ビクトリアピュアブルー PTMA トーナー、フタロシアニンブルー、アルカリブルートーナー、紺青、群青、ブリリアントグリーン PTMA トーナー、ダイヤモンドグリーン PTMA トーナー、フタロシアニングリーン、カーボンブラック、亜鉛華、アルミニウム粉、ブロンズ粉、昼光蛍光顔料、パール顔料などが、挙げられる。 Further, as an additional additive, an adjustment pigment that highlights a change in color tone of the temperature indicating material according to temperature or adjusts to a color tone that is easy to see, more specifically, titanium oxide, calcium carbonate, silicon dioxide, alumina white ( Al 2 O 3 .xH 2 O), clay, precipitated barium sulfate, gloss white, fast yellow G, fast yellow 10G, disazo yellow AAA, disazo yellow AAMX, disazo yellow AAOT, yellow iron oxide, disazo yellow HR, dinitroaniline Orange, disazo orange PMP, disnicidin orange, toluidine red, chlorinated para red, virilliant fast scarlet, pyrazolone red B, barium red 2B, calcium red 2B, barium resol red, lake red C, brillianthamine B, Pigment Scarlet 3B Lake, Rhodamine 6G PTMA Toner, Bengala, Naphthol Red FGR, Quinacridone Magenta, Rhodamine B PTMA Toner, Methyl Violet PTMA Toner, Quinacridone Red, Dioxazine Violet, Victoria Pure Blue PTMA Toner, Phthalocyanine Blue, Alkaline Blue Toner , Bitumen, ultramarine, brilliant green PTMA toner, diamond green PTMA toner, phthalocyanine green, carbon black, zinc white, aluminum powder, bronze powder, daylight fluorescent pigment, pearl pigment, and the like.

これらの添加剤は、印刷適性やインキ適性に応じ必要に応じて適宜用いられるもので、1種類を用いてもよく、複数混合して用いてもよい。   These additives are appropriately used as necessary according to printability and ink suitability, and one kind thereof may be used or a plurality thereof may be used in combination.

温度管理インジケータは、示温材又はそれが含まれたインジケータインキ組成物を、紙、布、フィルム、皮革のような平面構造の基材、樹脂塊、ガラス塊、金属塊、鉱物、セメントのような立体構造の基材上の、一部又は全部に吸着、吸収、塗布されたものであってもよい。   The temperature control indicator is a temperature indicating material or an indicator ink composition containing the temperature indicating material, a substrate having a planar structure such as paper, cloth, film, leather, resin lump, glass lump, metal lump, mineral, cement and the like. It may be adsorbed, absorbed, or applied to a part or all of the three-dimensional base material.

温度管理インジケータは、以下のようにして使用される。   The temperature management indicator is used as follows.

温度管理すべき被験物に、温度管理インジケータを貼付する。温度管理インジケータごと被験物を加熱すると、所期の温度に達したときに、インジケータの色調が変化し、更に加熱してもその色調のまま維持される。その後、温度管理インジケータごと被験物を放冷すると、所期の温度に達したときに、インジケータの色調が変化して復色し、更に放冷しても復色した色調のまま維持される。   A temperature control indicator is affixed to the test object to be temperature controlled. When the test object is heated together with the temperature management indicator, the color tone of the indicator changes when the intended temperature is reached, and the color tone is maintained even when heated. Thereafter, when the test object is allowed to cool together with the temperature management indicator, the color tone of the indicator changes when the desired temperature is reached, and the color tone is restored.

温度変化に応じて、このインジケータ中の示温材が変色するメカニズムの詳細は必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。金属錯体化合物としてコバルト錯体化合物である臭化コバルト(II)・6水和物を用い、アルキルアンモニウム塩化合物としてn−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミドを用い、水−エタノールに溶解した例により、模式的に示した図1を参照しながら説明する。   Although the details of the mechanism of discoloration of the temperature indicating material in the indicator according to the temperature change are not necessarily clear, it is assumed as follows. An example in which cobalt (II) bromide hexahydrate, which is a cobalt complex compound, is used as a metal complex compound, n-hexadecyltrimethylammonium bromide is used as an alkylammonium salt compound, and dissolved in water-ethanol. This will be described with reference to FIG.

この示温材は、そのn−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオンが、規則正しく整列して層状に形成されたラメラ構造を有している。   This temperature indicating material has a lamellar structure in which the n-hexadecyltrimethylammonium ions are regularly arranged and formed in layers.

示温材が比較的低温に曝されていると、臭化コバルト(II)・6水和物は、中心金属のコバルト原子に中性配位子の水分子であるアクアが配位結合したアクアコバルト錯体化合物([Co(OH)]2+・2Br)を形成している。このアクアコバルト錯体化合物は、ピンク色を示す正八面体構造であって、嵩高いものである。アクアコバルト錯体イオンとラメラ構造中のn−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオンとは、陽電荷を帯びており、互いに静電反発しつつ隔離している。このとき示温材は、全体としてピンク色を呈している。 When the temperature indicating material is exposed to a relatively low temperature, cobalt (II) hexahydrate is aqua cobalt in which aqua, which is a water molecule of the neutral ligand, is coordinated to the cobalt atom of the central metal. A complex compound ([Co (OH 2 ) 6 ] 2 + · 2Br ) is formed. This aqua cobalt complex compound has a regular octahedral structure exhibiting a pink color and is bulky. The aquacobalt complex ion and the n-hexadecyltrimethylammonium ion in the lamellar structure are positively charged and are isolated while being electrostatically repelled from each other. At this time, the temperature indicating material is pink as a whole.

示温材が徐々に加熱されると、アクアコバルト錯体化合物の分子内水素結合が弱まって解離したり、それの配位子が臭化物イオンのような別な配位子と置換され易くなったりする。アクアコバルト錯体化合物は、その配位子であるアクアが臭化物イオンに置換する活性状態となる境界温度を超えると、ハロゲン化コバルト錯体イオン([CoBr]2−)を有し青色を呈するハロゲン化コバルト錯体化合物となる。ハロゲン化コバルト錯体イオンは、陰イオンであって、正八面体構造よりも立体障害の小さな正四面体構造であるので、ラメラ構造の層間に入り込み、その層間に向いているn−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオンの陽電荷と相互作用する。その結果、アクアコバルト錯体イオンとラメラ構造中のn−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオンとが静電反発している低温状態よりも、遥かに静電的に安定化する。このとき示温材は、全体として青色を呈している。 When the temperature indicating material is gradually heated, the intramolecular hydrogen bond of the aqua cobalt complex compound is weakened and dissociated, or the ligand thereof is easily replaced with another ligand such as a bromide ion. The aquacobalt complex compound has a halogenated cobalt complex ion ([CoBr 4 ] 2− ) and exhibits a blue color when it exceeds the boundary temperature at which the aqua ligand is converted to an active state where it is substituted with bromide ions. It becomes a cobalt complex compound. The cobalt halide complex ion is an anion and is a tetrahedral structure having a smaller steric hindrance than the regular octahedral structure, and therefore, n-hexadecyltrimethylammonium ion that enters between layers of the lamellar structure and faces the layer. Interacts with the positive charge. As a result, the aquacobalt complex ion and the n-hexadecyltrimethylammonium ion in the lamellar structure are more electrostatically stabilized than the low temperature state in which electrostatic repulsion occurs. At this time, the temperature indicating material is blue as a whole.

アルキルアンモニウム塩化合物と金属錯体化合物と溶媒との配合比に応じて、変色する温度が、変化するメカニズムの詳細も、必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。   The details of the mechanism by which the temperature at which the color changes varies depending on the blending ratio of the alkylammonium salt compound, the metal complex compound, and the solvent are not necessarily clear, but are presumed as follows.

ラメラ構造の層間の電荷密度は、アルキルアンモニウム塩化合物のアルキル基の炭素数やアンモニウム基の結合位置の相違によって、又はアルキルアンモニウム塩化合物の量によって、又は共存する長鎖アルキルモノアルコール化合物、ジアルコール化合物のようなアルコール類と水との種類や量によって、定まる。   The charge density between the layers of the lamella structure depends on the carbon number of the alkyl group of the alkylammonium salt compound, the bonding position of the ammonium group, the amount of the alkylammonium salt compound, or the coexisting long chain alkyl monoalcohol compound or dialcohol It depends on the type and amount of alcohol such as a compound and water.

ラメラ構造の層間で電子密度が高いと、低温でも、アクアコバルト錯体イオンから配位子のアクアが臭化物イオンに置換し易くなり、さらに、それによって生成しハロゲン化コバルト錯体イオンが、ラメラ構造の層間に、取り込まれ易くなる。その結果、比較的低い加熱温度で、示温材が変色する。   When the electron density is high between the layers of the lamellar structure, the aqua cobalt complex ion easily replaces the ligand aqua with bromide ions even at low temperatures. It becomes easy to be taken in. As a result, the temperature indicating material changes color at a relatively low heating temperature.

一方、ラメラ構造の層間で電子密度が低いと、低温ではアクアコバルト錯体イオンから配位子のアクアが脱離し難くなり、一層高温にならないと配位子のアクアが脱離できない。高温でようやく配位子のアクアが臭化物イオンに置換し、生成したハロゲン化コバルト錯体イオンが、ラメラ構造の層間に、取り込まれる。その結果、比較的高い加熱温度で、示温材が変色する。   On the other hand, when the electron density is low between the layers of the lamellar structure, the aqua of the ligand is difficult to desorb from the aquacobalt complex ion at a low temperature, and the aqua of the ligand cannot be desorbed at a higher temperature. At high temperatures, the ligand aqua finally replaces bromide ions, and the resulting cobalt halide complex ions are incorporated between layers of the lamellar structure. As a result, the temperature indicating material changes color at a relatively high heating temperature.

このように組成比を変えることによって、40℃〜100℃までの任意の温度で、示温材を変色させることができる。   By changing the composition ratio in this way, the temperature indicating material can be discolored at an arbitrary temperature from 40 ° C. to 100 ° C.

逆に、加熱後、冷却する場合も、同様に境界温度を超えると、示温材が変色して復色する。その結果、示温材は、温度変化に応じて、何度でも可逆的に色調が変化する。   Conversely, when cooling after heating, if the boundary temperature is similarly exceeded, the temperature indicating material changes color and recovers. As a result, the color of the temperature indicating material changes reversibly over and over in response to a temperature change.

以下に、示温材と、それを用いた温度管理インジケータとを、試作した実施例を示す。   Hereinafter, an example in which a temperature indicating material and a temperature management indicator using the temperature indicating material are made as a prototype will be described.

(実施例1)
臭化コバルト(II)・6水和物20gと、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミド100gとを、エタノールに溶解させた後、乾固した。それに、水10mlを加え十分に混合すると、ピンク色の示温材が得られた。その示温材1gをガラスチューブに入れ、蓋で密封すると、温度管理インジケータが得られた。
(Example 1)
20 g of cobalt (II) bromide hexahydrate and 100 g of n-hexadecyltrimethylammonium bromide were dissolved in ethanol and then dried. When 10 ml of water was added and mixed well, a pink temperature indicating material was obtained. When 1 g of the temperature indicating material was put in a glass tube and sealed with a lid, a temperature control indicator was obtained.

この温度管理インジケータを温度ヒータによって加熱すると、約30℃でピンク色を呈していたが、更に加熱を続けると、約60℃で青色に変色した。青色に変色した温度管理用インジケータを約20℃まで冷却すると、再びピンク色に戻り、可逆変色性を示した。この結果から明らかなように、温度管理インジケータは、特定の温度で特異的に変色するものである。   When this temperature control indicator was heated by a temperature heater, it showed a pink color at about 30 ° C., but when the heating was further continued, it turned blue at about 60 ° C. When the temperature control indicator that had turned blue was cooled to about 20 ° C., it returned to pink again, indicating reversible color change. As is apparent from this result, the temperature management indicator changes color specifically at a specific temperature.

(実施例2a〜2b)
表1に示す量の臭化コバルト(II)・6水和物と、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミドと、1−n−ヘキサデカノールとを、エタノールに溶解させた後、乾固した。それに、水1mlを加え十分に混合すると、2種類の示温材が得られた。それらを、30℃、40℃、60℃及び80℃に順次曝したときの色調を観察した。その結果を、表1に示す。
(Examples 2a to 2b)
The amounts of cobalt (II) bromide hexahydrate, n-hexadecyltrimethylammonium bromide, and 1-n-hexadecanol shown in Table 1 were dissolved in ethanol and then dried. When 1 ml of water was added and mixed well, two kinds of temperature indicating materials were obtained. The color tone was observed when they were sequentially exposed to 30 ° C., 40 ° C., 60 ° C. and 80 ° C. The results are shown in Table 1.

Figure 0004175519
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表1から明らかなように、その組成成分の組成比を変えるだけで、特定温度で変色させることができた。   As can be seen from Table 1, it was possible to change the color at a specific temperature simply by changing the composition ratio of the components.

(実施例3a〜3e)
表2に示す量の臭化コバルト(II)・6水和物と、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミドと、1−n−ヘキサデカノールと、エチレングリコールとを、エタノールに溶解させた後、乾固した。それに、水1mlを加え十分に混合すると、5種類の示温材が得られた。それらを、30℃、50℃、60℃、80℃、90℃及び100℃に順次曝したときの色調を観察した。その結果を、表2に示す。
(Examples 3a to 3e)
The amount of cobalt (II) bromide hexahydrate, n-hexadecyltrimethylammonium bromide, 1-n-hexadecanol, and ethylene glycol in the amounts shown in Table 2 were dissolved in ethanol, and then dried. Solidified. When 1 ml of water was added and mixed well, 5 types of temperature indicating materials were obtained. The color tone was observed when they were sequentially exposed to 30 ° C., 50 ° C., 60 ° C., 80 ° C., 90 ° C. and 100 ° C. The results are shown in Table 2.

Figure 0004175519
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表2から明らかなように、その組成成分の組成比を変えるだけで、100℃までの広範な温度域での所望の特定温度で、自在に変色させることができた。   As is clear from Table 2, it was possible to freely change the color at a desired specific temperature in a wide temperature range up to 100 ° C. only by changing the composition ratio of the composition components.

(実施例4)
臭化コバルト(II)・6水和物20gと、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミド100gと、1−n−ヘキサデカノール50gとを、エタノールに溶解させた後、乾固した。それに、水1mlを加え十分に混合した。ゲル化することにより得られた示温材について、ピンク色を示している25℃の低温時と、青色を呈している60℃の高温時とで、X線回折測定装置((株)リガク社製:商品名 RINT2100S)によりX線回折測定を行った。その結果を図2に示す。図2から明らかな通り、低温時にラメラ構造の層厚が1.75nmの結晶であってピンク色のものであり、一方高温時にラメラ構造の層厚が1.68nmと2.54nmとの2種類の結晶が存在する青色のものであり、何れの場合も図1に示すようなラメラ構造を保ちながら変色していることが確かめられた。
Example 4
20 g of cobalt (II) bromide hexahydrate, 100 g of n-hexadecyltrimethylammonium bromide, and 50 g of 1-n-hexadecanol were dissolved in ethanol and then dried. 1 ml of water was added to it and mixed well. About the temperature indicating material obtained by gelling, an X-ray diffraction measuring device (manufactured by Rigaku Corporation) at a low temperature of 25 ° C. showing a pink color and at a high temperature of 60 ° C. showing a blue color. : Trade name RINT2100S). The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 2, the lamellar structure has a layer thickness of 1.75 nm at a low temperature and is pink, while the lamellar structure has a thickness of 1.68 nm and 2.54 nm at a high temperature. It was confirmed that the crystal was discolored while maintaining the lamellar structure as shown in FIG.

(実施例5)
臭化コバルト(II)・6水和物20gと、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミド100gと、1−n−ヘキサデカノール50gとを、エタノールに溶解させた後、乾固した。それに、エチレングリコール100mlを加え十分に混合すると、ピンク色の示温材が得られた。その示温材1gをガラスチューブに入れ、蓋で密封すると、温度管理インジケータが得られた。
(Example 5)
20 g of cobalt (II) bromide hexahydrate, 100 g of n-hexadecyltrimethylammonium bromide, and 50 g of 1-n-hexadecanol were dissolved in ethanol and then dried. When 100 ml of ethylene glycol was added thereto and mixed well, a pink temperature indicating material was obtained. When 1 g of the temperature indicating material was put in a glass tube and sealed with a lid, a temperature control indicator was obtained.

この温度管理インジケータを温度ヒータによって加熱すると、約50℃でピンク色を呈していたが、更に加熱を続けると、約80℃で青色に変色した。この結果から明らかなように、温度管理インジケータは、特定の別な温度で特異的に変色するものである。   When this temperature control indicator was heated with a temperature heater, it showed a pink color at about 50 ° C., but when the heating was further continued, it turned blue at about 80 ° C. As is apparent from this result, the temperature management indicator is one that changes color specifically at a specific different temperature.

(実施例6)
臭化コバルト(II)・6水和物20gと、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロミド100gと、1−n−ヘキサデカノール200gとを、エタノールに溶解させた後、乾固した。それに、エチレングリコール100mlを加え十分に混合すると、ピンク色の示温材が得られた。その示温材1gをガラスチューブに入れ、蓋で密封すると、温度管理インジケータが得られた。
(Example 6)
20 g of cobalt (II) bromide hexahydrate, 100 g of n-hexadecyltrimethylammonium bromide, and 200 g of 1-n-hexadecanol were dissolved in ethanol and then dried. When 100 ml of ethylene glycol was added thereto and mixed well, a pink temperature indicating material was obtained. When 1 g of the temperature indicating material was put in a glass tube and sealed with a lid, a temperature control indicator was obtained.

この温度管理インジケータを温度ヒータによって加熱すると、約80℃でピンク色を呈していたが、更に加熱を続けると、約120℃で青色に変色した。この結果から明らかなように、温度管理インジケータは、特定の別な温度で特異的に変色するものである。   When this temperature control indicator was heated by a temperature heater, it showed a pink color at about 80 ° C., but when the heating was further continued, it turned blue at about 120 ° C. As is apparent from this result, the temperature management indicator is one that changes color specifically at a specific different temperature.

本発明の示温材を用いた温度管理インジケータは、特定の温度域により色変化を起こすため、機械・器具の過熱を検知することによる破損の防止、加熱した日用品の温度を表示することによる火傷の防止、風呂の湯温の調整など、工業製品の製造過程や日常生活での様々な温度管理を行う際に、用いられる。   Since the temperature control indicator using the temperature indicating material of the present invention causes a color change depending on a specific temperature range, it is possible to prevent damage by detecting overheating of machines and instruments, and to prevent burns by displaying the temperature of heated daily necessities. It is used for various temperature management in the manufacturing process of industrial products and daily life, such as prevention and adjustment of bath water temperature.

本発明を適用する示温材の色調の変化のメカニズムを示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the mechanism of the change of the color tone of the temperature indicating material to which this invention is applied. 本発明を適用する示温材を温度変化させたときのX線回折のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of an X-ray diffraction when the temperature indicator to which this invention is applied is changed in temperature.

Claims (11)

ヘキサアクア−コバルト(II)錯イオンと、それの対イオンとしてハロゲンイオン、チオシアン酸イオン、シアン酸イオン、アジ化物イオンの少なくとも1種類とを有するコバルト(II)塩からなり、温度変化に応じ、その錯体構造が変化して変色する金属錯体化合物と、
CH -(CR ) m1 -N+H m2 (CH ) (3−m2) ・・・(1)
(式(1)中、m1=10〜20、m2=0〜3、R =H,CH 又はC である。)
で示される陽イオンを含むアルキルアンモニウム塩化合物とを、含んでいることを特徴とする示温材。
A cobalt (II) salt having a hexaaqua-cobalt (II) complex ion and at least one of a halogen ion, a thiocyanate ion, a cyanate ion, and an azide ion as a counter ion thereof . A metal complex compound that changes color by changing its complex structure;
CH 3- (CR 1 2 ) m1 -N + H m2 (CH 3 ) (3-m2) (1)
(In formula (1), m1 = 10-20, m2 = 0-3, R 1 = H, CH 3 or C 2 H 5 )
A temperature indicating material comprising an alkylammonium salt compound containing a cation represented by the formula:
前記金属錯体化合物中の配位子が別な配位子に置換することによって、前記錯体構造が変化することを特徴とする請求項1に記載の示温材。   The temperature indicating material according to claim 1, wherein the complex structure is changed by substituting a ligand in the metal complex compound with another ligand. 前記金属錯体化合物が、臭化コバルト(II)・6水和物であることを特徴とする請求項1に記載の示温材。 The temperature indicating material according to claim 1, wherein the metal complex compound is cobalt bromide (II) hexahydrate . 前記アルキルアンモニウム塩化合物を0.1〜100重量部、前記金属錯体化合物を1重量部とすることを特徴とする請求項1に記載の示温材。   The temperature indicating material according to claim 1, wherein the alkylammonium salt compound is 0.1 to 100 parts by weight and the metal complex compound is 1 part by weight. アルコール類及び/又は水を、含んでいることを特徴とする請求項4に記載の示温材。   The temperature indicating material according to claim 4, comprising alcohols and / or water. 前記アルコール類及び/又は前記水を夫々、最大で500重量部とすることを特徴とする請求項5に記載の示温材。   The temperature indicating material according to claim 5, wherein the alcohols and / or the water are 500 parts by weight at the maximum. 前記アルコール類が、アルキルモノアルコール化合物及び/又はジアルコール化合物であることを特徴とする請求項5に記載の示温材。   The temperature indicating material according to claim 5, wherein the alcohol is an alkyl monoalcohol compound and / or a dialcohol compound. 前記アルキルアンモニウム塩化合物によりラメラ構造となっていることを特徴とする請求項1に記載の示温材。   The temperature indicating material according to claim 1, wherein the alkylammonium salt compound has a lamellar structure. 前記臭化コバルト(II)・6水和物中の前記ヘキサアクア−コバルト(II)錯イオンである[Co(OH ) ] 2+ が、加熱による前記温度変化によって、ハロゲン化コバルト錯体イオンである[CoBr ] 2− になることを特徴とする請求項に記載の示温材。 The [Co (OH 2 ) 6 ] 2+ , which is the hexaaqua-cobalt (II) complex ion in the cobalt (II) bromide hexahydrate, is converted into a cobalt halide complex ion by the temperature change due to heating. there [CoBr 4] thermochromic material according to claim 3, characterized in that 2- to. 請求項1〜9の何れかに記載の示温材が、ガラス管、ガラス瓶、樹脂ケース又は樹脂カプセルに封入され、又は樹脂フィルムシートに挟み込まれて封入されていることを特徴とする温度管理インジケータ。   A temperature management indicator, wherein the temperature indicating material according to any one of claims 1 to 9 is enclosed in a glass tube, a glass bottle, a resin case or a resin capsule, or sandwiched between resin films. 請求項1〜9の何れかに記載の示温材を含んでいるインジケータインキ組成物が、基材の少なくとも一部に、吸着、吸収及び/又は塗布されていることを特徴とする温度管理インジケータ。   A temperature management indicator, wherein the indicator ink composition containing the temperature indicating material according to claim 1 is adsorbed, absorbed and / or applied to at least a part of a substrate.
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