JP7338901B2 - ジアリールエテン化合物、温度インジケータ、温度表示デバイス及び包装体 - Google Patents
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Description
しかし、食品及び医薬品等の温度管理を目的とした電子計測器の利用は、動作原理がバッテリー駆動型であるため個々の食品や医薬品に対して高コストである、取扱い上の簡便性がない、などの理由により本用途に適していない。
他の温度管理用ツールとしては、示温インク材料を利用したサーモラベル等が知られている。また、サーモラベルは、取扱いは簡便ではあるが、温度検知開始機能がない。示温インク材料は、発色反応が可逆的であるため、温度検知の対象や利用状況が限定される。加えて、サーモラベルは、高精度な温度測定が困難である。
特許文献1には、特定の構造のフォトクロミック材料を含む光機能素子と、フォトクロミズムを利用した温度管理技術が開示されている。
特許文献1に記載の光機能素子は、以下に示す3つの特徴を有している。特許文献1には、このような特徴を有する光機能素子を、温度履歴表示材として使用することが開示されている。
(i)スイッチオン機能を備える。
(ii)加熱により再生不可能な消色が起こる。
(iii)着色状態が可視化で安定である。
また、特許文献1に記載の技術は、小型で薄膜なデバイス仕様の実現が可能なことから、特許文献1に記載の技術を利用する場所や対象が限定されない。また、フレキシビリティ性が見込めることから、温度検知対象のサイズ等、種類を選ばない。
さらに、特許文献1に記載の技術を利用して、小型で薄膜なデバイスを実現する際は、ディスポーザル性、低コスト化、簡便性が期待でき、新たな温度インジケータとして有望である。
本発明者らは鋭意検討した結果、ジアリールエテン化合物の構造が10時間半減期温度に影響することを突き止めた。そして、10時間半減期温度が室温以下となるジアリールエテン化合物の構造を見出し、本発明を完成するに至った。
Xは、硫黄原子(S)、NR7又は酸素原子(O)であり、R7は水素原子(H)又はアルキル基であり、
Y1及びY2はそれぞれ独立に、炭素原子(C)又は窒素原子(N)であり、
R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方がアルキル基又はシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3であり、
R3は、Y1が炭素原子(C)である場合には、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR4と互いに結合して環構造を形成しており、Y1が窒素原子(N)である場合には、電子対であり、
R5は、Y2が炭素原子(C)である場合には、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR6と互いに結合して環構造を形成しており、Y2が窒素原子(N)である場合には、電子対であり、
R4は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR3と互いに結合して環構造を形成しており、
R6は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR5と互いに結合して環構造を形成している。
R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方がアルキル基又はシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3であり、
R3は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR4と互いに結合して環構造を形成しており、
R5は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR6と互いに結合して環構造を形成しており、
R4は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR3と互いに結合して環構造を形成しており、
R6は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR5と互いに結合して環構造を形成している。
本発明の一態様に係る温度表示デバイスは、前記温度インジケータを有することを特徴とする。
前記温度表示デバイスは、基材を有し、前記基材の一方の面に前記温度インジケータが形成されていることが好ましい。
前記温度表示デバイスは、時間情報表示部を有し、平面視において、前記温度インジケータと前記時間情報表示部とが前記基材上の面方向に並んで形成されていることが好ましい。
前記温度表示デバイスは、前記基材の他方の面に粘着層及び剥離層がこの順で形成されていることが好ましい。
前記温度表示デバイスは、前記温度インジケータ上に保護層が形成されていることが好ましい。
前記温度表示デバイスにおいて、前記温度インジケータは少なくとも一方の面に粘着性を有し、前記一方の面に剥離層が形成されていることが好ましい。
本発明の一態様に係る包装体は、前記温度インジケータを有することを特徴とする。
ただし、以下に説明する実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、発明内容を限定するものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、数や、位置や、大きさ等についての変更、省略、追加及びその他の変更が可能である。
なお、本明細書において、「低温環境下」とは、室温以下を意味する。「室温」とは、25℃を意味する。低温環境下は、例えば定温、冷蔵、冷凍、超低温等に分類できる。定温は、例えば5~25℃程度の温度領域のことである。冷蔵は、例えば-18~10℃程度の温度領域のことである。冷凍は、例えば-40~-18℃程度の温度領域のことである。超低温は、例えば-40℃以下程度の温度領域のことである。
また、後述する図5~8において、図1と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
本発明の第1の態様のジアリールエテン化合物は、下記一般式(1)で表される。
Xは、硫黄原子(S)、NR7又は酸素原子(O)であり、R7は水素原子(H)又はアルキル基であり、
Y1及びY2はそれぞれ独立に、炭素原子(C)又は窒素原子(N)であり、
R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方がアルキル基又はシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3であり、
R3は、Y1が炭素原子(C)である場合には、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR4と互いに結合して環構造を形成しており、Y1が窒素原子(N)である場合には、電子対であり、
R5は、Y2が炭素原子(C)である場合には、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR6と互いに結合して環構造を形成しており、Y2が窒素原子(N)である場合には、電子対であり、
R4は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR3と互いに結合して環構造を形成しており、
R6は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR5と互いに結合して環構造を形成している。
NR7において、R7は水素原子(H)又はアルキル基である。R7におけるアルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
Xとしては、硫黄原子(S)が好ましい。
Y1及びY2としては、それぞれ炭素原子(C)が好ましい。
R1及びR2におけるアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~7がより好ましく、1~4がさらに好ましく、1~3が特に好ましい。R1及びR2におけるアルキル基は、第一級アルキル基、第二級アルキル基、第三級アルキル基のいずれでもよいが、第一級アルキル基又は第二級アルキル基が好ましく、第一級アルキル基がより好ましい。
R1及びR2におけるシクロアルキル基の炭素数は、3~7が好ましく、3~5がより好ましい。
SiR8 3において、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基である。R8におけるアルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~4がより好ましい。R8における芳香族基としては、フェニル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基等が挙げられ、フェニル基(Ph)が好ましい。SiR8 3の具体例としては、Si(CH3)3、Si(CH2CH3)3、Si(CH(CH3)2)3、SiC(CH3)3(CH3)(CH3)、SiC(CH3)3(Ph)(Ph)等が挙げられる。
R1及びR2の組み合わせは、ジアリールエテン化合物の用途(使用温度)に応じて決定すればよい。アルキル基又はシクロアルキル基の炭素数が大きくなるほど、ジアリールエテン化合物の10時間半減期温度が低くなる傾向にある。
R1及びR2の好ましい組み合わせとしては、R1及びR2の一方が炭素数1~10のアルキル基であり、他方がSiR8 3である組み合わせが挙げられる。特に、R1がSiR8 3であると、ジアリールエテン化合物の10時間半減期温度が低くなる傾向にある。
超低温の温度領域における温度管理に最適なジアリールエテン化合物が得られやすくなる点では、R1がSiR8 3であり、R2が炭素数3~10のアルキル基である組み合わせが好ましい。特に、R1がトリメチルシリル基又はトリエチルシリル基であり、R2が炭素数3~7の第一級アルキル基又は第二級アルキル基である組み合わせがより好ましい。
Y1が窒素原子(N)である場合、R3は、電子対である。
Y1が炭素原子(C)であり、R3が水素原子(H)又はアルキル基であることが好ましく、R3が水素原子(H)又は炭素数が1~3のアルキル基であることがより好ましい。
Y2が窒素原子(N)である場合、R5は、電子対である。
Y2が炭素原子(C)であり、R5が水素原子(H)又はアルキル基であることが好ましく、R3が水素原子(H)又は炭素数が1~3のアルキル基であることがより好ましい。
R4としては、水素原子(H)、フェニル基又は炭素数1~5のアルキル基が好ましい。
R6は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR5と互いに結合して環構造を形成している。R6におけるアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。R6におけるアルコキシ基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
R6としては、水素原子(H)、フェニル基又は炭素数1~5のアルキル基が好ましい。
これらの中でも、R4及びR6は、それぞれ、フェニル基であることが特に好ましい。なお、R4及びR6におけるフェニル基、アルキル基、アルコキシ基は、それぞれ、置換基を有していてもよい。当該置換基としては、特に制限されないが、例えばシアノ基、アルキル基、アルコキシ基、クロロ基、ブロモ基等が挙げられる。
Rc、Rd及びReはそれぞれ独立に、フェニル基又はアルキル基である。Rc、Rd及びReにおけるアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。なお、Rc、Rd及びReにおけるフェニル基、アルキル基は、それぞれ、置換基を有していてもよい。当該置換基としては、特に制限されないが、例えばシアノ基、アルキル基、アルコキシ基、クロロ基、ブロモ基等が挙げられる。
Rc、Rd及びReとしてはそれぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数が1~5のアルキル基が好ましい。
R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方がアルキル基又はシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3であり、
R3は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR4と互いに結合して環構造を形成しており、
R5は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR6と互いに結合して環構造を形成しており、
R4は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR3と互いに結合して環構造を形成しており、
R6は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR5と互いに結合して環構造を形成している。
一般式(1A)においては、R3及びR5はそれぞれ独立に、水素原子(H)又は炭素数1~5のアルキル基であることが好ましい。R4及びR6は、それぞれフェニル基であることが好ましい。また、R3とR4とが互いに結合してベンゼン環を形成していてもよい。同様に、R5とR6とが互いに結合してベンゼン環を形成していてもよい。一般式(1A)において、6つZが全てフッ素原子又は水素原子(H)であることが好ましく、可視光下における安定性に優れることから、6つZが全てフッ素原子(F)であることが特に好ましい。
R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方がアルキル基又はシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3であり、
R3は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基又はシアノ基であり、
R5は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基又はシアノ基、である。
一般式(1B)においては、R3及びR5はそれぞれ独立に、水素原子(H)又はメチル基であることが好ましい。一般式(1B)において、6つZが全てフッ素原子又は水素原子(H)であることが好ましく、可視光下における安定性に優れることから、6つZが全てフッ素原子(F)であることが特に好ましい。
次いで、化合物(5)と環Aの由来となる環状化合物(A)とを反応させ、化合物(6)を得る。例えば、環Aが前記一般式(a1)で表される構造の場合、環状化合物(A)としてはシクロペンテン、オクタフルオロシクロペンテン等が挙げられる。
化合物(7)中のR9が第一級アルキル基以外の場合、化合物(7)は、例えば化合物(9)とケトン化合物(B)とを反応させ、化合物(10)を得た後、化合物(10)を還元して化合物(7)を得る。なお、化合物(10)中のR9は、第一級アルキル基以外のアルキル基又はシクロアルキル基である。
化合物(10)は例えば塩化アルミニウム(AlCl3)と水素化アルミニウムリチウム(LiAlH4)とを用いて還元できる。
有機リチウム化合物としては、例えばブチルリチウム等が挙げられる。
ハロゲン化アルキル(R9-X)としては、アルキル基としてR9を有するものであれば特に限定されず、例えばヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピルなどのヨウ化アルキル(R9-I);臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピルなどの臭化アルキル(R9-Br)等が挙げられる。
ジアリールエテン化合物の10時間半減期温度の測定方法は、後述する実施例に記載のとおりである。
ここで、「マイクロカプセル化」とは、溶媒にジアリールエテン化合物を拡散し溶融した溶液を内包する微小なカプセルに加工することである。
溶媒としては、有機溶媒、水等が挙げられる。有機溶媒としては、例えばヘキサン、トルエン等の炭化水素類;メタノール、エタノール等のアルコール類;アセトン等のケトン類などが挙げられる。
マイクロカプセル化の方法としては、例えば公知の界面重合法、in-situ重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライング法等が挙げられる。
マイクロカプセルの平均粒子径は0.1~100μmが好ましく、1~50μmがより好ましく、5~15μmがさらに好ましい。
本発明の第2の態様の温度インジケータは、上述した本発明の第1の態様のジアリールエテン化合物を含む。
温度インジケータは、光の照射により温度の検知が開始される機能を有する。温度インジケータは、例えば、特定の波長の光が照射されることにより初期化されて色強度が変化する。色情報を認識することで、温度インジケータが曝されていた温度、曝されていた温度における経過時間を確認することができる。
すなわち、温度インジケータが実際に使用される直前に、温度インジケータに光を照射することによって温度インジケータが初期化される。よって、温度インジケータが保存される温度環境、すなわち温度インジケータが初期化される以前における温度環境には制約が少ない。例えば、低温環境下における温度管理をするための温度インジケータであっても、室温における保存が可能である。
バインダとしては、例えばポリビニルアセタール樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ニトロセルロース(硝化綿)、エチルセルロース、ポリアミド、イソプレンゴム等の環化ゴム、塩素化ポリオレフィン、マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート等が挙げられる。
温度インジケータが膜状の場合、その厚さは、100nm~50μmが好ましく、500nm~20μmがより好ましい。温度インジケータの厚さが100nm以上であれば、初期化濃度が薄くなりすぎず、良好に認識できるため、温度検知精度を維持できる。温度インジケータの厚さが50μm以下であれば、光照射による初期化の際、温度インジケータの内部にまで光が充分に到達できる。よって、ジアリールエテン化合物の反応率が低下しにくく、未初期化部分が発生しにくいため、紫外線等の光を再度照射してもより再発色しにくくなる。
<第3の態様>
本発明の第3の態様の温度表示デバイスについて、図1及び図2を参照して説明する。
図1は、本発明の第3の態様の温度表示デバイス20を示す平面図である。図2は、図1の温度表示デバイス20のII-II線における断面図である。
温度表示デバイス20は、温度管理の対象となる対象物に貼付して使用することが想定される。このため、対象物の製品の仕様、サイズ、使用方法などに基づいて、基材21の形状及び大きさが選択される。
また、基材21と、参照部22及び温度インジケータ23との間に、感熱記録層(図示略)を設けてもよい。印字品質が向上する観点から、感熱記録層の厚さは、0.1~50μmが好ましく、0.1~10μmがより好ましい。
参照部22の構成は特に限定されないが、外部環境(温度、光など)の影響で変色することなく所望の色強度を維持でき、耐水性、耐光性に優れた材料(例えば顔料)を含んでいることが好ましい。
参照部22は、温度検知の対象となる対象物に装着して使用することが想定される対象の製品の仕様、サイズ、使用方法などに基づいて形状及び大きさが適宜選択される。
時間情報表示部24は、温度検知の対象となる対象物に装着して使用することが想定される対象の製品の仕様、サイズ、使用方法などに基づいて形状及び大きさが適宜選択される。
なお、図1に示す温度表示デバイス20では、時間情報表示部24に時間情報が印字されている。
基材21上に、参照部22を形成する。参照部22を形成する方法としては、所望の色強度となるような顔料及び溶剤を含む溶液を調製し、この溶液を基材21上の一部に印刷した後、乾燥させる方法が挙げられる。
印刷方法としては、スクリーン印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、ドライオフセット印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、パッド印刷、オフセット印刷、シルク印刷、バーコーターを用いた印刷等が挙げられる。
温度インジケータ23を形成する際に使用される溶剤は、温度インジケータ23や基材21の材料に応じて決定されるが、例えばミネラルスピリット、石油ナフサ、テレピン油、n-ブチル、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、テトラリン、酢酸、酢酸メトキシブチル、アセトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、イソホロン、ジアセトンアルコール、イソプロピルアルコール(IPA)、n-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、2-エトキシエタノール(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(セロソルブアセテート)、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート(ブチルセロソルブアセテート)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)等が挙げられる。これらの材料を二種以上混合して溶剤として用いてもよい。中でも溶剤としては、トルエン、アセトンが好ましい。
印刷方法としては、参照部22を形成する際の印刷方法と同様の方法が挙げられる。
乾燥温度は、20~100℃の間で、生産性と温度インジケータ23のダメージを考慮して決定することが好ましい。
まず、後述する発行装置を用いて、温度表示デバイス20の温度インジケータ23を初期化し、初期化された時刻を時間情報表示部24に印字する。なお本実施形態において、温度インジケータ23が初期化され、初期化された時刻等が時間情報表示部24に印字された状態の温度表示デバイス20を温度履歴管理ラベルと定義する。
なお、基材供給部55は、予め所定の大きさに切断された温度表示デバイスを供給できる方式(枚葉式)を採用してもよい。
印字記録部52は、温度表示デバイス20Aに、時刻や温度履歴管理ラベル40が取り付けられる対象物の情報等の表示情報を、温度表示デバイスにおける時間情報表示部に印字する。
照射制御部は、照射部53による温度表示デバイス20Aへの光の照射を制御する。印字制御部は、印字記録部52による温度表示デバイス20Aへの表示情報の印字を制御する。前記表示情報は、例えば、温度表示デバイス20Aの温度検知の開始時間になる時間情報、すなわち温度インジケータ23に光を照射することにより温度表示デバイス20Aを初期化した時刻情報や、商品情報等である。
情報取得部は、時間情報、商品情報を取得する。計時部は、照射部53において温度インジケータに光を照射する照射時刻を計時し、時刻情報(照射時刻)を出力する。この構成によれば、正確な時刻を温度表示デバイス20Aに印字できる。
位置制御部は、例えば基材供給部55から供給される温度表示デバイス20Aの搬送を制御する。位置制御部は、温度表示デバイス20Aの位置に合わせて照射制御部及び印字制御部に制御信号を出力し、印字記録部52及び照射部53を動作させる。
温度インジケータ23が基材21の一部に染み込む程度は、温度インジケータ23の形成方法に依存する。そのため、所望の温度インジケータ23の形態を得るには、温度インジケータ23の形成方法を適宜選択すればよい。例えば、温度インジケータ23の位置を制御するために、ジアリールエテン化合物、バインダ及び溶剤を含む溶液の粘度を規定してもよい。
遮断層の材料としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ニトロセルロース(硝化綿)、エチルセルロース樹脂、ポリアミド、イソプレンゴム等の環化ゴム、塩素化ポリオレフィン、マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート等が挙げられる。上記の材料は、紫外線硬化性等の光硬化性の樹脂であってもよい。遮断層の材料として、アクリル樹脂が好ましい。
遮断層の形成方法としては、以下の方法が挙げられる。まず上述の遮断層の材料及び溶剤を含む溶液を調製する。遮断層は、温度インジケータ23を形成する前に、基材21に遮断層の材料及び溶剤を含む溶液を印刷して乾燥することにより形成される。印刷方法としては、参照部22を形成する際の印刷方法と同様の方法が挙げられる。
複数の参照部及び複数の温度インジケータを有していれば、温度表示デバイス20が貼付された対象物が管理温度範囲からどの程度逸脱したかを目視により容易に判定することが可能であり、本来管理されるべき温度範囲からどの程度逸脱したかを把握する必要がある場合に有用である。
読取処理装置は、撮像機能を有する、例えばスマートフォン、タブレット端末、専用装置等である。読取処理装置は、その撮像手段を介して温度履歴管理ラベルの情報(温度インジケータ23、時間情報表示部24を含む画像)を読み取り、読み取った情報に基づいて温度履歴管理ラベル(温度表示デバイス20)が貼付されている対象物が曝されていた温度と経過時間等を求める。読取処理装置は、求めた対象物が曝されていた温度と温度履歴管理ラベルの初期化時からの経過時間等を表示部に表示させる。
このように、読取処理装置を用いて温度履歴管理ラベルの情報を読み取って温度検知を行うことにより、温度履歴管理ラベルを初期化してからの任意の経過時間において、簡便に、より正確に温度履歴管理ラベルが貼付されている対象物の温度管理を行うことが可能である。
本発明の第4の態様の温度表示デバイスについて、図5を参照して説明する。
図5は、本発明の第4の態様の温度表示デバイス20Bの断面図である。
本実施形態の温度表示デバイス20Bは、基材21の参照部22、温度インジケータ23及び時間情報表示部24が位置している面(基材の一方の面)とは反対側の面(基材の他方の面)に、粘着層31と、剥離層32とを有している以外は、第3の態様の温度表示デバイスと同じである。
粘着層31の材料は、温度検知対象物に温度表示デバイス20Bを貼付することが可能であれば特に限定されない。
剥離層32の材料は、粘着層31から容易に剥離することが可能であれば特に限定されない。
温度表示デバイス20Bを使用する直前に剥離層32を粘着層31から剥がし、剥離層32が剥離された温度表示デバイス20Bを対象物に貼付して使用することができる。
本発明の第5の態様の温度表示デバイスについて、図6を参照して説明する。
図6は、本発明の第5の態様の温度表示デバイス20Cの断面図である。
本実施形態の温度表示デバイス20Cは、温度インジケータ23上に保護層33を有している以外は、第3の態様の温度表示デバイスと同じである。
保護層33の形成方法としては、例えば、保護層33としてシリコーン塗布層を用いる場合、温度インジケータ23全体を覆うようにシリコーン塗布層を形成するための溶液を塗布して乾燥することにより形成することができる。他の方法として、保護層33としてラミネート層を用いる場合、温度インジケータ23全体を覆うようにラミネート層を配置し、圧着することでラミネート層を固定することで保護層33を形成することができる。
また、本実施形態において、基材21の参照部22、温度インジケータ23、時間情報表示部24及び保護層33が位置している面とは反対側の面に、粘着層及び剥離層(いずれも図示略)がこの順で設けられていてもよい。
本発明の第6の態様の温度表示デバイスについて、図7を参照して説明する。
図7は、本発明の第6の態様の温度表示デバイス20Dの断面図である。
本実施形態の温度表示デバイス20Dは、剥離層32と、剥離層32上の温度インジケータ23Dと、温度インジケータ23D上の透明基材34とを有する。
バインダとしては、温度検知対象物に温度表示デバイス20Dを貼付することが可能であり、かつ、ナノインデンターを用いて測定した温度インジケータ23Dの硬度が60MPa以下となるような粘着剤が挙げられる。バインダとして粘着剤を用いることにより、温度インジケータ23Dは一方の面に加えて、一方の面以外の部分も粘着性を有する。
このような粘着剤としては、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。
剥離層32の材料は、温度インジケータ23Dから容易に剥離することが可能であれば特に限定されない。
透明基材34としては、温度インジケータ23Dを初期化する際の光照射の妨げにならず、かつ、所定の時間経過後の色の変化を目視や読取処理装置にて確認する際の妨げとならない、光を透過する材料からなる基材であれば特に制限されない。
透明基材34としては、ガラス基材、透明樹脂基材などが挙げられる。透明樹脂基材を形成する樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
温度インジケータ23Dを形成する方法としては、本発明の第3の態様における、基材上に温度インジケータを形成する方法と同様である。
透明基材34の形成方法としては、別途作製しておいた透明基材34を温度インジケータ23Dに貼り付ける方法、透明樹脂基材を形成する樹脂と溶剤とを含む溶液を塗布して乾燥する方法などが挙げられる。
また、透明基材34上に温度インジケータ23Dを形成しておき、この温度インジケータ23D上に剥離層32を貼り付けてもよい。
温度表示デバイス20Dの使用方法としては、本発明の第3の態様で説明した読取処理装置を用いた温度検知方法が挙げられる。
本発明の第7の態様の包装体について、図8を参照して説明する。
図8は、本発明の第7の態様の包装体60の斜視図である。
本実施形態の包装体60は、温度管理を行う対象となる製品等の対象物(例えば食品、医薬品等)を包装する包装材61と、参照部22と、温度インジケータ23とを有する。平面視において、参照部22と、温度インジケータ23とは、包装材61上の面方向に並んで形成されている。
包装材61としては、段ボール、発泡スチロール、袋、箱、缶、瓶、樽等が挙げられる。
包装材61の材質としては、紙、プラスチック、ビニール、布、金属、ガラス、木等が挙げられる。
包装材61及びその材質は、包装の形態に応じて決定される。
参照部22としては、本発明の第3の態様の説明において先に例示した参照部が挙げられる。
包装材61上に、参照部22を形成する。参照部22を形成する方法は、本発明の第3の態様の説明において先に例示した参照部の形成方法と同様である。
塗布方法としては、スプレー塗装法、刷毛塗り法、ローラ塗装法等が挙げられる。
乾燥温度は、20~100℃の間で、生産性と温度インジケータ23のダメージを考慮して決定することが好ましい。
なお、対象物を包装材61で包装した後に、包装材61上に参照部22及び温度インジケータ23を形成してもよい。
また、読取処理装置を用いて温度検知する場合には、包装体60は参照部22を設けなくてもよい。読取処理装置としては、本発明の第3の態様の説明において先に例示した読取処理装置が挙げられる。
<1> 前記一般式(1)で表される、ジアリールエテン化合物。
<2> 前記一般式(1A)で表される、前記<1>のジアリールエテン化合物。
<3> 前記一般式(1B)で表される、前記<2>のジアリールエテン化合物。
<4> 前記一般式(1C)で表される、前記<3>のジアリールエテン化合物。
<5> 前記R1及びR2はそれぞれ独立に、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~7のシクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方が炭素数1~10のアルキル基又は炭素数3~7のシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3である、前記<1>~<4>のいずれか1つのジアリールエテン化合物。
<6> 前記R1及びR2の一方が炭素数1~10のアルキル基であり、他方がSiR8 3である、前記<5>のジアリールエテン化合物。
<7> 前記R1が炭素数2~10のアルキル基であり、前記R2がSiR8 3である、前記<5>又は<6>のジアリールエテン化合物。
<8> 前記R1が炭素数2~4の第一級アルキル基又は第二級アルキル基であり、前記R2がトリメチルシリル基(Si(CH3)3)又はトリエチルシリル基(Si(CH2CH3)3)である、前記<7>のジアリールエテン化合物。
<9> 前記R1がSiR8 3であり、前記R2が炭素数1~10のアルキル基である、前記<5>又は<6>のジアリールエテン化合物。
<10> 前記R1がトリメチルシリル基又はトリエチルシリル基であり、前記R2が炭素数1~2の第一級アルキル基である、前記<9>のジアリールエテン化合物。
<11> 前記R1がSiR8 3であり、前記R2が炭素数3~10のアルキル基である、前記<5>又は<6>のジアリールエテン化合物。
<12> 前記R1がトリメチルシリル基又はトリエチルシリル基であり、前記R2が炭素数3~7の第一級アルキル基又は第二級アルキル基である、前記<11>のジアリールエテン化合物。
<13> 前記R1がメチル基又はイソプロピル基であり、前記R2がトリメチルシリル基である、前記<5>又は<6>のジアリールエテン化合物。
<14> 前記R1がトリメチルシリル基であり、前記R2がメチル基又はイソプロピル基である、前記<5>又は<6>のジアリールエテン化合物。
<15> 前記<1>~<14>のいずれか1つのジアリールエテン化合物を含む、温度インジケータ。
<16> バインダをさらに含む、前記<15>の温度インジケータ。
<17> 前記<15>又は<16>の温度インジケータを有する、温度表示デバイス。
<18> 基材を有し、前記基材の一方の面に前記温度インジケータが形成されている、前記<17>の温度表示デバイス。
<19> 時間情報表示部を有し、平面視において、前記温度インジケータと前記時間情報表示部とが前記基材上の面方向に並んで形成されている、前記<18>の温度表示デバイス。
<20> 前記基材の他方の面に粘着層及び剥離層がこの順で形成されている、前記<18>又は<19>の温度表示デバイス。
<21> 前記温度インジケータ上に保護層が形成されている、前記<17>~<20>のいずれか1つの温度表示デバイス。
<22> 前記温度インジケータは少なくとも一方の面に粘着性を有し、前記一方の面に剥離層が形成されている、前記<17>の温度表示デバイス。
<23> 前記<15>又は<16>の温度インジケータを有する、包装体。
なお、ジアリールエテン化合物及びその中間化合物の同定には、以下の1H-NMR、13C-NMR、質量分析法の1つ以上を用いた。
核磁気共鳴スペクトル装置(ブルカーバイオスピン株式会社(Bruker BioSpin K.K.)製、型式「AV-300N」)を用いて、中間化合物及びジアリールエテン化合物を同定した。溶媒として重クロロホルムを用い、基準物質としてテトラメチルシラン(TMS)を用いた。
質量分析装置として、ブルカーバイオスピン株式会社(Bruker BioSpin K. K.)製の型式「FT-ICR/solariX(MALDI)」又は日本電子株式会社製の型式「JMS-700/700S(FAB)」を用いて、中間化合物及びジアリールエテン化合物を同定した。イオン化には、3-ニトロベンジルアルコールをマトリックスに用いた。
(1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)ヘプタフルオロシクロペンテンの合成)
化合物(5-1)と環状化合物(A-1)とを反応させ、化合物(6-1)を得た。TMSはトリメチルシリル基である。
なお、化合物(5-1)である3-ブロモ-2-トリメチルシリル-5-フェニルチオフェンは、S. Kobatake et al., New J. Chem., 2009,33(6),1362-1367に記載された方法により合成した。
1H-NMR及び13C-NMRと、質量分析法により、得られた化合物(6-1)が1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)ヘプタフルオロシクロペンテンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.339 and 0.342(s,9H),7.3-7.5(m,4H),7.5-7.5(m,2H).13C-NMR(75MHz,CDCl3,TMS)δ=-0.054,125.0,126.3,128.3,128.5,129.2,133.2,143.6,150.7.HR-MS(MALDI):m/z=424.0546(M+).Calcd for C18H15F7SSi+=424.0547.
化合物(6-1)と化合物(8-1)とを反応させ、化合物(2-1)を得た。Meはメチル基である。
なお、化合物(8-1)である3-ブロモ-2-メチル-5-フェニルチオフェンは、M. Irie et al., J. Am. Chem. Soc.,2000,122(20),4871-4876に記載された方法により合成した。
1H-NMRにより、得られた化合物(2-1)が1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-メチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.06(s,9H),2.02(s,3H),7.19(s,1H),7.2-7.7(m,11H).
化合物(2-1)を酸化させ、化合物(1-11)及び化合物(1-12)を得た。
1H-NMRにより、得られた化合物(1-11)及び化合物(1-12)が1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-メチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの酸化物であることを確認した。
化合物(1-12)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.26(s,9H),2.13(s,3H),6.56(s,1H),7.3-7.7(m,9H),7.6-7.7(m,2H).
化合物(1-11)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.14(s,9H),2.36(s,3H),6.81(s,1H),7.24(s,1H),7.3-7.6(m,8H),7.7-7.8(m,2H).
(1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-エチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの合成)
化合物(6-1)と化合物(8-2)とを反応させ、化合物(2-2)を得た。Etはエチル基である。
なお、化合物(8-2)である3-ブロモ-2-エチル-5-フェニルチオフェンは、S. Kobatake et al., J. Am. Chem. Soc., 2000,122(49),12135-12141に記載された方法により合成した。
1H-NMRにより、得られた化合物(2-2)が1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-エチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.07(s,9H),0.95(t,J=7.5Hz,3H),2.37(q,J=7.5Hz,2H),7.2-7.7(m,12H).
化合物(2-2)を酸化させ、化合物(1-21)及び化合物(1-22)を得た。
1H-NMRにより、得られた化合物(1-21)及び化合物(1-22)が1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-エチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの酸化物であることを確認した。
化合物(1-22)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.28(s,9H),1.04(t,J=7.5Hz,3H),2.54(q,J=7.5Hz,2H),6.58(s,1H),7.3-7.7(m,11H).
化合物(1-21)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.14(s,9H),1.27(t,J=7.5Hz,3H),2.64(q,J=7.5Hz,2H),6.80(s,1H),7.22(s,1H),7.3-7.6(m,8H),7.7-7.8(m,2H).
(2-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)チオフェンの合成)
化合物(9-3)とケトン化合物(B-3)とを反応させ、化合物(10-3)を得た。
1H-NMRにより、得られた化合物(10-3)が2-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)チオフェンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=1.67(s,6H),2.06(s,1H),6.92-6.98(m,2H),7.19(dd,J=4.7,1.5Hz,1H).
化合物(10-3)を還元して化合物(7-3)を得た。
1H-NMRにより、得られた化合物(7-3)が2-イソプロピルチオフェンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=1.34(d,J=6.9Hz,6H),3.19(sep,J=6.9Hz,1H),6.80(d,J=3.6Hz,1H),6.92(dd,J=5.1,3.6Hz,1H),7.11(d,J=5.1Hz,1H).
化合物(7-3)と臭素とを反応させた後、得られた中間体と芳香族ハロゲン化合物と反応させ、化合物(8-3)を得た。
1H-NMRにより、得られた中間体が3,5-ジブロモ-2-イソプロピルチオフェンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=1.27(d,J=6.8Hz,6H),3.30(sep,J=6.8Hz,1H),6.85(s,1H).
1H-NMRにより、得られた化合物(8-3)が3-ブロモ-2-イソプロピル-5-フェニルチオフェンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=1.33(d,J=6.8Hz,6H),3.34(sep,J=6.8Hz,3H),7.10(s,1H),7.20-7.55(m,5H).
化合物(6-1)と化合物(8-3)とを反応させ、化合物(2-3)を得た。
なお、iPrはイソプロピル基である。
1H-NMR及び13C-NMRと、質量分析法により、得られた化合物(2-3)が1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-イソプロピル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.09(s,9H),0.92(d,J=6.7Hz,6H),2.84(sep,J=6.7Hz,1H),7.21(s,1H),7.2-7.7(m,1H).13C-NMR(75MHz,CDCl3,TMS)δ=0.03,25.4,30.0,122.6,122.9,125.7,125.9,126.3,128.0,128.4,129.1,129.2,133.5,133.8,134.3,142.0,150.3,156.4.MS(MALDI):m/z=606.1300(M+).Calcd for C31H28F6S2Si+=606.1300.
化合物(2-3)を酸化させ、化合物(1-31)及び化合物(1-32)を得た。
1H-NMRにより、得られた化合物(1-31)及び化合物(1-32)が1-(2-トリメチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-イソプロピル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの酸化物であることを確認した。
化合物(1-32)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.30(s,9H),1.15(d,J=7.0Hz,6H),2.88(sep,J=7.0Hz,1H),6.79(s,1H),7.24(s,1H),7.3-7.7(m,10H).
化合物(1-31)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.16(s,9H),1.23(d,J=6.7Hz,6H),2.95(sep,J=6.7Hz,1H),6.78(s,1H),7.16(s,1H),7.3-7.6(m,8H),7.7-7.8(m,2H).
(1-(2-トリエチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-メチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの合成)
化合物(6-4)と化合物(8-1)とを反応させ、化合物(2-4)を得た。TESはトリエチルシリル基である。
なお、化合物(6-4)である1-(2-トリエチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)ヘプタフルオロシクロペンテンは、D. Kitagawa et al., J. Mater. Chem. C, 2017,5(25),6210-6215に記載された方法により合成した。
1H-NMRにより、得られた化合物(2-4)が1-(2-トリエチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-メチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンであることを確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.55(br,6H),0.81(br,9H),2.04(s,3H),7.18(s,1H),7.2-7.5(m,9H),7.6-7.7(m,2H).
化合物(2-4)を酸化させ、化合物(1-41)及び化合物(1-42)を得た。
1H-NMRにより、得られた化合物(1-41)及び化合物(1-42)が1-(2-トリエチルシリル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-メチル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの酸化物であることを確認した。
化合物(1-42)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.73(q,J=7.7Hz,6H),0.90(t,J=7.7Hz,9H),2.16(s,3H),6.53(s,1H),7.3-7.5(m,9H),7.6-7.7(m,2H).
化合物(1-41)の1H-NMR(300MHz,CDCl3,TMS):δ=0.67(q,J=7.7Hz,6H),0.84(t,J=7.7Hz,9H),2.39(s,3H),6.83(s,1H),7.21(s,1H),7.3-7.5(m,8H),7.7-7.8(m,2H).
(1-(1,1-ジオキシド-2-イソプロピル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-イソプロピル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの合成)
特開2014-15552号公報に記載された方法により、化合物(1-5)である1-(1,1-ジオキシド-2-イソプロピル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-イソプロピル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンを得た。
(1-(1,1-ジオキシド-2-シクロヘキシル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-シクロヘキシル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンの合成)
特開2014-15552号公報に記載された方法により、化合物(1-6)である1-(1,1-ジオキシド-2-シクロヘキシル-5-フェニル-3-チエニル)-2-(2-シクロヘキシル-5-フェニル-3-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンを得た。
-60℃下において、製造例1で得られた化合物(1-11)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を照射し、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。波長581nmにおける吸光度と、紫外線の照射時間との関係を図9Aに示す。また、紫外線を照射する前と、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図9Bに示す。
化合物(1-11)に紫外線を照射すると、着色することが確認できた。これは、以下に示すように、化合物(1-11)の2つのチオフェン環同士が紫外線の照射により環を形成(閉環)したことを意味する。
-60℃下において、製造例1で得られた化合物(1-12)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を照射し、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。波長541nmにおける吸光度と、紫外線の照射時間との関係を図10Aに示す。また、紫外線を照射する前と、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図10Bに示す。
化合物(1-12)に紫外線を照射すると、着色することが確認できた。これは、以下に示すように、化合物(1-12)の2つのチオフェン環同士が紫外線の照射により環を形成(閉環)したことを意味する。
-80℃下において、製造例3で得られた化合物(1-31)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を照射し、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。波長591nmにおける吸光度と、紫外線の照射時間との関係を図11Aに示す。また、紫外線を照射する前と、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図11Bに示す。
化合物(1-31)に紫外線を照射すると、着色することが確認できた。これは、以下に示すように、化合物(1-31)の2つのチオフェン環同士が紫外線の照射により環を形成(閉環)したことを意味する。
-60℃下において、製造例3で得られた化合物(1-32)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を照射し、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。波長548nmにおける吸光度と、紫外線の照射時間との関係を図12Aに示す。また、紫外線を照射する前と、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図12Bに示す。
化合物(1-32)に紫外線を照射すると、着色することが確認できた。これは、以下に示すように、化合物(1-32)の2つのチオフェン環同士が紫外線の照射により環を形成(閉環)したことを意味する。
30℃、35℃、40℃、45℃の各温度下において、製造例1で得られた化合物(1-12)のトルエン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を約30秒照射して着色させた。次いで、各温度のまま放置して、経時的にセル中の色の変化を確認し、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。波長541nmにおける吸光度において、退色度合い(A/A0)と放置時間との関係を図13Aに示す。また、退色度合い(A/A0)の自然対数を縦軸、放置時間を横軸にプロットしたグラフを図13Bに示す。
なお、「A0」は紫外線照射後0秒における波長541nmの吸光度であり、「A」は各放置時間における波長541nmの吸光度である。また、各温度下での測定は2回行った。
次いで、以下のようにして10時間半減期を求めた。
まず、熱分解反応を一次反応式とすると、下記式(i)が成り立つ。
ln(C0/Ct)=kt ・・・(i)
式(i)中、「C0」は化合物の初期濃度、「Ct」は化合物のt時間後の濃度、「k」は熱分解速度定数、tは反応時間である。
t1/2=ln2/k ・・・(ii)
k=A・exp(-Ea/RT) ・・・(iii)
式(iii)中、「A」は頻度因子、「Ea」は活性化エネルギー、「R」は気体定数(8.314J/mol・K)、「T」は絶対温度(K)である。
なお、表1中のR1及びR2は、前記一般式(1C)中のR1及びR2に相当する。
製造例2で得られた化合物(1-22)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を15℃、20℃、25℃、30℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長553nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
製造例3で得られた化合物(1-32)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を0℃、5℃、10℃、15℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長548nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
製造例1で得られた化合物(1-11)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を0℃、5℃、10℃、15℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長581nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
製造例4で得られた化合物(1-41)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を-5℃、0℃、5℃、10℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長584nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
製造例2で得られた化合物(1-21)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を-20℃、-15℃、-10℃、-5℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長581nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
製造例3で得られた化合物(1-31)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を-50℃、-45℃、-40℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長591nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
製造例5で得られた化合物(1-5)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を60℃、70℃、80℃、90℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長550nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
製造例6で得られた化合物(1-6)を用い、紫外線照射時及び放置時の温度を60℃、70℃、80℃に変更した以外は、実施例5と同様にして吸収スペクトルを測定し、10時間半減期温度等を求めた。ただし、10時間半減期温度等を求める際は、波長554nmにおける吸光度に基づいて図13A~図13Cと同様のグラフを作成した。結果を表1に示す。
一方、比較例1、2で用いた化合物は、10時間半減期温度が60℃以上と高かった。
よって、本発明のジアリールエテン化合物は、低温環境下での温度管理に適している。
-60℃下において、製造例1で得られた化合物(1-11)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を120秒照射して着色させ、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。紫外線を照射する前の吸収スペクトルを図14Aに示し、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図14Bに示す。
次いで、退色するまで40℃で放置した後、-60℃で吸収スペクトルを測定した。結果を図14Cに示す。
次いで、紫外線(波長313nm)を480秒照射し、吸収スペクトルを測定した。結果を図14Dに示す。
一方、図14Dでは、波長581nm付近に吸収スペクトルは確認できなかった。すなわち、化合物(1-11)は、退色後、再び紫外線を照射しても再着色しないことが示された。
-60℃下において、製造例1で得られた化合物(1-12)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を300秒照射して着色させ、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。紫外線を照射する前の吸収スペクトルを図15Aに示し、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図15Bに示す。
次いで、退色するまで55℃で放置した後、-60℃で吸収スペクトルを測定した。結果を図15Cに示す。
次いで、紫外線(波長313nm)を600秒照射し、吸収スペクトルを測定した。結果を図15Dに示す。
一方、図15Dでは、波長541nm付近に吸収スペクトルは確認できなかった。すなわち、化合物(1-12)は、退色後、再び紫外線を照射しても再着色しないことが示された。
-80℃下において、製造例3で得られた化合物(1-31)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を180秒照射して着色させ、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。紫外線を照射する前の吸収スペクトルを図16Aに示し、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図16Bに示す。
次いで、退色するまで0℃で放置した後、-80℃で吸収スペクトルを測定した。結果を図16Cに示す。
次いで、紫外線(波長313nm)を600秒照射し、吸収スペクトルを測定した。結果を図16Dに示す。
一方、図16Dでは、波長591nm付近に吸収スペクトルは確認できなかった。すなわち、化合物(1-31)は、退色後、再び紫外線を照射しても再着色しないことが示された。
-60℃下において、製造例3で得られた化合物(1-32)のn-ヘキサン溶液(濃度:約10-5mol/L)を石英セルに入れ、熔封した後、紫外線(波長313nm)を360秒照射して着色させ、吸光光度計(日本分光株式会社製、型式「V-560」)を用いて吸収スペクトルを測定した。紫外線を照射する前の吸収スペクトルを図17Aに示し、光定常状態(PSS)における吸収スペクトルを図17Bに示す。
次いで、退色するまで40℃で放置した後、-60℃で吸収スペクトルを測定した。結果を図17Cに示す。
次いで、紫外線(波長313nm)を780秒照射し、吸収スペクトルを測定した。結果を図17Dに示す。
一方、図17Dでは、波長548nm付近に吸収スペクトルは確認できなかった。すなわち、化合物(1-32)は、退色後、再び紫外線を照射しても再着色しないことが示された。
Claims (11)
- 下記一般式(1)で表される、ジアリールエテン化合物。
Xは、硫黄原子(S)、NR7又は酸素原子(O)であり、R7は水素原子(H)又はアルキル基であり、
Y1及びY2はそれぞれ独立に、炭素原子(C)又は窒素原子(N)であり、
R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方がアルキル基又はシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3であり、
R3は、Y1が炭素原子(C)である場合には、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR4と互いに結合して環構造を形成しており、Y1が窒素原子(N)である場合には、電子対であり、
R5は、Y2が炭素原子(C)である場合には、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR6と互いに結合して環構造を形成しており、Y2が窒素原子(N)である場合には、電子対であり、
R4は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR3と互いに結合して環構造を形成しており、
R6は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR5と互いに結合して環構造を形成している。) - 下記一般式(1A)で表される、請求項1に記載のジアリールエテン化合物。
R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、アルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方がアルキル基又はシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3であり、
R3は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR4と互いに結合して環構造を形成しており、
R5は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR6と互いに結合して環構造を形成しており、
R4は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR3と互いに結合して環構造を形成しており、
R6は、水素原子(H)、フェニル基、アルキル基、アルコキシ基もしくはシアノ基、又はR5と互いに結合して環構造を形成している。) - 前記R1及びR2はそれぞれ独立に、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~7のシクロアルキル基又はSiR8 3であり、3つのR8はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基又は芳香族基であり、R1及びR2の一方が炭素数1~10のアルキル基又は炭素数3~7のシクロアルキル基であり、他方がSiR8 3である、請求項1又は2に記載のジアリールエテン化合物。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載のジアリールエテン化合物を含む、温度インジケータ。
- 請求項4に記載の温度インジケータを有する、温度表示デバイス。
- 基材を有し、前記基材の一方の面に前記温度インジケータが形成されている、請求項5に記載の温度表示デバイス。
- 時間情報表示部を有し、平面視において、前記温度インジケータと前記時間情報表示部とが前記基材上の面方向に並んで形成されている、請求項6に記載の温度表示デバイス。
- 前記基材の他方の面に粘着層及び剥離層がこの順で形成されている、請求項6又は7に記載の温度表示デバイス。
- 前記温度インジケータ上に保護層が形成されている、請求項5~8のいずれか一項に記載の温度表示デバイス。
- 前記温度インジケータは少なくとも一方の面に粘着性を有し、前記一方の面に剥離層が形成されている、請求項5に記載の温度表示デバイス。
- 請求項4に記載の温度インジケータを有する、包装体。
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今川裕之,反応部位にトリメチルシリル基を有する非対称性ジアリールエテンのフォトクロミック反応挙動,日本化学会第90春季年会 講演予稿集III,2010年,Vol.90th No.3,Page947 "2 PC-114" |
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