JPS588776A - 感温材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、温度の上昇及び下降によって可逆的に光学的
特性が変化する感温材料に関し、さらに詳シくハエチル
アルコールと２−ヒドロキシエチルメタクリレート重合
体とからなる可逆性を有する感温材料に関するものであ
る。

従来、温度の変化によって光学的特性、特に光透過性が
変化する物質は数多く知られている。例えば、融点が６
０〜１２０℃の温度範囲にある有機可融性物質の微粒子
を分散させた樹脂（特公昭３４−８１６３号）及び空気
を分散状態で含んだ不透明フィルム（％公昭３７−１８
９９３号）などが提案されたが、これらはいずれも加熱
されることにより透明となるが、可逆的でないため、透
明化したものは、もはや感温材料としての機能をもたな
いものである。また、このような欠点を改善した可逆的
感温材料も知られている。例えば、非イオン性界面活性
剤とアクリルアミド重合体からなる温度変動により曇天
現象が現われたり消えたりするゲル状物質（特開昭５２
−７３９５７号）、及びスチレン、ブタジェン及びメチ
ルメタクリレートからなるフィルムタイプの透明樹脂（
特開昭５２−５４６８９号）が提案された。前者の非イ
オン性界面活性剤を用いる感温材料の場合、低温条件下
では非イオン性界面活性剤のミセルが水中で形成されて
可溶化し、透明状態を呈するが、温度上昇に伴なってミ
セルが破壊されて白濁化する現象を利用している。また
、後者の三元共重合体樹脂は。

固い層とゴム状層とで形成され、それぞれの層の屈折率
の温度依存性が異なる点を利用して、ある特定の温度の
ときのみ樹脂フィルムが透明化する感温材料として提供
される。

本発明者は、これら従来知られた感温材料を評価しなが
ら、さらに他の優れた感温材料を開発すべく多くの感温
材料について試作研究を進めた結果、エチルアルコール
とポリ２−ヒドロキシエチルメタクリレートとを組合わ
せたものが、極めて有利に感温材料として利用できるこ
とを見出した。

本発明者はこの組合わせ系について、さらに詳細にかつ
系統的に研究を行ない、ポリ２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートとエチルアルコールとの体積割合によって、
くもり点が連続的に変化すること、したがって所望のく
もり点の感温材料を容易に製造することができることを
見出し１本発明に到達した。

すなわち、本発明は、エチルアルコール媒体中に体積分
率として１５〜３５係のポリ２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートを分散させてなる感温材料を提供するもので
ある。

本発明の感温材料は、高温時には透明であるが、アルコ
ール媒体中にポリ２−ヒドロキシエチルメタクリレート
微粒子が分散状態で存在する。そのポリ２−ヒドロキシ
エチルメグクリレートは１合計量がエチルアルコール媒
体中に体積分率として１５〜３５係の範囲内となるよう
に存在させることが必要である。この範囲量より多くて
も少なくても光透適性の温度変化に伴なうシャープな透
明化−不透明化現象が得られ難いので感温材料として不
適切なものとなる。

本発明の感温材料は、系全体がゲル状となっているので
、低温領域では無数の分散微粒子と媒体外層とは相分離
を起こし、相の平衡が保たれて安定なくもりが形成され
るが、この系が昇温されると容易に均一相となり透明状
態となることが本発明者の研究により確認された。従っ
て、本発明の感温材料は相平衡論的挙動を示す系であっ
て、温度の変化により相平衡が変化するから、繰り返し
の昇温−降温に対し完全に可逆的に温度に対応する相状
態が敏感に形成される。

本発明の材料は、１５〜３５係の体積分率のポリ２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレートを分散状態で含有するエ
チルアルコールからなるが、該ポリマーに例えばエチレ
ングリコールジメタクリレートや４−メタクリロイルオ
キシカルコンなどの二官能性上ツマ−を導入したり、少
量の水や他の有機溶剤をエチルアルコールの一部に用い
るとき。

さらに、後述するポリマー製造の際に１反応媒中に水そ
の他の溶剤を少量添加するなどして光透過性すなわちく
もり点が変わる温度を微妙に変更調節することができる
。

本発明の材料は、最も有利には次のようにして製造する
ことができる。

反応媒体としてアルコール、とくにエチルアルコールを
使用し、該エチルアルコールとの体積分率として１５−
３５’ｌの２−ヒドロキシエチルメタクリレートモノマ
ーをエチルアルコールに添加溶解させ、通常１重合開始
剤を用いて溶液重合することにより容易に本発明の材料
が得られる。重合開始剤としては、過酸化物系、アゾ系
その他公知のものが使用でき、それらは七ツマー類の０
．５〜３重量噛程度が用いられる。また１通常１重合系
を１例えばアゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾ
イルなどの重合開始剤の存在下で４０℃〜還流温還流部
熱し、あるいは重合開始剤としてベンゾインやベンジル
を用い加熱することなく紫外線を照射することにより系
内のモノマー類を容易に重合させることができる。重合
は通常３０分ないし数時間で完了する。エチルアルコー
ルを反応媒体として使用すれば、そのままで本発明の感
温材料として提供される。

本発明の感温材料は、揮発性のエチルアルコール成分を
含むので、ポリマーの体積分率を確保するために透明容
器に気密に封入して実用に提供される。透明な容器は、
封入される本発明の材料に対し不活性であればどんな透
明な素材でもよいが。

有利１（はガラス容器が用いられ、また着色した透明容
器であってもよい。

またさらに１本発明の材料に、その媒体に溶解する着色
剤１例えば染料を添加して着色することもできる。

上記したように１本発明の感温材料は１分離相と均一相
とが温度変化により可逆的に形成されて、透明−不透明
化の現象変化が鋭敏に現われるので。

感温素子、感熱自動光量調節器などに極めて好都合に利
用することができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜５ ２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＦｉＭＡ）及
びエチルアルコールの各種体積分率の混合溶液をつくり
、それぞれに重合開始剤としてアゾビスイソブチロニト
リル帆００５．９を加え、内径１ｃｍの透明ガラス管に
採取した。各管をすべて窒素置換して封管後、６０℃の
温度に保って約３時間重合反応させて感温材料を製造し
た。

各感温材料のモノマーとエチルアルコールの容量割合、
ポＩＪ　ＨＥＭＡの体積分率（Φｍ）及びそれぞれの材
料のくもり点をまとめて第１表に示す。

第１図は、第１表のＨＢＭＡの体積分率（Φｍ）とくも
り点ＣＧ）との関係を示すもので、各材料についてプロ
ットし、それらの点を結んだカーブが示されている。

上表及び第１図から明らかなように、　ＨＥＭＡの体積
分率が低減するほど、くもり点が上昇し、所望温度で相
変化がおこる感温材料を製造することも、単にＨＦｉＭ
Ａ　の体積分率の選択により容易に達成できることが理
解されよう。

また１例えば実・流側２について説明を加えるならば、
得られたくもり点１４℃の感温材料は、この温度以上で
は透明であるが、温度が低くなると徐々に透明度が失わ
れ、８〜９℃でアイスクリーム状の白濁色を呈する。こ
れは濁度が変化する温域で温度検知管として有効に使用
することができた。

実施例６ ２−ヒドロキシエチルメタクリレート２−、エチルアル
コール５−及び過酸化ベンゾイル０．００５ｇをガラス
管に封入し、６５℃で４時間反応させた。その後、反応
管を開封し、ゲル体を採取し。

アルコール分を蒸発させた。残ったポリ２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート０．９ｇを粉砕し。

２．５−のエチルアルコール中に分散させて、プラスチ
ック容器に封入した結果、温度上昇に伴なって透明とな
り、冷却後白濁化した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポリ２−ヒドロキシエチルメタクリレートの
体積分率＠ｍ）とくもり点との関係を示すグラフである
。 第１図 くもり点　（０Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エチルアルコール媒体中に体積分率として１５〜３
   ５係のポリ２−ヒドロキシエチルメタクリレートを分散
   させてなる感温材料。 ２　エチルアルコールと体積分率が１５〜３５幅トする
   量の２−ヒドロキシエチルメタクリレートモノマーとを
   混合溶解し１重合することを特徴とする感温材料の製造
   方法。