JPS61168686A - 感温材料 - Google Patents

感温材料

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JPS61168686A
JPS61168686A JP964185A JP964185A JPS61168686A JP S61168686 A JPS61168686 A JP S61168686A JP 964185 A JP964185 A JP 964185A JP 964185 A JP964185 A JP 964185A JP S61168686 A JPS61168686 A JP S61168686A
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JP
Japan
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cloud point
temperature
point temperature
polysaccharide
opaque
Prior art date
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Pending
Application number
JP964185A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Hosokawa
宏 細川
Tomoko Yui
油井 智子
Kunihiro Aoki
青木 邦広
Shunsuke Minami
南 俊輔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP964185A priority Critical patent/JPS61168686A/ja
Publication of JPS61168686A publication Critical patent/JPS61168686A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 [産業上の利用分野] 本発明は有機溶剤と水と多糖類とからなる溶液を含有す
る曇り点温度を境にして透明、不透明の変化をする感温
材料に関する。
[従来の技術1 温度変化により物質の色が変化する材料は古くから知ら
れており、感温材料としての応用が種々計られている。
一方、温度により透明度の変化するものとして液−液相
分離を示す溶液系があるが、このような溶液系では相分
離が開始すると系全体が不透明(通常は白7M6)とな
る、この時の温度を曇り点温度という、つまり、l和か
ら2相に転移する時を例にとり説明すると、はじめ透明
であった混合溶液が曇り点温度に達すると相分離が開始
して不透明となり、さらに相分離が進行するとこの不透
明な溶液が徐々に界面を有する透明な2相に分離し、新
たな平衡状態に達する。この曇り点温度を境として透明
になったり不透明になったりする現象を利用することに
より感温材料として温度センサー等に応用しようとする
ときには不透明状態からすぐに2相に分離して透明にな
ってしまっては都合が悪くなる。つまりこの不透明状態
をある程度持続させることが必要となる。この持続時間
は非平衡状態である不透明な状態から新たな平衡状態で
ある2相の状E;に達する速さを特徴づける緩和時間の
長さに関係し、系を構成する分子の拡散係数に密接に関
係する。
[発明が解決しようとする問題点] 従って低分子である水と有機溶剤のみで系を構成すると
緩和が速すぎて不透明状態に留まる時間が短すぎるとい
う問題がある。
これを改善しようとして小さな拡散係数を有する高分子
で系を構成すると例えばポリマーブレンド系の示すスピ
ノーダル分解では不透明状態が数日乃至数箇月持続する
がその反面応答速度が極めて遅く1例えば温度センサー
等の用途に対して実用性がないのが現状である。
又、はとんどの溶剤−水系では曇り点温度が1つしか存
在しないが、これでは1つの系で1つの温度についてそ
れより上か下かを表示することしかできない、一方、あ
る温度範囲に温度を保つことが必要な場合等目的によっ
ては2つ以上の曇り点温度を有する方が好ましい場合も
ある。
このような状況から、本発明の目的は応答速度も速く、
曇り点温度での緩和が遅く、かつ、好ましくは2つ以上
の曇り点温度を有する感温材料を提供することにある。
 本発明者等はこの目的を達成するために鋭意検討した
結果、下限臨界共溶現象(以下LC3Fという)を示す
水と有機溶剤との混合溶液に多糖類を添加すると、この
系は曇り点温度前後において不透明、透明状態は安定と
なり長時間その状態を維持する一方で、その相転移の応
答速度はきわめて速いことを見出し、更に驚くべきこと
にはある種の多糖類を用いた系は2つの曇り点温度(T
+ 、T2 ;但しT r < T 2 )を有し、こ
のT、とT2の間の温度範囲では透明なl相状態となり
、この温度範囲以外では不透明になる現象を見出し本発
明を完成させたものである。
[問題点を解決するための手段] 即ち、本発明の要旨は有機溶剤と水とからなり下限臨界
共溶現象が出現する有機溶剤と水の混合比率領域を有す
る混合液に多糖類を添加してなる溶液を含有することを
特徴とする感温材料にある。
本発明において下限臨界共溶現象(LC≦P)とはある
温度以上では液−液の2相に分離し、その温度以下では
均一なl相になる混合溶液においてl和から2相にある
いは?相から1相に変化する相転移現象をいう、このL
C5Pは必ずしも全混合比範囲にわたって存在している
必要はなく、ある特定の混合比領域にLC3Pが存在す
る場合はその混合比領域で使用すればよい。
水と混合した場合LC3Pを有する混合溶液を形成する
有機溶剤としてはメチルエチルケトン、ジエチルアミン
、2.3−ジメチルピリジン、2.4−ジメチルピリジ
ン、2.5−ジメチルピリジン、2.6−ジメチルピリ
ジン、3,4−ジメチルピリジン、3.5−ジメチルピ
リジン、ジ−n−プロピルアミン、エチレングリコール
−n−ブ゛チルエーテル、エチレングリコール−イソブ
チルエーテル、l−エチルピペリジン、2−エチルピペ
リジン、?−エチルピリジン、3−エチルピリジン、4
−エチルピリジン、ヘキサメチルイミン、メチルジエチ
ルアミン、l−メチルピペリジン、2−メチルピペリジ
ン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、3
−メチルピリジン、ニコチン、l、2−プロピレングリ
コール−1−7’ロピルエーテル、l、2−プロピレン
グリコール−2−プロピルエーテル、l−プロピルピペ
リジン、ピラミドン、トリエチルアミン、2.4.6−
ドリメチルビリジン及びこれらの有機溶剤を含む混合有
機溶剤を挙げることができる。
水とこれらの有機溶剤との混合溶液の曇り点温度及び透
明状態を保つ温度幅は有機溶剤の種類、組合わせ、混合
比、多糖類の種類、分子量、濃度等により自由に設定す
ることができる。多糖類の添加量はo、oot〜60重
量%であることが好ましく、0.05〜15i量%であ
ることがより好ましい、添加量が下限未満であるとTl
が出現しないか、又は出現しても濁度が充分でなく、上
限を越えると粘爪が高くなりすぎ、又、均一な1相領域
が現れなくなる傾向にある。多糖類としてはデキストラ
ンのような水溶性非電解質多糖類が好ましく用いられる
この混合溶液に多糖類を添加した系は単に上記の有機溶
剤と水と多糖類を均一に混合するだけで得られるもので
あり、透明状態を保つ温度条件下に保存しておけばいつ
まででも安定であり、又、一旦相分離を起しても再度均
一に混合するだけでもとに戻るという特徴を有し、この
系は材料の入手も容易で製造も容易なものであり、工業
的に安価に提供できる。
この混合溶液に多糖類を添加した系は曇り点温度におけ
る透明状態、不透明状態の相転移の応答速度が通常の有
機溶剤−水混合系が示す応答速度と同程度の速さである
にもかかわらず、不透明になったあとその温度状態に保
ち続けた時の透明な2相になるまでの不透明状態の持続
時間がかなり長いという特徴を有する。不透明になった
状態から2相に相分離するまでの不透明状態の持続時間
は系の温度が高くなるにつれて若干短くなるが、実用上
は問題ない持続時間を有する。さらに長時間の持続時間
を必要とする場合には該溶液を厚さ1mm以下の容器や
内径1mm以下の円筒容器等の狭い間隙に入れる等の工
夫により該持続時間を長く保つことができる。
この多糖類・混合溶剤系に必要に応じメチレンブルー、
コンゴーレッド等の着色剤やその他の添加物を添加して
もよい。
[実施例] 以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
実施例1 種々の混合比のエチレングリコールモノ−n−ブチルエ
ーテルと水とからなる混合溶液を調製し、曇り点温度を
求めた。その結果を第1図の曲線L1で示す、この混合
溶液に分子量lO万〜20万のデキストランを1.0重
量%添加し、この系の曇り点温度曲線を求めた。その結
果を第1図のL2、L3で示す、第1図において横軸は
混合溶液におけるエチレングリコールモノ−n−ブチル
エーテルの重V%を示し、縦軸は温度を示す、第1図か
ら明らかなようにこの系はL2.L3で示される2つの
曇り点温度を有しており、各曇り点温度L2とL3の間
の温度では系は透明となり、それ以外の温度では不透明
となる。このデキストランを添加した混合溶液を縦50
mm、横10 m m、厚さ1mmの内容積を有する壁
厚1mmの透明な容器に充填した。この系はL2以上又
はL3以下の温度条件での不透明な状態で、不透明にな
ってから少なくとも1時間以上は白濁状態が持続した。
又、L2又はL3を越えた時に透明から不透明又は不透
明から透明になる応答速度を特徴づける緩和時間は数秒
程度であった。
実施例2 種々の混合比のエチレングリコールモノ−n −ブチル
エーテルと水とからなる混合溶液を調製し。
曇り点温度を求めた。その結果を第2図の曲線り。
で示す、この混合溶液にカルボキシメチルセルロースナ
トリウム(和光紬薬■製)を0.2重量%添加し、この
系の曇り点温度曲線を求めた。その結果を第2図のL2
で示す、第1図において横軸は混合溶液におけるエチレ
ングリコール七ノーn−プチルエーテルの重量%を示し
、縦軸は温度を示す、第2図から明らかなようにこの系
は1つの曇り点温度を有しており、曇り点温度L2以下
の温度では系は透明となり、それ以上の温度では不透明
となる。このカルボキシメチルセルロースナトリウムを
添加した混合溶液を内径1mm、長さ40mmの内容積
を有する壁厚1mmの透明な円筒形容器に充填した。こ
の系は不透明になってから少なくとも1時間以上は白濁
状態が持続した。
又、L2を越えた時に透明から不透明又は不透明から透
明になる応答速度を特徴づける緩和時間は数秒程度であ
った。
実施例3 種々の混合比のエチレングリコールモノ−n−ブチルエ
ーテルと水とからなる混合溶液を調製し、曇り点温度を
求めた。この混合溶液にアルギン酸ナトリウム(和光紬
薬■製)を0.2重量%添加し、この系の曇り点温度曲
線を求めた。その結果を第1表に示す、アルギン酸ナト
リウム系は1つの曇り点温度を有しており、系は曇り点
温度以上で不透明となり、曇り点温度以下で不透明とな
る。
このアルギン酸ナトリウムを添加した混合溶液を縦50
mm、横10mm、厚さ1mmの内容積を有する壁厚1
mmの透明な容器に充填した。この系は曇り点温度以上
で不透明になってから少なくとも1時間以上は白濁状態
が持続した。又、曇り点温度を境に透明から不透明又は
不透明から透明になる応答速度を特徴づける緩和時間は
数秒程度であった・ 実施例4 アルギン酸ナトリウムの代りにヘパリンナトリウムを用
いた以外は実施例3と同様にして曇り点温度を求めた。
ヘパリンナトリウム添加系は1つの曇り点温度を有して
いた。その結果を実施例3の結果と共に第工表に示す。
この系を実施例3で用いたと同様の容器に充填した場合
、曇り点温度以下で不透明になってから少なくとも1時
間以上は白濁状態が持続した。又、緩和時間は数秒程度
であった。
実施例5 アルギン酸ナトリウム0.2重量%の代りにカルボキシ
メチルセルロースナトリウム0.02重量%を添加した
以外は実施例3と同様にして曇り点温度を求めた。ヘパ
リンナトリウム添加系は1つの曇り点温度を有していた
。その結果を第2表に示す。この系を実施例3で用いた
と同様の容器に充填した場合、曇り点温度以下で不透明
になってから少なくとも1時間以上は白濁状態が持続し
た。
又、緩和時間は数秒程度であった。
実施例6 種々の混合比のトリエチルアミンと水とからなる混合溶
液を調製し、曇り点温度を求めた。この混合溶液にアル
ギン酸ナトリウム(和光純薬■製)を0.02 ii量
%添加し、この系の曇り点温度曲線を求めた。その結果
を第3表に示す、アルギン酸ナトリウム系は1つの曇り
点温度を有しており、系は曇り点温度以下で不透明とな
り、曇り点温度以下で不透明となる。このアルギン酸ナ
トリウムを添加した混合溶液を縦50mm、横10mm
、厚さ1mmの内容積を有する壁厚1mmの透明な容器
に充填した。この系は曇り点温度以下で不透明になって
から少なくともi*lVJ以上は白濁状態が持続した。
又、緩和時間は数秒程度であった。
実施例7 種々の混合比の2.6−ルチジンと水とからなる混合溶
液を調製し、曇り点温度を求めた。この混合溶液に分子
J)10〜2o万のデキストランを0.7重量%添加し
、この系の曇り点温度曲線を求めた。その結果を第4表
に示す、アルギン酸ナトリウム系は1つの曇り点温度を
有しており、系は曇り点温度以下で不透明となり、曇り
点温度以下で不透明となる。このアルギン酸ナトリウム
を添加した混合溶液を縦50mm、横10mm、厚さ1
mmの内容積を有する壁厚1mmの透明な容器に充填し
た。この系は曇り点温度以下で不透明になってから少な
くとも1時間以上は白濁状態が持続した。又、緩和時間
は数秒程度であった。
第1表 有機溶剤     濃度(1幻20  30  40 
 50曇り点   無添加        45.4 
46.2 47.5 53.1温度  アルギン酸ナト
リウム 0.2 44.3 43.5 41.9 36
.5(’C)  ヘパリンナトリウム  0.2 48
.9 47,0 45,6 440第2表 有機溶剤濃度(wt$)  20  30  40  
50  60曇点温   無添加     27,8 
26.3 26.8 29,5 37.5度(’C) 
 0.02 wt%   26.0 24.6 23.
3 21.0  <0第3表 有機溶剤濃度 20  30  40  50  60
曇り点温度 無添加   1B、6 18.5 18.
5 18.4 18.9(’C)    0.02wt
$  18.5 17,3 16.0  7,1 13
.0第4表 有機溶剤濃度 20  30  40 曇り点温度 無添加   33,7 33,5 34.
0(’C7)    0.02wtZ  340 14
.8  9.8[本発明の効果] 本発明の感温材料は水、有機溶剤、多糖類という入手し
易く、且つ、安価である材料を用いて容易に製造するこ
とができ、かつ有機溶剤の種類、混合比、多糖類の種類
、濃度を適切に選択するだけで曇り点温度即ち検知した
い温度を目的に合わせて調節できるという特徴を有する
。さらに、単   □なる有機溶剤と水の組合わせに比
べより安定に不透明状態を保つことができ、スピノーダ
ル分解を利用するポリマーブレンドに比べて充分応答速
度が速いという特徴を有する。
又、2つの曇り真温度を有している溶液系を選ぶことに
より1つの系で2つの温度を検知し、該温度範囲内にあ
るかどうかを知ること、あるいはこの温度範囲の時のみ
光を通すこと等の応用が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は下限臨界共溶現象が出現する有機溶
剤と木の混合比率領域を有する有機溶剤と水との混合液
の曇り点温度曲線と本発明の感温材料の曇り点温度曲線
を示すグラフである。いずれも縦軸は温度、横軸は有機
溶剤/水混合液における有機溶剤の重量%を示す。 図においてり、は水−有機溶剤系での曇り点温度曲線、
L2とL3はそれに多糖類を添加した系での曇り点温度
曲線を示す。 せ 1 困

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、有機溶剤と水とからなり下限臨界共溶現象が出現す
    る有機溶剤と水の混合比率領域を有する混合液に多糖類
    を添加してなる溶液を含有することを特徴とする感温材
    料。
JP964185A 1985-01-22 1985-01-22 感温材料 Pending JPS61168686A (ja)

Priority Applications (1)

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JP964185A JPS61168686A (ja) 1985-01-22 1985-01-22 感温材料

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JP964185A JPS61168686A (ja) 1985-01-22 1985-01-22 感温材料

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JPS61168686A true JPS61168686A (ja) 1986-07-30

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ID=11725845

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JP964185A Pending JPS61168686A (ja) 1985-01-22 1985-01-22 感温材料

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JP (1) JPS61168686A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020500106A (ja) * 2016-10-04 2020-01-09 アクアフォータス テクノロジーズ リミテッドAquafortus Technologies Limited 熱応答性溶液、及びその使用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020500106A (ja) * 2016-10-04 2020-01-09 アクアフォータス テクノロジーズ リミテッドAquafortus Technologies Limited 熱応答性溶液、及びその使用方法

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