JPS62246979A - 可逆性示温剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温度変化に応じて可逆的に変色する示温剤に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、可逆性示温剤としては金ＦＴＡ錯塩、コレステリ
ック液晶、電子供ケ性呈色性有機化合物とフェノール性
水酸ノ＾を有する化合物とアルコール性水酸基を有する
化合物の３成分からなる物質が、開示されている。前記
３成分のうちのフェノール性水酸ｊ、ｔｉを右する化合
物のかわりに、他の電子受容性化合物を使用したものが
１例えば特開昭５０−１０５５５５　、特開昭５１−５
７１３８１、特開昭５７−７８０７２、特開昭８Ｏ−９
９Ｇ９５．特開昭８０−１４９８８５　　、特開昭Ｇｏ
−１０４５８８号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする１５１　ｍ点〕これらの可逆
性示温剤のうち、金属錯塩は耐熱性、耐候性に優れ工業
的温度管理に広く利用されている。しかし、この金属錯
塩には常温あるいはそれ以下の温度で変色する物質はな
く、変色温度およびその色は金属ＩＪＲ塩そのもの覧性
質に依存しているため限定されたものになる。また、こ
れらの金属錯１ｉ目±組成中に重金属を含むので安全性
の面で問題がある。そのため家庭用品などへの使用は制
限されるという欠点があった。

コレステリック液晶は、温度計、装飾品等の日用品に使
われ、常温付近で変色するものも多種あり、変色は鋭敏
で、毒性も少ないという点で優れ一／　１％　　２　　
　１　　ふ　−ノＪ、Ａ５九ル　表　°二ふ＾１上欝１
　亡　ｈ　ふ薯信１Ｎ範囲で、それより低い温度または
高い温度では色が消えてしまうため、一種類の液晶によ
って特定の温度以上であるか、以下であるかを知ること
ができない。また化学的に不安定な物質で耐光性、１耐
湿性が劣り、価格が高いという欠点もある。

前記特公昭５１−４４７０８、特公昭５１−４４７０９
号公報に開示された電子供榮性呈色性有機化合物とフェ
ノール性水酸基を有する化合物とアルコール性水酸基を
有する化合物との３成分から成る組成物は、風呂用玩、
ｒ４、教育用玩具等に利用され、変色温度も常温を含め
広範囲に設定でき、色の変化が大きく、色彩も豊富で７
２ｊ性がないという利点を有している。しかし、この示
温剤は必須成分であるフェノール類が酸化されやすい不
安定な物質であるため、熱や光によってフェノール類が
変質し、温度による変色性を失うという欠点があった。

この欠点を解消するため、フェアノール性水酸基を有す
る化合物の代りに、カルボキシル基、スルホン酸基を有
する化合物や、酸性りん酸エステル等を使用するもの（
特開昭５０−１０５５５５号公報）、１分子中にアルコ
ール性水酩ノ、（、アルコキシ力ルポニルノ、（、カル
ボニル〕、（、エーテル基またはチオエーテル基を２情
景にイ１する化合物を使用するもの（特開昭５１−５７
６８１吋公報）、１．２，３．−　トリアゾール化合物
を使用するもの（特開昭５７−７６０７２号公報）、チ
オ尿素化合物を使用するもの（特開昭６０−９９６９５
号公報）、カルボン酸第１級アミン塩類を使用するも（
７）　（’１ＹＬｆＨｌ＋／（６０−１４９６８５号公
ｆ［Ｊ）　、　ベンゾチアゾール誘導体またはベンゾチ
アゾリン誘導体を使用するもの（特開昭６０−１８４５
８６号公報）が開示されている。しかし、これらのもの
はフェノール性水酸シ、（を有する化合物を使用した示
温剤に較べて熱変色性が劣る欠点があり、耐久性も殆ん
ど改４されていない。

本発明はこれらの欠点を解消し、鋭敏な変色を示し、安
定でｔＩｊ性がなく、広範囲な温度域に使用できる可逆
性示温剤を提供するものである。

〔問題点を解決するための子役〕

本発明者らは新規な示温剤について鋭意研究を重ねた結
果、脂肪族高級アルコール類、脂肪酸類、酸アミド類、
エステル類、エーテル類が溶融性物質として優れ、ロイ
コ染料は電子供与性呈色性物質として優れ、４−ヒドロ
キシクマリンおよび４−ヒドロキシクマリンの誘導体が
電子受容性物質として優れていることを見出した。さら
に、これらの３成分からなる組成物が温度変化に対応し
て溶融あるいは凝固し、これに伴い可逆的に変色するこ
とを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の可逆性示温剤は、（イ月酊肋族高級ア
ルコール類、脂肪酸類、酸アミド類、エステル類、エー
テル類のなかから選ばれる溶融性物質と、（Ｕ）ロイコ
染ネ４と、（ハ）４−ヒドロキシクマリンおよびその誘
導体から遠ばれる１または複数の化合物とを少なくとも
含有するものである。

（イ）溶融性物質としての脂肪族高級アルコール、脂肪
酸、酸アミド、エステル、エーテルのなかでも他の２成
分との相溶性が最も良＆ｒな脂肪族高級アルコールの使
用が良い結果を！ｊ−える。脂肪族高錫アルコールとし
て１士　例テばｎ−オクチルアルコール、ｎ−ノニルア
ルコール、ｎ−デシルアルコール、ｎ−ラウリルアルコ
ール、ｎ−ミリスチルアルコール、ｎ−セチルアルコー
ル、ｎ−ステアリルアルコール、ｎ−エイコシルアルコ
ール、ｎ−トコシルアルコールがある。

（ロ）ロイコ染ネ４は、通常、感圧紙、感熱紙等の発色
体に使用されているもので、構造により例えばトリフェ
ニルメ゛タンーフタリド類、フルオラン類、スピロピラ
ン類、フェノチアジン類、インドールフタリド類、ロイ
コオーラミン類、ローダミンラクタム類等があり、これ
らのすべてが使用口［能である。その中でもより好まし
い化合物を例示すれば以下の通りである。トリフェニル
メタン−フタリド類としてはクリスタルバイオレットラ
クトン、マラカイトグリーンラクトンである。フェノチ
アジン類としてはベンゾイルロイコメチレンブルーであ
る。フルオラン類としては２−ジエチルアミノベンゾフ
ルオラン、２−シクロヘキシルアミノフルオラン、３，
６．−ジェトキシフルオランである。インドールフタリ
ド類としては２−（フェニルイミノエタンジリデン）−
３，３−ジメチルインドリン、１，３．３−１−リメチ
ルイントリノー７′−クロル−β−ナフトスピロピラン
である。ロイコオーラミン類としてはＮ−アセチルオー
ラミン、Ｎ−フェニルオーラミンである。ローダミンラ
クタム類としてはローダミンβラクタムである。

（ハ）４−ヒドロキシクマリンは４位に水酸ノ＾を有し
ている。４−ヒドロキシクマリンの誘導体も４位に水酸
基を有することが必要である。これら誘導体としては、
例えば３−ベンゾイル−４−ヒドロキシクマリン、３−
シアノ−４−ヒドロキシクマリン、３−メトキシ−４−
ヒドロキシクマリン、３−エトキシ−４−ヒドロキシク
マリン、ジクマロールがある。

なお本発明の可逆性示温剤は上記（イ）〜　（ハ）の３
成分の組成物を必要とするものであるが、３成分だけで
あると組成物の凝固に伴なう発色が経時的に若干退色す
る傾向がある。この退色を防止するには、亜りん酸エス
テル化合物の添加が有効であり、この添加により示温剤
の退色を完全に防止することができる。使用する亜りん
酸エステル化合物の例としては、亜りん酸トリフェニル
、亜りん酸ジフェニル、亜りん酸ジフェニルクレジル、
亜りん酸トリクレジル、亜りん酸トリーｎ−ドデシルが
ある。

各成分の混合比は特に限定されるものではないが、おお
むねロイコ染料１屯量部に対して４−ヒドロキシクマリ
ン及びその誘導体から選ばれた１種または２挿具１−の
化合物０．１〜５重量部、脂肪族高級アルコールなどの
溶融性物質１０〜１００重も１部が適当である。亜りん
酸エステル化合物を添加する場合はロイコ染料１重量部
に対して０．１〜ｌ　Ｑ　を置部の添加が適当である。

４−ヒドロキシクマリン等の化合物の使用量は、一般的
にはロイコ染料１屯量部に対し０．１重量部未満では＋
１（逆性示温剤の着色力が弱くなり好ましくない、５重
量部を越えて用いてもそれ以上の着色力の増加はないか
ら５屯量部以下で用いるのが経済的である。溶融性物質
は一般的にはロイコ染料１重量部に対して１０％量部未
満の使用量では示温剤の温度上昇に伴う消色作用が不充
分となり、発色消色の判別が困難になる。１００重量部
以上使用すると示温剤の着色力が低下する。亜りん酸エ
ステルは、一般的にロイコ染料１重量部に対して０．１
重量部未満の使ｌ目よでは充分な退色防１１−効果が得
られず、またｌＯ重４部を超えて用いる、と示温剤の着
色力が低下する。

実際に本発明の可逆性示温剤を得るには、上記（イ）〜
　（ハ）の３成分の所定量に必要に応じて亜りん酸エス
テル化合物の所２２星を加え、これを加温して溶融し均
一に混合し、それを室温まで冷却すればよい。

〔作用〕

脂肪族高級アルコールなどの溶融性化合物は。

他の成分と混合されることにより、独自の温度で凝固＝
溶融をし、他の２Ｊ＆分の゛ｉｆｆ子授受反応を制御し
、変色に可逆性を与える。ロイコ染料は電子を供与して
呈色性を示す、４−ヒドロキシクマリンまたはその誘導
体は、ロイコ染料が供饗した電子を受容する。

少なくとも上記３成分からなる組成物の可逆性示温剤は
、低温凝固時においては、ロイコ染料が４−ヒドロキシ
クマリンまたはその誘導体に電子を供’ｊ　Ｌで発色す
る。高温溶融時には、ロイコ染料が電子を保持した無色
になる。すなわち、発色＝消色は組成物の凝固＝溶融に
伴って起こり、その変色温度は組成物中の溶融性化合物
の融点付近の温度となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

（Ａ）、ロイコ実科としてクリスタルバイオレットラク
トン１ｇと、４−ヒドロキシクマリンｌ［と、溶融性物
質として脂肪族高級アルコールであるミリスチルアルコ
ール５０ｇと、亜りん耐トリフェニルｔｇを混合し、約
５０℃に加温溶融して均一にする。このようにして得ら
れた組成物は３５℃以下では青色、３５℃以上では無色
となるｉｉ（逆性示温剤になる。

（Ｂ）、−ｌｘ記例（Ａ）で、ロイコ染料としてクリス
タルバイオレフトラクトンの代りにマラカイトグリーン
ラクトンＩｇを用い、その他は１−記例（Ａ）と同一に
すると、３５°Ｃ以下では緑色。

３５°Ｃ以１−では無色となるｕ（逆性示温剤が得られ
る。

このようにロイコ染料を変えることによって、変色温度
が同じで色彩の異なるものをつくることができる。

（Ｃ）、上記例（Ａ）で溶融性物質として脂肪族高級ア
ルコールであるミリスチルアルコールの代りにラウリル
アルコール５０ｇを用い、その他は上記例（Ａ）と同一
にすると、１８℃以下では青色、１８℃以１−では無色
となる可逆性示温剤がｍられる。

このように溶融性物質を変えることによって、色彩が同
じで変色温度の異なるものを得ることができる。

なお本発明のＯｆ逆性示温剤を構成する各成分には、基
本的には単独の化合物を使用するが、２種以上の化合物
を混合してもよい０例えば２種以上のロイコ染料を使用
して泥合色のものを作ったり、２種以上の溶融性物質を
使用して変色湿度を調１′！１１することもできる。

また、これらの示温剤の温１■変化に（ｆう色の変化は
有色＝無色であるが、１１１１記構成成分以外に熱変色
性のない染料や顔料を添加することにより、有色Ａ−右
色Ｂのように変化させることができる。

Ｆ記の表は本発明を適用する可逆性示温剤の実施例１〜
実施例１７７をまとめたもので、各成分の組成とそのと
きの変色特性の実験結果が示しである。同表に示す変色
温度および色の記載方法は下記の通りである。

例えば青　１Ｌ′。無とあるのは、順に低温色、変色温
度、高温色を示し、１８℃より低い温度では８色、１８
℃より高い温度では無色になることを表わしている。

また表中に記載した略語は以下の通りである。

ＣＶ　　Ｌ：クリスタルバイオレットラクトンＢＬＭＢ
：ベンゾイルロイコメチレンブル−Ｍ　　Ｇ　　Ｌ：マ
ラカイトグリーンラクトンＰＳＤ−Ｖ　：新Ｅｌ　ｆｆ
化工（株）製フルオラン系ロイコ染料 ＰＳＤ−０：同　Ｌ ＴＧ−２１：日本化薬（株）製フルオラン系ロイコ染料 ＰＳＤ−Ｒ：新［１曹化工（株）製ローダミンラクタム
系ロイコ染料 Ｚｕ−Ｐ：由来化学合成（株）製スピロピラン系ロイコ
染料 インドリルレッド二由来化学合成（株）製インドールフ
タリド系ロイコ染本１ （以下余白） 表（成分組成及び変色特性） 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明の可逆性示温剤は、鋭轍な変
色を示し、安定で毒性がなく、変色温度は０　’０以ド
から室温を含む広範囲の温度域に設定することができる
０色は青、赤、緑、黒、橙等の各色から任意に選択する
ことができる。また可逆性で繰り返しの使用にも、色の
退化がない。

従って、これらの特徴を利用して種々の分野への利用が
可能である０例えば各種工業に於ける温度測定、温度管
理、省エネルギー用温度標識、家庭用冷蔵庫、アイロン
、トースタ、湯沸し器等の温度管理や危険防止用標識、
風呂用温度計、飲食物の適温表示、教材、玩ＪＬ等への
用途が開ける。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、脂肪族高級アルコール類、脂肪酸類、酸アミド類、
   エステル類、エーテル類から選ばれる溶融性物質と、ロ
   イコ染料と、４−ヒドロキシクマリンおよびその誘導体
   から選ばれる１または複数の化合物とを少なくとも含有
   することを特徴とする可逆性示温剤。