JPS63122780A - 可逆性示温材 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、温度変化によシ色相が変化する温度管理材の
一種である可逆性示温材に関するものである。

〔従来技術における問題点〕

古くから示温性顔料の研究は行なわれ、既に種々の用途
に実用化されているものもある。これら示温性顔料は有
機化合物が主体であることから、市販されている可逆性
示温材の耐熱限界温度は高いものでも２５０℃程度であ
る。

一方、家庭内には暖房機器、調理機器、アイロン、風呂
釜等比較的高温になり、安全性のため示温性顔料の付加
が望まれる機器が数多くあるが、このような機器への可
逆性示温材料の適用例は皆無に等しい。これは上述した
従来の可逆性示温材料をそのまま耐久商品である家電製
品に適用しようとすると耐熱性、耐久性などの面で充分
な信頼性を得にくいためである。

以上の点に鑑み、これまでにも無機化合物を用い耐熱限
界温度を高めようとする可逆性示温材の提案がなされて
きた。それらは銀化合物や硫化物、ヨウ化物の複合材料
が主であるが、いずれも耐熱限界温度の飛躍的な向上が
認められず、また安全性、寿命、コスト、毒性などの点
で実用性て欠けるところがある。

〔発明の目的〕

本発明は、これらの広汎な用途を可能にするため、安全
性および安全性に優れ、おおよそ６５０℃の耐熱性を有
し、低コストで視認性の良い可逆性示温材を提供するこ
とを目的とする。

〔実施例〕

本発明は、サーモクロミック特性を示すことが知られて
いるＰｂ＋　Ｃｒ　ｔ　−ｘＭｘｏｓ　　（Ｍ　＝Ｍ　
ｏ　、、　Ｗ％Ｓ、Ｘ−０，１〜０．９．）に、さらに
視認性を高めるため、Ｔｅ元素を固溶させた化合物Ｐｂ
ｚ（Ｃｒ１−ｘＭｘ）ｔ−ｙＴｅｙＯｓの多結晶体を使
用する。その組成はＹ値を０．１から０．９の範囲とし
たものである。この組成比は特にサーモクロミック特性
（温度による色変化）の定量的評価から選定したもので
ある。このサーモクコミック特性の定量的評価について
は、可視域拡散反射光分光分析装置を使用し、それぞれ
の試料について各温度での反射スペクトルを算出し、そ
のシフト幅から評価を行った。

本発明者が上述の実験によシ、Ｔｅ元素の含有量とサー
モクロミック特性との関連を詳細に調べたところ、Ｔｅ
元素の含有量が多い程室温での色調は橙色から黄色側へ
とシフトし、室温での色調を任意に選択し得ることを確
認した。またＴｅ元素を含有させることによシ、反射ス
ペクトルのシフト幅を増大せしめる効果が認められ、こ
れにより色変化の視認性（サーモクロミック特性）を向
上でき得ることがわかった。ただしＹ値を１とした時、
すなわちＰｂ２Ｔｅａ５　とした時には、室温での色調
が白色となシ、加えてサーモクロミック特性も完全に消
失していることを確認した。

以上よりＰｂ２（Ｃｒｔ−ｘＭｘ）ｔ−ｙＴｅｙｏ５（
Ｍ”’　Ｍｏ−Ｗｓ　Ｓ　、Ｘ　−０，１〜Ｏ１９，）
系においてＹ１直は０．１から０．９の範囲が妥当であ
り、この範囲の組成の調整によって室温での色調を任意
に選択でき、かっ色変化の視認性（サーモクロミック特
性）を向上でき得ることがわかった。

次に上記多結晶体の製造法について述べる。該多結晶体
は鉛化合物とクロム化合物とおよびモリブデン化合物、
タングステン化合物、イオウ化合物のうちの一種とこれ
にテルル化合物を上述の組成比となるように混合し、空
気中で４５０℃〜６５０℃の温度で焼成する。この際供
する化合物は、酸化物かまたは前述の温度範囲において
、はぼ完全に分解して酸化物となるものであればよい。

−例を挙げると鉛では、硝酸化物、炭酸化物、水酸化物
、シュウ酸化物もしくはこれらの化合物の水和物といっ
たものである。

該化合物の合成には焼結法を用いる。

この場合、焼成温度があまり低いと焼成時間が長くなシ
、また温度が高すぎると熔融してしまい粉砕の工程での
困難を生じる。本発明者が打なった実験によると温度範
囲は、４５０℃〜６５０℃が妥当である。

以下、具体的に実験した結果について説明を行なう。

いずれも試薬級のＰｂｏ、　Ｃｒ２Ｏ３、ＭＯＯ３、Ｗ
Ｏ３、Ｐｂ　ＳＯ４及びＴｅＯ２を出発原料とし、Ｐｂ
ｚ　（Ｃｒ　ｔ　−ｘＭｘ　）　１−Ｔｅ３’Ｏｓを合
成する。表１に代表的な試料における変色の色調を示す
。それぞれ秤量した試料をよく混合した後、るつぼに入
れ５００℃で約１２時間保持した。試料が十分に冷えて
から乳鉢で粉砕し、再びるつぼに入れ６５０℃で約３０
時間加熱保持した。これを徐冷した後、再び乳鉢で微粉
砕した。以上の製法を工程図知したものを第１図に示す
０ 表１の右欄に各試料の室温での色と８０℃での色を示し
た。これよシ本材料は、Ｔｅの含有量によって変色の色
調に選択性を有していることがわかる。

さらに詳しく示温特性を調べるために、各試料について
室温（ＲＴ：２５℃）、７０℃、１４０Ｔ。

２１０℃、２８０℃の各温度での可視域拡散反射光分光
分析を行った。代表的な例としてＰｂ２ＣＣｒｏ、ｘＭ
ａｏ、ｔ〕ａ、５ａＴｅｏ、５ａＯｓ　　（試料番号２
　）％　Ｐｂ２（Ｃｒｏ、３Ｓｏ、ｔ）ｏ、５ｏＴｅｏ
、５ｏｏｓ　（試料番号５　）　％　Ｐｂ２　（Ｃｒ　
ｏ、ｓＷｏ、ｓ　）　ｏ、ｓ　ＯＴｅ　ｏ、ｓ　ｏｏｓ
（試料番号８）の３踵の測定結果を第２図〜第４図に示
す。また色の比較を行うため各々のスペクトル値から光
源Ｄ６５、視野角２度のＹｘｙ表色系のＸ％　７座標値
を計算し、プロットして第５図に示した。

第２図〜第４図よ勺、いずれの試料も室温から２８０℃
の範囲で、反射スペクトルが長波長側ヘシフトしている
ことがわかる。また第５図からはニレメン）　（Ｍｏ、
　Ｗ、　Ｓ　）　　の選択によって室温での色調、変色
幅、及び彩度が異なっていることがわかる。

以上よシ、本材料は室温での色調、変色幅、彩度の点で
これらを任意に選択し、用途に応じた特性を供すること
ができ得るよう改善されていることが分かる。

また耐熱性を調べるため、示差熱天秤を用いて熱重量変
化を測定した。温度は６５０℃まで上げた。測定試料は
試料番号２．５．８、を用いた。

結果として、当該温度では基本的に熱重量変化は見られ
なかった。

以上より、本材料は少なくとも６５０’Ｃ４では融解、
もしくは分解することもなく安定であると判断できる。

さらに耐候性の指標として耐紫外線性の試験のため試料
番号２．５．８の粉体試料に、強度７ｍＷ／　ｆｆｌ　
、波長３６５　ｎｍの紫外光を空気中で１８０時間連続
照射した。照射試料についてＸ線解析を行ったが分解生
成物は見られなかった。また拡散反射光分光分析を行っ
たが退色は見られなかった。

以上より、本材料は紫外光下においても極めて安定性の
高い材料であることを確認した。

以上、本実施例においては鉛、クロム、モリブデン、タ
ングステン、テルルについては酸化物を、またイオウに
ついては鉛の硫化物を出発原料として供したが、いずれ
の元素についても金属、または水酸化物、炭酸化物、硝
酸化物、シュウ酸化物、ハロゲン化物、もしくはこれら
の化合物の水和物を供しても何ら支障ない。

〔発明の効果〕

本発明の可逆性示温材の利点を以下に示す。

［１）示温特性に関する事項 （Ｉ）Ｐ　ｂ　２　Ｃｒ　ｔ　−ｘＭｘｏｓ　（Ｍ＝Ｍ
ｏ　％　Ｗ％　Ｓ　％Ｘ＝０．１〜０．９）よ〕も優れ
た示温特性を示す。また室温での色調を任意に選択でき
る０ テルル元素の含有量が多くなればなるほど常温での色調
は、橙色から淡黄色へと移る。

従ってテルル元素の含有量によって、橙色から淡黄色の
範囲で任意に室温での色調を選択することができる。

（ＩＩ）変化が視認できる温度が７０℃〜８０℃である
。

可熱追従性がよく熱履歴を持たない。

（２）安定性、安全性に関する事項 ば〕耐熱温度は約６５０℃である。これは現在実用化さ
れている可逆性示温材料よりはるかに高い。

（ＩＮ）紫外光下において退色しない。

（２）熱サイクルに充分な寿命を有する。

（３）製法に関する事項 （Ｉ）簡単な方法で合成でき、設備コストも小さくて済
む。

ｆｆり原料が比較的安価で低コストで製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における製法の工程図、第２図は試料番
号２の拡散反射光スペクトルの説明図、 第３図は試料番号５の拡散反射光スペクトルの説明図、 第４図は試料番号８の拡散反射光スペクトルの説明図、 第５図はＹｘｙ表色系での試料番号２．５．８の各温度
（室温、７０℃、１４０℃、２１０℃、２８０℃）にお
ける色度の説明図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｐｂ＿２〔Ｃｒ＿１＿−＿ＸＭ＿Ｘ〕Ｏ＿５（Ｍ＝
   Ｍ＿０、Ｗ、Ｓ．Ｘ＝０．１〜０．９）にＴｅを固溶し
   てなる酸化物多結晶体からなる可逆性示温材。