JPS6361080A - 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】 ［技術分野〕 未発明は、温度変化により色調が異なる可逆性示温材に
関するものである。

〔従来技術における問題点〕

古くから、示温性顔料は商品化され、さまざまな用途に
利用されてきた。一方、家庭内には、暖房器、調理機器
、アイロン、風呂釜等比較的高温になり不用意な接触等
を避ける念め示温性顔料の付加が望まれる機器が多い。

し力・し、これらの機器への可逆性示温材の適用例は皆
無に等しＡｏこれは、従来の可逆性示温材の耐熱限界温
度が低い（高いものでは２５０°Ｃ程度）ことが支障と
なって＾るためである。

このような事情に鑑み、これ１でにも無機化合物を用ｂ
、耐熱性を高めた可逆性示温材が提案されてきた。これ
はヨウ化物、硫化物等の複合材料が主であるが、安定性
、寿命、コスト、毒性などの点でいずれも、もう一つ決
め手に欠くところがある。

〔発明の目的〕

未発明は、広汎な用途を可能ならしめるため。

安定性及び安全性に優れ、おおよそ８００℃の耐熱性ヲ
有し、力・つ低コストを視認性の良い可逆性示温材を提
供することを目的とした。

［発明の構成］ 未発明の構成は、以下のとおシである。可逆性示温材料
として、ビスマス−バナジウム−リン酸化物系多結条体
を使用する。その組成は、バナジウム原子数とリン原子
数の和とビスマス原子数との比がｌ対ｌでありかつ、バ
ナジウムとリンの原子比が１対０．２５より１対２の範
囲である。該多結晶体を作製するにあたり一ビスマス化
合物とバナジウム化合物とリン化合物を上述の組成比と
なるように混合し、空気中で５００℃〜８００　’Ｃの
温度で焼成する。あるいは、バナジン酸ビスマスヲ前述
の組成比となるように混合し、同様の条件で焼成する。

この際用いる化合物は、酸化物かまたは、空気中で前述
の温度範囲で完全に分解して酸化物となるものであれば
良い。−例をあげるとビスマスでは、硝酸化物、塩化物
、バナジウムでは、バナジン酸アンモニウムといったも
のである。

〔発明の効果〕

未発明の示温材は以下の有効性全有する。

（１）示温特性に関する事項。

ｉ）’ＢｉＶＯ４よりも鮮や力）な色調を有し、色調の
変化も大きい。

ｉ）室温での色からの変化が視認できる下限層温度が１
００°Ｃ〜１２０℃である。

’１ｉｉ）゛熱追従性が良く、熱履歴を持たない〇（２
）安定性、安全性に関する事項 ｉ）耐熱温度は、約８００℃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
。

ｊ；〕　　紫外光下で変色しなり０ ｉｉｉ）　　熱サイクルＥこ充分な寿命を有する。

ｉＶ）　　人体ｌこ有害な物質を含まない。

（３）　　製法番こ関する事項 ；）簡単な方法で合成でき、設備コストが小さくてすむ
。

ｉｉ）原料が比較的安価なため、低コストで作製できる
。

〔実施例］ 以下（こ未発明に係る可逆性示温材の製法について詳述
する。

りずれも試薬級のＢｉｚＯｘ及びＶ２Ｏ５力・らＢｉＶ
Ｏ４’ｉ合成する。ここで得られたＢ　ｉＶＯ＊と試薬
級のリン酸ビスマスを下記表１に示す重付だｒｒ秤量ｆ
る。このときのビスマス、バナジウム及びリンの原子比
は、同表に示すとおりである。

次に秤量した試料を良く混合した後、堝坩に入れ６５０
℃で約１８時間保持した。試料が充分に冷えてから乳鉢
で粉砕混合し、再び堝坩に入れ、７５０℃で約３６時間
加熱した。２回目の加熱に終えた試料を微粉砕した。

以上の製法を工程図にしたものを第１図番こ示す。

以上の操作により得られた試料について、Ｘ線解析全行
ったところ、各試料番こおいて、ＢｉＶＯ４と酷似した
反射が見られた。また他に、ＢｉＰＯ。

を含む可能性のあるいくつ力・の回折ピークが見られる
。しかし、後に述べる様に色調及び変色特性の改善が見
られることから単なる混合物とは異なる。表１右欄に各
試料の室温と１５０℃での色をそれぞれ示す。各試料と
も室温では黄色系の色を示し、１５０℃では橙色系の色
を示す。また室温での色から、明らかに液色していると
確認できる温度は約１１０℃であっ之。

さらに詳しく示温特性を調べるために、室温（２２５℃
）、７０℃　。

表　　１ １４０℃、２８０℃、３５０℃の各温度での可視域拡散
反射光の分光分析を行なった。第２図に代表例として試
料番号ｌの試料の測定結果を示す。

まり比較のためＢ　ｉＶ　Ｏａに対しても同様の測定を
行−１結果を第３図に示し念。各試料粉体の平均粒径は
約ｌＯμｍである。これらの図から該物質及びＢｉＶＯ
４の反射は、温度上昇に伴い、長波長側ヘシフトしてい
ることがわかる。また、色の比較を行うために、各スペ
クトル値７５．ら光源Ｃの場合の視野角２°のＹｘ７表
色系のｘ、ｙ座標値を計算し、プロットしたものを第４
図に示す。第２図と第３図とを比較すると、ＢｉＶＯａ
に対して該物質の反射光の反射率が高くなってカること
かわかる。これは、ＢｉＶＯ，が緑色がかったぐすんだ
黄色であるのＣと対して、該物質が鮮やかな黄色である
ことを示すものである。４ｋ、第４図に示したように該
物質の温度に対する色稠の変化もＢｉＶＯ４より大きく
なっている。尚、リン化合物の添加量がバナジウムとリ
ンの原子化で２より大きくなると温度変化による色の変
化現象が少なく視認性が悪かつ念。

試料粉体の耐熱性の確認のため試料番号ｌの試料粉体を
示差熱天秤を用い熱変化を調べた。結果として室温から
１１００℃までの温度範囲では、反応及び分解昇華とめ
った質量変化を伴う現象は見られなかった。また、８８
７℃番こ融点を示す吸熱現象が見られたが、それ以下の
温度では全く変化が見られなかった。他の全試料におい
ても少皿企堝坩Ｇことり８００℃に５時間保持したが、
変化は見られなかったところから、木材料は少なくとも
８００℃の耐熱限界温度を有していると言える。

また該物質の耐紫外線性の確認のため、試料番号２の試
料に強度７　Ｉｌｌ　Ｗ　／ｃｍ　”波長３６５ｎｍＯ
，紫外光を空気中７２時間連続照射した。その結果、退
色は全ぐ見られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発明に係る可逆性示温材の製法の一例を示す
工程図、第２図及び第３図は反射率の特性グラフ図、第
４図は色の度合の説明図を示す。 代理人　弁理士　杉　山　毅　至Ｃ他１名）第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バナジン酸ビスマス・ｘリン酸ビスマス（ＢｉＶＯ
   ＿４−ｘＢｉＰＯ＿４）（但しｘは０＜ｘ≦２の値）の
   組成比を持つビスマス−バナジウム−リン酸化物系多結
   晶体から成り、温度に対して異なる色調を呈することを
   特徴とする可逆性示温材。 ２、出発原料としてビスマス化合物とバナジウム化合物
   とリン化合物を用い、これらを混合して焼成することで
   得られることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の可逆性示温材。 ３、出発原料としてバネジン酸ビスマスとビスマス化合
   物とリン化合物を用い、これらを混合して焼成すること
   で得られることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の可逆性示温材。 ４、出発原料としてバナジン酸ビスマスとリン酸ビスマ
   スを用い、これらを混合して焼成することで得られるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の可逆性示
   温材。 ５、ビスマス化合物が酸化物、硝酸化物もしくは塩化物
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３
   項に記載の可逆性示温材。 ６、バナジウム化合物が酸化物若しくはバナジン吸アン
   モニウムであることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載の可逆性示温材。 ７、リン化合物がリン単体、酸化リン若しくはリン酸ビ
   スマスであることを特徴とする特許請求の範囲第２項若
   しくは第３項に記載の可逆性示温材。