KR20190039604A - 압력 측정용 재료 조성물, 압력 측정용 재료, 및 압력 측정용 재료 세트 - Google Patents

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Abstract

전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A 및 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B를 함유하고, 또한 상기 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A와, 상기 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 1을 충족시키는 발색제층을 갖는 압력 측정용 재료, 압력 측정용 재료 조성물, 및 압력 측정용 재료 세트이다.
D50A<D50B 식 1

Description

압력 측정용 재료 조성물, 압력 측정용 재료, 및 압력 측정용 재료 세트
본 개시는 압력 측정용 재료 조성물, 압력 측정용 재료, 및 압력 측정용 재료 세트에 관한 것이다.
압력의 측정에 이용되는 재료는, 액정 유리의 첩합 공정, 프린트 기판에 대한 땜납 인쇄, 롤러 간의 압력 조정 등의 용도에 사용되고 있다. 압력의 측정에 이용되는 재료의 예로서, 예를 들면 후지필름(주)로부터 제공되고 있는 프리스케일(상품명; 등록 상표)로 대표되는 압력 측정 필름이 있다.
그런데, 시판되고 있는 압력 측정 필름의 측정 가능한 압력 범위, 즉 가압에 의하여 발색이 얻어지는 압력의 범위는, 0.05MPa 이상의 범위로 되어 있으며, 0.05MPa를 하회하는 약한 압력 범위에서는, 검출에 필요하게 되는 발색이 부족하고, 또는 발색이 얻어져도 압력차를 판단하기 위하여 필요한 농도 계조는 얻어지기 어렵다.
최근, 제품의 고기능화 및 고정밀화에 따라, 미소한 압력의 분포를 측정하는 필요성이 증가하는 경향이 있다. 예를 들면, 액정 패널의 분야에서는, 첩합 방법으로서, 대면적화에 대응하여 진공 첩합 방식이 채용되는 경우가 증가하고, 대기압인 0.1MPa 이하의 압력 영역에서의 압력 분포의 파악이 중요하게 되고 있다. 또, 스마트폰의 분야에서는, 모듈의 박형화에 따라, 첩합 시의 수율을 향상시키는 관점에서 0.05MPa 이하의 미소한 압력에서의 첩합이 필요하게 되고, 압력 분포를 정밀하게 파악할 필요성이 발생하고 있다.
상기를 감안하여, 예를 들면 일본 공개특허공보 2009-019949호에 있어서, 미소한 압력으로 시인 내지 독취 가능한 농도를 얻기 위하여, 0.05MPa에서의 가압 전후에 있어서의 발색 농도차 ΔD가 0.02 이상인 압력 측정용 재료가 제안되고 있다.
또, 예를 들면 일본 공개특허공보 2009-063512호에 있어서, 저압으로 양호한 발색이 얻어지는 2시트 타입의 압력 측정용 재료로서, 마이크로 캡슐에 있어서의 수평균벽두께 σ와 현색제층의 표면 조도 Ra에 주목하여, 마찰에 대한 발색이 억제된 압력 측정용 재료가 개시되어 있다.
상기한 종래 기술에서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2009-019949호에 기재된 압력 측정용 재료와 같이, 0.05MPa에서의 가압 전후에 있어서의 발색 농도차 ΔD가 양화된 재료는 제안되고 있지만, 0.05MPa를 하회하고 또한 미소한 압력이 부여된 경우의 농도 및 농도 계조를 검출하기 위해서는, 0.05MPa 미만의 미소한 압력의 검출에 적절한 재료를 선택하는 것이 바람직하다.
그러나, 0.05MPa를 하회하는 미소한 압력의 부여에 의해서도, 시인 내지 독취가 가능한 농도 및 농도 계조가 얻어지도록 고감도화하려고 하면, 취급 시의 마찰 등에 기인한 발색이 발생하기 쉬워지는 과제가 있다.
즉, 0.05MPa를 하회하는 압력 범위에 있어서 양호하게 발색하고, 또한 미소한 압력차에 대응한 발색(즉 농도 계조)이 얻어지며, 또한 마찰 등에 의하여 불필요한 발색을 억제할 수 있는 기술의 확립이 요망되고 있다.
본 개시는, 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 0.05MPa 미만의 미소한 압력에서의 발색성 및 발색 입상성이 우수하고, 또한 마찰에 의한 발색이 억제된 압력 측정용 재료 조성물, 압력 측정용 재료, 및 압력 측정용 재료 세트를 제공한다.
본 개시는, 이하의 양태가 포함된다.
<1> 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A 및 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B를 함유하고, 또한 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A와, 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 1을 충족시키는 발색제층을 갖는 압력 측정용 재료이다.
D50A<D50B 식 1
<2> 상기의 메디안 직경 D50A가 하기 식 2를 충족시키고, 또한 상기의 메디안 직경 D50B가 하기 식 3을 충족시키는 <1>에 기재된 압력 측정용 재료이다.
10μm<D50A<40μm 식 2
40μm<D50B<150μm 식 3
<3> 발색제층에 포함되는 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경 D50X가, 하기 식 4를 충족시키는 <1> 또는 <2>에 기재된 압력 측정용 재료이다.
15μm<D50X<50μm 식 4
<4> 발색제층에 포함되는 전체 입자의 입경 분포의 변동 계수가, 35%~150%인 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<5> 발색시킨 경우에, 0.01MPa로 압력을 가하여 발색시킨 후의 농도로부터 압력을 가하기 전의 농도를 뺀 농도차 ΔD1로서, 0.02를 초과하는 농도가 얻어지는 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<6> 발색제층 상에, 전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 갖는 현색 재료를, 발색제층과 동일 면적의 현색제층을 발색제층에 접촉시켜 중첩시키고, 현색 재료에 대하여 발색제층을 20회 반복 운동시켜 찰과시킨 후의 발색 농도로부터 찰과 전의 농도를 뺀 농도차 ΔD2가 0.02 이하인 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<7> 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A에 대한, 마이크로 캡슐 A의 수평균 벽두께 δA의 비가 1.0×10-3~4.0×10-3이며, 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B에 대한, 마이크로 캡슐 B의 수평균 벽두께 δB의 비가, 1.0×10-3~1.5×10-2인 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<8> 적어도, 지지체와, 지지체 측으로부터 배치된 이접착층(易接着層) 및 발색제층을 갖는 <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<9> 마이크로 캡슐 A로서, 체적 표준의 메디안 직경 D50A가 다른 2종의 마이크로 캡슐을 포함하는 <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<10> 마이크로 캡슐 A로서, 메디안 직경이 D50A1인 마이크로 캡슐 A1 및 메디안 직경이 D50A2인 마이크로 캡슐 A2를 포함하는 적어도 2종을 함유하고,
D50A1>D50A2의 관계를 충족시키는 경우, 마이크로 캡슐 A2의 함유량에 대한 마이크로 캡슐 A1의 함유량의 비가, 질량 기준으로 100/1~100/150인 <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<11> 발색제층 중에 있어서의 마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B의 함유량이, 발색제층의 전체 고형분에 대하여, 80질량%~97질량%인 <1> 내지 <10> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료이다.
<12> <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료와, 전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 갖는 현색 재료를 포함하는 압력 측정용 재료 세트이다.
<13> 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A와, 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B를 포함하고, 또한 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A와, 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 1을 충족시키는 압력 측정용 재료 조성물이다.
D50A<D50B 식 1
<14> 메디안 직경 D50A가 하기 식 2를 충족시키고, 메디안 직경 D50B가 하기 식 3을 충족시키는 <13>에 기재된 압력 측정용 재료 조성물이다.
10μm<D50A<40μm 식 2
40μm<D50B<150μm 식 3
<15> 마이크로 캡슐 B의 함유량에 대한 마이크로 캡슐 A의 함유량의 비가, 질량 기준으로 100/5~100/50인 <13> 또는 <14>에 기재된 압력 측정용 재료 조성물이다.
<16> 조성물에 포함되는 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경 D50X가 하기 식 4를 충족시키고, 또한 조성물에 포함되는 전체 입자의 입경 분포의 변동 계수가 35%~150%인 <13> 내지 <15> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료 조성물이다.
15μm<D50X<50μm 식 4
<17> 마이크로 캡슐 A로서, 체적 표준의 메디안 직경 D50A가 다른 2종의 마이크로 캡슐을 포함하는 <13> 내지 <16> 중 어느 하나에 기재된 압력 측정용 재료 조성물이다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 0.05MPa 미만의 미소한 압력에서의 발색성이 우수하고, 또한 마찰에 의한 발색이 억제된 압력 측정용 재료 조성물, 압력 측정용 재료, 및 압력 측정용 재료 세트가 제공된다.
이하, 본 개시의 압력 측정용 재료 조성물, 압력 측정용 재료, 및 압력 측정용 재료 세트에 대하여, 상세하게 설명한다.
또한, 본 명세서 중에 기재된 "~"의 표기는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 각각 최솟값 및 최댓값으로서 포함하는 범위를 나타낸다.
본 명세서에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어느 수치 범위로 기재된 상한값 또는 하한값은, 다른 단계적인 기재의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또, 본 명세서에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어느 수치 범위로 기재된 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다.
또, 본 명세서 중에 있어서, 조성물 중의 각 성분의 양에 대하여 언급하는 경우, 조성물 중에 각 성분에 상당하는 물질이 복수 존재하는 경우에는, 특별히 설명하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 복수의 물질의 합계량을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 바람직한 양태의 조합은, 보다 바람직한 양태이다.
<압력 측정용 재료>
본 개시의 압력 측정용 재료는, 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A 및 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B를 함유하고, 또한 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A와, 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 1을 충족시키는 발색제층을 갖고 있다. 본 개시의 압력 측정용 재료는, 발색제층에 더하여, 필요에 따라 지지체 및 이접착층 등의 다른 층을 가져도 된다.
D50A<D50B 식 1
본 개시의 압력 측정용 재료는, 발색제층 중의 발색 성분인 전자 공여성 무색 염료 전구체를 발색시키는 현색제를 포함하는 현색제층을 갖는 재료(현색 재료)와 조합하여 이용된다. 구체적으로는, 본 개시의 압력 측정용 재료 및 현색 재료를, 압력 측정용 재료의 발색제층과 현색 재료의 현색제층을 접촉시켜 중첩시키고, 중첩시킨 상태에서, 예를 들면 면압을 부여하는 피측정 부위에 설치하여 사용된다. 예를 들면 면압이 부여되었을 때, 부여된 면압이 전체면에 있어서 균일하지 않은 경우는 압력에 따른 농도에 발색하고, 농도 계조가 있는 화상이 얻어진다.
압력의 측정에 이용되는 재료로서는, 종래부터 제안되어, 널리 이용되기에 이르고 있지만, 모두 가압 시에 부여되는 0.05MPa 이상의 범위의 압력의 검출에 적합하게 이용되는 것이다. 그런데, 최근에는, 제품의 고기능화 및 고정밀화에 따라, 요구되는 압력의 검출능은 0.05MPa를 하회하는 범위가 되어 가고 있다. 상기와 같이, 종래부터 예를 들면, 일본 공개특허공보 2009-019949호 및 일본 공개특허공보 2009-063512호에 기재된 압력 측정용 재료 등이 제공되고 있지만, 검출에 적절한 압력 범위가 최근 요구되는 압력 범위와 괴리되어 있어, 종래의 압력 측정용 재료 등에서는 용이하게 측정을 행하기 어려운 경향이 있다.
한편, 미소한 압력으로 양호한 발색이 얻어지고, 또한 넓은 압력 범위에 대응하여 농도 계조가 나타나도록 압력 측정용 재료를 설계하는 것은 어렵다. 예를 들면 미소한 압력으로 검출하기 위하여 고감도화하면, 미소한 압력으로 너무 발색하는 결과, 농도 계조가 나타나는 압력 범위가 좁아지기 쉽고, 게다가 취급 시에 약간의 마찰 등으로 발색하여, 화상 중에 예정하지 않은 발색이 혼재되기 쉽다.
상기를 감안하여, 본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료에서는, 발색 성분인 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A를 포함하는 발색층 중에, 마이크로 캡슐 A보다 대경이고, 또한 발색 성분을 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B를 혼재시킨다. 이로써, 필요한 발색 감도를 획득하여, 불필요한 발색을 억제한다. 미소한 압력에 대한 발색 밸런스를 취함으로써, 0.05MPa 미만의 미소한 압력에서의 발색성이 우수하고, 또한 마찰에 의한 발색이 억제된 압력 측정용 재료를 제공할 수 있다.
여기에서, 마이크로 캡슐의 체적 표준의 메디안 직경은, 마이크로 캡슐 전체를 체적 누계가 50%가 되는 입자경을 임곗값으로 2개로 나눈 경우에, 대경 측과 소경 측에서의 입자의 체적의 합계가 등량이 되는 직경(D50)을 가리킨다.
예를 들면, 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경은, 마이크로 캡슐 A를 체적 누계가 50%가 되는 입자경을 임곗값으로 2개로 나눈 경우의 양자 사이에서의 입자의 체적의 합계가 등량이 되는 입자경(D50A)을 가리킨다. 또, 발색제층에 포함되는 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경은, 마이크로 캡슐을 포함하는 입자군을 체적 누계가 50%가 되는 입자경을 임곗값으로 2개로 나눈 경우의 양자 사이에서의 입자의 체적의 합계가 등량이 되는 입자경(D50X)을 가리키고, 마이크로 캡슐과 마이크로 캡슐 이외의 다른 입자의 입자 분포가 포함된다.
체적 표준의 메디안 직경은, 마이크로 캡슐액을 지지체에 도포하고, 건조 후에 형성된 도포막의 표면을 광학 현미경에 의하여 150배로 촬영하여, 2cm×2cm의 범위에 있는 모든 마이크로 캡슐의 크기를 계측하여 산출되는 값이다.
[발색층]
본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료는, 적어도 한층의 발색제층을 갖는다.
발색제층은, 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A의 적어도 1종과, 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B의 적어도 1종을 함유하고 있으며, 필요에 따라 다른 성분을 더 포함해도 된다.
발색제층은, 압력이 가해진 경우의 발색에 기여하는 마이크로 캡슐 A에 더하여, 마이크로 캡슐 A보다 메디안 직경이 크고(D50A<D50B), 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않으며 가압하에서 발색하지 않는 마이크로 캡슐 B를 포함함으로써, 예정하지 않은 미소한 압력이 부여되었을 때는, 먼저 마이크로 캡슐 B가 파괴되어 마이크로 캡슐 A의 파괴를 방지하기 때문에, 발색성이 낮게 억제된다. 이로써, 마찰 등에 의한 불필요한 발색이 억제된다.
또한, 마이크로 캡슐 B는, 오일 성분으로서 용제 등을 포함하는 경우가 바람직하고, 예정하지 않은 미소한 압력이 부여되었을 때, 마이크로 캡슐 B가 마이크로 캡슐 A보다 먼저 파괴되고, 마이크로 캡슐 A가 파괴되었을 때에는 마이크로 캡슐 B 중의 오일 성분이 발색제층 및 현색제층의 면방향으로 스며든 상태가 되기 때문에, 마이크로 캡슐 A가 파괴되어 발색할 때의 발색 성분의 현색제와의 반응성이 향상되어, 발색 감도는 향상된다. 이로써, 마찰 등에 의한 미소한 압력에서의 불필요한 발색을 억제하면서도, 미소한 압력에서의 발색성이 우수하고, 또한 넓은 압력 범위에 대응하는 농도 계조를 재현할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료에서는, 발색제층에 포함되는 마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B가 하기 식 1의 관계를 충족시키고 있다.
D50A<D50B 식 1
식 1에 있어서, D50A는, 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경을 나타내고, D50B는, 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경을 나타낸다.
D50A가 D50B보다 작은 관계에 있음으로써, 마찰(찰과) 등의 취급 시의 미소한 압력에서의 발색이 억제된다.
또한, 예를 들면 메디안 직경이 다른 2종 이상의 마이크로 캡슐 A를 포함하는 경우, 마찰 등에 의한 발색 억제의 관점에서, 어느 마이크로 캡슐 A도 D50A가 D50B보다 작은 것이 바람직하고, 보다 바람직한 양태에서는, 모든 마이크로 캡슐 A가 상기의 식 1을 충족시킨다.
상기 식 1을 충족시키는 마이크로 캡슐 A 및 B는, 또한 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A가 하기 식 2를 충족시키고, 또한 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 3을 충족시키고 있는 것이 바람직하다.
10μm<D50A<40μm 식 2
40μm<D50B<150μm 식 3
마이크로 캡슐 A 및 B가 각각 상기 입자경을 갖고 있음으로써, 마찰 등에 기인하는 불필요한 발색을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
구체적으로는, D50A가 40μm 미만이면, 발색성이 너무 높아지지 않아, 마찰 등에 의한 발색이 보다 효과적으로 억제된다. 또, D50A가 10μm보다 크면, D50B와의 차가 너무 커지지 않고, 따라서 하기의 CV값도 너무 커지지 않기 때문에, 발색제층을 도포하여 건조했을 때의 도포 불균일이 발생하기 어렵다. 상세하게는, 발색제층을 도포하여 건조했을 때, 건조에 따른 농담 불균일이 발생하기 어렵다.
또, D50B가 150μm 미만이면, 하기의 CV값이 너무 커지지 않고, 농도 계조가 양호해져, 도포 불균일의 발생도 보다 억제된다. D50B가 40μm보다 크면, D50A와의 차이를 유지할 수 있기 때문에, 마찰 등에 의한 발색을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 중에서도, 상기와 동일한 관점에서, 하기의 식 2-1 및 식 3-1을 충족시키는 경우가 보다 바람직하다.
10μm<D50A<40μm 식 2-1
40μm<D50B<100μm 식 3-1
나아가서는, 하기의 식 2-2 및 식 3-2를 충족시키는 경우가 바람직하다.
10μm<D50A<40μm 식 2-2
40μm<D50B<80μm 식 3-2
나아가서는, 하기의 식 2-3 및 식 3-3을 충족시키는 경우가 바람직하다.
25μm<D50A<35μm 식 2-3
40μm<D50B<80μm 식 3-3
발색제층에 포함되는 전체 입자의 입경 분포의 변동 계수(CV값; Coefficient of Variation; 이하, CV값이라고도 함)로서는, 35%~150%인 것이 바람직하다.
CV값이 상기 범위 내이면, 발색제층 내의 입자 분포, 특히 마이크로 캡슐의 상대적인 편차가 작기 때문에, 미소한 압력에 대한 발색성과 마찰 등에 의한 발색 방지성과의 밸런스가 우수한 것이 된다.
CV값으로서는, 40%~110%가 바람직하고, 40%~80%가 보다 바람직하다.
또한, CV값은, 발색제층의 입자의 상대적인 편차를 나타내고, 하기로부터 구해지는 값이다.
CV값(%)=표준 편차/산술 평균 입자경×100
산술 평균 입자경 및 표준 편차는, 발색제층의 표면을 광학 현미경에 의하여 150배로 촬영하여, 2cm×2cm의 범위에 있는 모든 마이크로 캡슐의 크기를 계측하여 산출되는 값이다.
마이크로 캡슐 A의 수평균 벽두께 δA는, 캡슐벽재의 종류 및 캡슐 직경 등의 다양한 조건에 의존하지만, 0.05MPa를 하회하는 압력으로 파괴 가능한 점에서, 0.01μm~0.15μm가 바람직하고, 0.02μm~0.10μm가 보다 바람직하다.
또, 마이크로 캡슐 B의 수평균 벽두께 δB에 대해서도, 캡슐벽재의 종류 및 캡슐 직경 등의 다양한 조건에 의존하지만, 마이크로 캡슐 A보다 용이하게 파괴되기 쉬워지는 점에서, 0.05μm~1.0μm가 바람직하고, 0.07μm~0.80μm가 보다 바람직하다.
마이크로 캡슐의 벽두께란, 마이크로 캡슐의 캡슐 입자를 형성하는 수지막(이른바 캡슐벽)의 두께(μm)를 가리키고, 수평균 벽두께란, 5개의 마이크로 캡슐의 개개의 캡슐벽의 두께(μm)를 주사형 전자 현미경(SEM)에 의하여 구하여 평균한 평균값을 말한다. 구체적으로는, 먼저 마이크로 캡슐액을 임의의 지지체 상에 도포하고, 건조하여 도포막을 형성한다. 얻어진 도포막의 단면 절편을 제작하고, 그 단면을 SEM을 이용하여 관찰하며, 임의의 5개의 마이크로 캡슐을 선택 후, 선택한 개개의 마이크로 캡슐의 단면을 관찰하고 캡슐벽의 두께를 구하여 평균값을 산출한다.
마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A에 대한, 마이크로 캡슐 A의 수평균 벽두께 δA의 비(δA/D50A)로서는, 1.0×10-3~4.0×10-3인 것이 바람직하다. δA/D50A의 비가 상기 범위 내이면, 캡슐의 크기와 캡슐벽의 두께와의 밸런스가 양호하고, 캡슐벽의 두께가 너무 얇아 경시에 따른 캡슐의 내포물이 새는 등의 염려가 적어, 0.05MPa를 하회하는 미소한 압력 범위에서의 발색성이 우수한 것이 된다.
δA/D50A의 비가 1.0×10-3 이상이면, 마찰 등에 의한 파괴가 용이하게 일어나기 어려워져, 불필요한 발색이 억제되어, 농도 계조성이 우수한 것이 된다. 또, δA/D50A의 비가 4.0×10-3 이하이면, 마찰 등에 의한 발색의 억제 효과가 우수하고, 게다가 입자 사이즈에 대한 벽두께가 너무 크지 않기 때문에, 농도 계조성이 우수한 것이 된다.
δA/D50A의 비는, 1.3×10-3~2.5×10-3이 보다 바람직하다.
또, 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B에 대한, 마이크로 캡슐 B의 수평균 벽두께 δB의 비는, 1.0×10-3~1.5×10-2인 것이 바람직하다. δB/D50B의 비가 1.0×10-3 이상이면, 압력 측정용 재료의 제조 프로세스 내에서 캡슐 구조를 유지하기 쉽고, 우수한 농도 계조가 얻어지는 점에서 유리하다. 또, δB/D50B의 비가 1.5×10-2 이하이면, 마찰 등에 의한 미소한 압력이 부여되었을 때에 파괴되는 성질을 유지하고, 0.05MPa 미만의 미소한 압력에서의 발색성이 우수하다.
δB/D50B의 비는, 1.0×10-3~8.0×10-3이 보다 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료는, 현색 재료와 조합하여 발색시킨 경우에, 0.01MPa로 압력을 가하여 발색시킨 후의 농도로부터 압력을 가하기 전의 농도를 뺀 농도차(ΔD1)로서, 0.02를 초과하는 범위의 농도가 얻어지는 것이 바람직하다.
또한, 0.01MPa의 압력에서의 가압 전후에 있어서의 농도차란, 0.01MPa로 압력을 가하여 발색시킨 후의 농도로부터, 0.01MPa로 압력을 가하기 전의 농도를 빼서 구하는 농도차를 말한다.
발색제층에서 유래하여 발색한 ΔD1이 0.02를 초과하기 때문에, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 발색제층은, 0.05MPa를 하회하는 미소한 압력을 가하여 발색시킨 경우에 시인 내지 독취 가능한 농도 및 농도 계조를 재현할 수 있다.
ΔD1은, 값이 클수록 바람직하고, 0.05 이상이 보다 바람직하며, 0.1 이상이 더 바람직하다.
발색 농도는, 농도계 RD-19(그레텍 맥베스사제)를 이용하여 측정되는 값이다. 이하에 있어서 동일하다.
나아가서는, 발색제층 상에, 전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 갖는 현색 재료를, 발색제층과 동일 면적의 현색제층을 발색제층에 접촉시켜 중첩시키고, 현색 재료에 대하여 발색제층을 20회 반복 운동시켜 찰과시킨 후의 발색 농도로부터 찰과 전의 농도를 뺀 농도차(ΔD2)가, 0.02 이하로 억제되어 있는 것이 바람직하며, 0.02 미만으로 억제되어 있는 것이 보다 바람직하다.
ΔD2가 0.02 이하이면, 마찰 등에 의하여 시인 내지 독취 가능한 농도에 이르는 발색이 적게 억제된다.
ΔD2는, 값이 작을수록 바람직하고, 0.01 이하인 경우가 보다 바람직하며, 제로인(즉 발색하지 않음) 경우가 더 바람직하다.
발색제층에 포함되는 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경 D50X로서는, 하기 식 4를 충족시키고 있는 것이 바람직하다. 발색제층에 포함되는 전체 입자란, 마이크로 캡슐 외에, 마이크로 캡슐 이외의 입자도 포함한다. 마이크로 캡슐 이외의 입자가, 예를 들면 안료 등을 포함하는 경우는, 안료의 입자 등도 포함한다.
15μm<D50X<50μm 식 4
발색제층에 포함되는 입자의 전체가 상기 입자경의 범위에 있음으로써, 발색 성분을 내포하는 마이크로 캡슐 A보다 입자경이 큰 마이크로 캡슐 B를 혼재시킨 것에 의한 효과, 즉 마찰 등에 의한 불필요한 발색의 억제 효과가 보다 효과적으로 나타난다.
구체적으로는, D50X가 15μm보다 크면, 미소한 압력 0.01MPa로도 시인 가능한 발색 농도를 발현하는 점에서 보다 유리하다. 또, D50X가 50μm보다 작으면, 마찰 등에 의한 불필요한 발색을 억제하고, 또한 유효한 농도 계조를 발현하는 점에서 보다 유리하다.
다음으로, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 발색제층에 포함되는 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
-마이크로 캡슐 A-
마이크로 캡슐 A는, 발색 성분인 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하고, 바람직하게는 용매를 내포하며, 필요에 따라 또한, 보조 용매, 및 첨가제 등을 내포해도 된다.
(전자 공여성 무색 염료 전구체)
마이크로 캡슐 A는, 발색 성분으로서 전자 공여성 무색 염료 전구체의 적어도 1종을 내포한다.
전자 공여성 무색 염료 전구체는, 감압 복사지 혹은 감열 기록지의 용도에 있어서 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 트라이페닐메테인프탈라이드계 화합물, 플루오란계 화합물, 페노싸이아진계 화합물, 인돌일프탈라이드계 화합물, 류코아우라민계 화합물, 로다민락탐계 화합물, 트라이페닐메테인계 화합물, 다이페닐메테인계 화합물, 트라이아젠계 화합물, 스파이로피란계 화합물, 플루오렌계 화합물 등 각종 화합물을 사용할 수 있다.
상기의 화합물의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 평5-257272호의 기재를 참조할 수 있다.
전자 공여성 무색 염료 전구체는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
전자 공여성 무색 염료 전구체는, 0.05MPa를 하회하는 미소한 압력 범위에서의 발색성을 높이고, 미소한 압력으로 높은 농도, 즉 넓은 압력 범위에 대응하는 농도 변화(즉 농도 구배)를 발현하는 관점에서, 몰 흡광 계수(ε)가 높은 것이 바람직하다. 전자 공여성 무색 염료 전구체의 몰 흡광 계수(ε)는, 10000mol-1·cm-1·L 이상인 것이 바람직하고, 15000mol-1·cm-1·L 이상인 것이 보다 바람직하며, 나아가서는 25000mol-1·cm-1·L 이상인 것이 바람직하다.
몰 흡광 계수(ε)가 상기의 범위에 있는 전자 공여성 무색 염료 전구체의 바람직한 예로서는, 3-(4-다이에틸아미노-2-에톡시페닐)-3-(1-에틸-2-메틸인돌-3-일)-4-아자프탈라이드(ε=61000), 3-(4-다이에틸아미노-2-에톡시페닐)-3-(1-n-옥틸-2-메틸인돌-3-일)프탈라이드(ε=40000), 3-[2,2-비스(1-에틸-2-메틸인돌-3-일)바이닐]-3-(4-다이에틸아미노페닐)-프탈라이드(ε=40000), 9-[에틸(3-메틸뷰틸)아미노]스파이로[12H-벤조[a]잔텐-12,1'(3'H)아이소벤조퓨란]-3'-온(ε=34000), 2-아닐리노-6-다이뷰틸아미노-3-메틸플루오란(ε=22000), 6-다이에틸아미노-3-메틸-2-(2, 6-자일리디노)-플루오란(ε=19000), 2-(2-클로로아닐리노)-6-다이뷰틸아미노플루오란(ε=21000), 3,3-비스(4-다이메틸아미노페닐)-6-다이메틸아미노프탈라이드(ε=16000), 2-아닐리노-6-다이에틸아미노-3-메틸플루오란(ε=16000) 등을 들 수 있다.
몰 흡광 계수(ε)가 상기의 범위에 있는 전자 공여성 무색 염료 전구체를 1종 단독으로 이용하거나, 혹은 몰 흡광 계수(ε)가 상기의 범위에 있는 전자 공여성 무색 염료 전구체를 포함하는 2종 이상을 혼합하여 이용하는 경우, 전자 공여성 무색 염료 전구체의 합계량에 차지하는, 몰 흡광 계수(ε)가 10000mol-1·cm-1·L 이상의 전자 공여성 무색 염료 전구체의 비율은, 0.05MPa를 하회하는 미소한 압력 범위에서의 발색성을 높이고, 또한 넓은 압력 범위에 대한 농도 변화(즉 농도 구배)를 발현시키는 관점에서, 10질량%~100질량%의 범위가 바람직하고, 20질량%~100질량%의 범위가 보다 바람직하며, 나아가서는 30질량%~100질량%의 범위가 더 바람직하다.
2종 이상의 전자 공여성 무색 염료 전구체를 이용하는 경우, 몰 흡광 계수(ε)가 각각 10000mol-1·cm-1·L 이상인 것을 2종 이상 병용하는 것이 바람직하다.
몰 흡광 계수(ε)는, 전자 공여성 무색 염료를 95질량% 아세트산 수용액 중에 용해한 경우의 흡광도로부터 산출할 수 있다. 구체적으로는, 흡광도가 1.0 이하가 되도록 농도를 조절한 전자 공여성 무색 염료의 95질량% 아세트산 수용액에 있어서, 측정용 셀의 길이를 Acm, 전자 공여성 무색 염료의 농도를 Bmol/L, 흡광도를 C로 한 경우에, 하기 식에 의하여 산출할 수 있다.
몰 흡광 계수(ε)=C/(A×B)
전자 공여성 무색 염료 전구체의 발색제층에 있어서의 함유량(예를 들면 도포량)은, 0.05MPa를 하회하는 미소한 압력 범위에서의 발색성을 높이는 관점에서, 건조 후의 질량으로 0.1g/m2~5g/m2가 바람직하고, 0.1g/m2~4g/m2가 보다 바람직하며, 0.2g/m2~3g/m2가 더 바람직하다.
(용매)
마이크로 캡슐 A는, 용매 중 적어도 1종을 내포하는 것이 바람직하다.
용매로서는, 감압 복사지 용도에 있어서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 다이아이소프로필나프탈렌 등의 알킬나프탈렌계 화합물, 1-페닐-1-자일릴에테인 등의 다이아릴알케인계 화합물, 아이소프로필바이페닐 등의 알킬바이페닐계 화합물, 트라이아릴메테인계 화합물, 알킬벤젠계 화합물, 벤질나프탈렌계 화합물, 다이아릴알킬렌계 화합물, 아릴인데인계 화합물 등의 방향족 탄화 수소; 프탈산 다이뷰틸, 아이소파라핀 등의 지방족 탄화 수소, 대두유, 옥수수유, 면실유, 유채유, 올리브유, 야자유, 피마자유, 어유 등의 천연 동식물유 등, 광물유 등의 천연물 고비점 유분 등을 들 수 있다.
용매는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
마이크로 캡슐 A에 내포되는, 용매와 전자 공여성 염료 전구체와의 질량비(용매:전구체)로서는, 발색성의 점에서, 98:2~30:70의 범위가 바람직하고, 97:3~40:60의 범위가 보다 바람직하며, 95:5~50:50의 범위가 더 바람직하다.
(보조 용매)
마이크로 캡슐 A는, 필요에 따라 보조 용매를 내포해도 된다.
보조 용매로서는, 비점이 130℃ 이하인 용매를 들 수 있고, 예를 들면 메틸에틸케톤 등의 케톤계 화합물, 아세트산 에틸 등의 에스터계 화합물, 아이소프로필알코올 등의 알코올계 화합물 등이 포함된다.
(다른 성분)
마이크로 캡슐 A는, 상기의 전자 공여성 무색 염료 전구체, 용매 및 보조 용매 이외에, 필요에 따라 첨가제를 내포해도 된다. 첨가제로서는, 자외선 흡수제, 광안정화제, 산화 방지제, 왁스, 악취 억제제 등을 들 수 있다.
마이크로 캡슐 A의 발색제층 중에 있어서의 함유량(도포에 의한 경우는 도포량)으로서는, 발색제층의 전체 고형분 질량에 대하여, 50질량%~80질량%가 바람직하고, 60질량%~75질량%가 보다 바람직하다.
-마이크로 캡슐 B-
마이크로 캡슐 B는, 발색 성분인 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 캡슐이며, 바람직하게는 오일 성분으로서의 용매를 내포하고, 필요에 따라, 또한 보조 용매, 및 첨가제 등을 내포해도 된다.
"마이크로 캡슐 B가 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는다"란, 마이크로 캡슐 B에 전자 공여성 무색 염료 전구체가 실질적으로 내포되어 있지 않은 것을 가리키고, 구체적으로는, 마이크로 캡슐 B에 내포되어 있는 전자 공여성 무색 염료 전구체의 양이, 내포물의 전체 질량에 대하여 5질량% 미만인 것을 의미하며, 바람직하게는 0(제로)질량%이다.
마이크로 캡슐 B가 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하고 있는 경우, 내포되는 전자 공여성 무색 염료 전구체는, 마이크로 캡슐 A에 내포 가능한 전자 공여성 무색 염료 전구체로부터 선택하여 내포할 수 있다.
마이크로 캡슐 B는, 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 것 이외에는, 마이크로 캡슐 A와 동일한 캡슐벽재 등의 조성, 제조 조건, 캡슐벽의 두께, 입자 사이즈 등의 캡슐 성상(性狀)으로 형성할 수 있다.
이 경우, 마이크로 캡슐 B에 내포될 수 있는 용매, 보조 용매, 및 첨가제 등의 성분은, 마이크로 캡슐 A에 내포 가능한 용매, 보조 용매, 첨가제 등과 동일한 성분을 선택할 수 있다.
상기와는 별도로, 마이크로 캡슐 B는, 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 것 이외에도 마이크로 캡슐 A와는 조성, 캡슐 성상 및 제조 조건이 다른 마이크로 캡슐로서 포함되어도 된다.
마이크로 캡슐 B의 발색제층 중에 있어서의 함유량(즉 도포에 의한 경우는 도포량)으로서는, 발색제층의 전체 고형분 질량에 대하여, 5질량%~35질량%가 바람직하고, 10질량%~30질량%가 보다 바람직하며, 10질량%~25질량%가 더 바람직하다.
발색제층은, 메디안 직경이 다른 2종 이상의 마이크로 캡슐 A를 포함해도 되고, 메디안 직경이 다른 2종 이상의 마이크로 캡슐 B를 포함해도 된다.
메디안 직경이 다른 2종 이상의 마이크로 캡슐 A를 포함하는 경우, 압력이 높아짐에 따라 파괴되는 대경의 마이크로 캡슐의 수가 감소하고, 계속해서 소경의 마이크로 캡슐이 파괴되어 발색하기 때문에, 압력이 높은 영역에서의 발색 농도가 향상되며, 그 결과, 고농도역에 있어서의 농도 계조가 보다 우수한 압력 측정 재료가 된다.
발색제층의 두께로서는, 특별히 제한은 없고, 목적 등에 따라 선택할 수 있다.
발색제층의 두께(마이크로 캡슐 직경이 층두께보다 큰 경우는 층 표면으로부터 노출된 마이크로 캡슐을 제외한 두께)는, 0.01μm~0.10μm가 바람직하고, 0.02μm~0.07μm가 보다 바람직하다.
마이크로 캡슐의 제작 방법에 대해서는, 특별히 제한은 없고, 종래 공지의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 2009-019949호의 단락 번호 0036~0044에 기재된 방법을 참조할 수 있다.
~압력 측정용 재료 조성물~
발색제층은, 압력 측정용 재료 조성물을 조제하여 성막함으로써 형성할 수 있다.
발색제층은, 예를 들면 지지체 상에 압력 측정용 재료 조성물(발색제층 형성용 조제액)을 도포 등의 방법으로 부여하고, 건조시킴으로써 형성되어도 된다.
발색제층에 함유되는 마이크로 캡슐은, 앞서 설명한 바와 같이 분산액으로서 얻어도 된다. 얻어진 마이크로 캡슐의 분산액은, 그대로 전자 공여성 무색 염료 전구체를 포함하는 발색제층을 형성하기 위한 압력 측정용 재료 조성물(발색제층 형성용 조제액; 예를 들면 도포액)로 해도 된다.
또, 압력 측정용 재료 조성물은, 얻어진 마이크로 캡슐의 분산액에, 추가로 수용성 고분자 결착제(예를 들면, 전분 또는 전분 유도체의 미분말(微粉末), 셀룰로스 섬유 분말 등의 완충제, 폴리바이닐알코올 등), 소수성 고분자 결착제(예를 들면, 아세트산 바이닐계, 아크릴계, 스타이렌·뷰타다이엔 공중합체 라텍스 등), 계면활성제, 무기 입자(예를 들면 실리카 입자), 형광증백제, 소포제, 침투제, 자외선 흡수제, 및 방부제 등을 첨가하여 조제되어도 된다.
발색제층에 이용되는 계면활성제로서는, 예를 들면 음이온성 계면활성제인 알킬벤젠설폰산 나트륨(예를 들면, 다이이치 고교 세이야쿠(주)의 네오겐 T 등), 및 비이온계 계면활성제인 폴리옥시알킬렌라우릴에터(예를 들면, 다이이치 고교 세이야쿠(주)의 노이겐 LP70 등) 등을 들 수 있다.
발색제층에 이용되는 실리카 입자로서는, 예를 들면 기상법 실리카, 콜로이달 실리카 등을 들 수 있다. 시판되고 있는 시판품의 예로서는, 닛산 가가쿠(주)의 스노텍스(등록 상표) 시리즈(예를 들면 스노텍스 30) 등을 이용할 수 있다.
발색제층을 형성하기 위한 압력 측정용 재료 조성물에 포함되는 마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B는, 하기 식 1의 관계를 충족시키고 있다. 식 1에 있어서, D50A는, 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경을 나타내고, D50B는, 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경을 나타낸다.
D50A<D50B 식 1
D50A가 D50B보다 작은 관계에 있음으로써, 앞서 설명한 바와 같이, 마찰(예를 들면, 찰과) 등의 취급 시의 미소한 압력에서의 발색이 억제된다.
또, 앞서 설명한 발색제층에 있어서의 경우와 동일하게, 상기 식 1을 충족시키는 마이크로 캡슐 A 및 B는, 또한 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A가 하기 식 2를 충족시키고, 또한 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 3을 충족시키고 있는 것이 바람직하다.
10μm<D50A<40μm 식 2
40μm<D50B<150μm 식 3
마이크로 캡슐 A 및 B가 각각 상기 입자경을 갖고 있음으로써, 마찰 등에 기인하는 불필요한 발색을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 상세에 대해서는, 앞서 설명한 바와 같으며, 바람직한 양태도 동일하다.
발색제층을 형성하기 위한 압력 측정용 재료 조성물에 포함되는, 마이크로 캡슐 B의 함유량에 대한 마이크로 캡슐 A의 함유량의 비(캡슐 A/캡슐 B)로서는, 질량 기준으로 100/5~100/50인 것이 바람직하다.
마이크로 캡슐 A가 마이크로 캡슐 B에 대하여 동량 이상의 범위로 포함됨으로써, 미소한 압력에 대한 발색성과, 마찰 등의 취급 시에 부여되는 미소한 압력에 대한 발색 억제 효과와의 밸런스를 도모할 수 있다.
상기의 비로서는, 질량 기준으로, 100/10~100/40이 보다 바람직하고, 100/15~100/35가 더 바람직하다.
압력 측정용 재료 조성물은, 발색제층에 있어서의 경우와 동일하게, 함유되는 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경 D50X가 하기 식 4를 충족시키고, 또한 함유되는 전체 입자의 입경 분포의 변동 계수(CV값)가 35%~150%인 경우가 바람직하다. 압력 측정용 재료 조성물에 포함되는 전체 입자란, 마이크로 캡슐 외에, 마이크로 캡슐 이외의 입자도 포함한다. 마이크로 캡슐 이외의 입자가, 예를 들면 안료 등을 포함하는 경우는 안료의 입자 등도 포함한다.
15μm<D50X<50μm 식 4
압력 측정용 재료 조성물에 포함되는 입자의 전체가 상기 입자경의 범위에 있음으로써, 발색 성분을 내포하는 마이크로 캡슐 A보다 입자경이 큰 마이크로 캡슐 B를 혼재시킨 것에 의한 효과, 즉 마찰 등에 의한 불필요한 발색의 억제 효과가 보다 효과적으로 나타난다.
또, CV값이 상기 범위 내이면, 발색제층 내의 입자 분포, 특히 마이크로 캡슐의 상대적인 편차가 작기 때문에, 미소한 압력에 대한 발색성과 마찰 등에 의한 발색 방지성과의 밸런스가 우수한 것이 된다.
CV값으로서는, 40%~110%가 바람직하고, 40%~80%가 보다 바람직하다.
압력 측정용 재료 조성물은, 마이크로 캡슐 A로서, 체적 표준의 메디안 직경(D50A)이 다른 2종 이상의 마이크로 캡슐을 포함하는 양태도 적합하다.
D50A가 다른 2종 이상의 마이크로 캡슐을 포함하는 경우, 일반적으로 직경이 큰 마이크로 캡슐로부터 순서대로 압력으로 파괴되어 발색한 후, 압력이 높아짐에 따라 파괴되는 대경의 마이크로 캡슐의 수가 감소하고, 계속해서 소경의 마이크로 캡슐이 파괴되어 발색한다. 이로 인하여, 보다 고압력 측에 있어서의 영역에서의 발색 농도가 향상된다. 이로써, 고농도역에 있어서의 농도 계조가 보다 우수한 압력 측정 재료가 얻어진다.
체적 표준의 메디안 직경(D50A)이 다른 마이크로 캡슐 A로서, 메디안 직경이 D50A1인 마이크로 캡슐 A1 및 메디안 직경이 D50A2인 마이크로 캡슐 A2를 포함하는 적어도 2종을 함유하는 조성으로 할 때, 2종의 마이크로 캡슐 A1 및 마이크로 캡슐 A2의 메디안 직경이 하기 식을 충족시키는 관계에 있는 경우에는,
D50A1>D50A2
발색제층 중에 있어서의, 마이크로 캡슐 A2의 함유량에 대한 마이크로 캡슐 A1의 함유량의 비(A1/A2)로서는, 질량 기준으로 100/1~100/150인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100/25~100/100이며, 더 바람직하게는 100/40~100/70이다. 상기 부등식을 충족시키는 경우의 함유량의 비(A1/A2)가 상기 범위에 있음으로써, 농도 계조가 보다 우수한 것이 된다.
마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B의, 발색제층 중에 있어서의 합계 함유량(도포에 의한 경우는 도포량)으로서는, 발색제층의 전체 고형분 질량에 대하여, 80질량%~97질량%인 것이 바람직하다.
마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B의 함유량이 상기 범위 내에 있음으로써, 마이크로 캡슐 주변에 존재하는 그 외 성분의 양이 적게 되고, 압력을 받았을 때에 마이크로 캡슐이 용이하게 파괴되기 쉬워져, 낮은 압력으로도 발색시키기 쉬워진다. 또한, 압력에 대한 감도가 향상되기 때문에, 마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경도 작아지고, 결과, 발색했을 때의 입상감을 적게 억제할 수 있다. 이로써, 좁은 압력 범위 내에서 측정을 행하는 경우도 양호한 정밀도로 측정을 행할 수 있다.
마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B의 함유량이 80질량% 이상이면, 압력에 대한 감도가 보다 양호해진다. 또, 마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B의 함유량이 98질량% 이하이면, 마이크로 캡슐과 기재와의 밀착성을 확보하기 쉽다.
마이크로 캡슐 A 및 마이크로 캡슐 B의 합계 함유량은, 85질량%~96질량%가 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 85질량%~95질량%이다.
발색제층 형성용 조제액을 도포하여 발색제층을 형성하는 경우, 도포는, 공지의 도포법에 의하여 행할 수 있다. 도포법으로서는, 예를 들면 에어 나이프 코터, 로드 코터, 바 코터, 커튼 코터, 그라비어 코터, 익스트루젼 코터, 다이 코터, 슬라이드 비드 코터, 블레이드 코터 등을 이용한 도포법을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료는, 적어도, 지지체와, 지지체 측으로부터 배치된 이접착층 및 발색제층을 갖는 양태가 바람직하다.
[이접착층]
이접착층은, 지지체와 발색제층과의 밀착성을 향상시키기 위하여 마련되어 있는 것이 바람직하다. 또, 이접착층은, 마이크로 캡슐을 더 함유하는 조성물을 도포하여 건조할 때에, 마이크로 캡슐이 이접착층과 정전적으로 상호 작용(예를 들면 수소 결합)하여, 응집하는 것을 억제하는 효과가 있다. 이로써, 압력 측정할 때, 마이크로 캡슐이 미소한 압력으로 파괴되는 효과를 향상시킨다.
이접착층은, 유레테인 폴리머, 블록 아이소사이아네이트 등을 포함하는 층이어도 된다.
이접착층의 두께로서는, 특별히 제한은 없고, 목적 등에 따라 선택할 수 있다.
이접착층의 두께는, 0.005μm~0.2μm가 바람직하고, 0.01μm~0.1μm가 보다 바람직하다.
[지지체]
지지체는, 시트 형상, 필름 형상, 판 형상 등 중 어느 형상이어도 된다.
지지체의 구체적인 예로서는, 종이, 플라스틱 필름, 합성지 등을 들 수 있다.
종이의 구체예로서는, 상질지, 중질지, 갱지, 중성지, 산성지, 재생지, 코팅지, 머신 코팅지, 아트지, 캐스트 코팅지, 미도공지, 트레이싱 페이퍼, 재생지 등을 들 수 있다.
플라스틱 필름의 구체예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스터 필름, 삼아세트산 셀룰로스 등의 셀룰로스 유도체 필름, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름, 폴리스타이렌 필름 등을 들 수 있다.
합성지의 구체예로서는, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 2축 연신하여 미크로 보이드를 다수 형성한 것(유포지 등), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드 등의 합성 섬유를 이용하여 제작한 것, 이들을 종이의 일부, 편면 혹은 양면에 적층한 것 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 가압에 의하여 발생하는 발색 농도를 보다 높이는 관점에서, 플라스틱 필름, 합성지가 바람직하고, 플라스틱 필름이 보다 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료는, 발색 성분을 내포하는 마이크로 캡슐과 현색제가 별개의 기재에 부여된, 이른바 2시트 타입의 재료의 일방의 시트로서 이용된다.
2시트 타입의 경우, 기재 상에 발색 성분을 내포하는 마이크로 캡슐을 포함하는 발색제층을 갖는 압력 측정용 재료와, 기재 상에 현색제를 포함하는 현색제층을 갖는 현색 재료를 갖고 있다. 이 경우, 압력 측정은, 압력 측정용 재료 및 현색 재료를, 압력 측정용 재료의 발색제층의 표면과 현색 재료의 현색제층의 표면을 접촉시킨 상태에서 중첩하고, 중첩된 상태인 채로, 압력 또는 압력 분포를 측정하는 부위에 배치하여 가압함으로써 행할 수 있다.
가압은, 임의의 방법에 의하여 점, 선, 또는 면에서 압력(점압, 선압, 또는 면압 등)을 부여함으로써 행할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료에서는, 특히 0.05MPa 미만의 미소한 압력 범위에 있어서, 미소한 압력차를 식별하기 위한 발색 농도의 차(즉 농도차)가 작고, 차압이 파악하기 어려운 면압이 부여되는 경우에 유효하다.
<압력 측정용 재료 세트>
본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료 세트는, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료와, 전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 갖는 현색 재료를 포함하는 2시트 타입의 재료이다. 본 발명의 일 실시형태의 압력 측정용 재료 세트는, 압력 측정용 재료 및 현색 재료에 더하여, 필요에 따라, 다른 재료를 포함하고 있어도 된다.
또한, 압력 측정용 재료 세트의 압력 측정용 재료의 상세에 대해서는, 앞서 설명한 바와 같으며, 바람직한 양태도 동일하다.
-현색 재료-
현색 재료는, 압력 측정용 재료의 발색제층에 포함되는 발색 성분을 발색시키는 현색제인 전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 갖고 있다. 현색 재료는, 적어도, 지지체와, 현색제층을 갖는 양태가 바람직하다.
현색제층은, 적어도 현색제인 전자 수용성 화합물을 포함하고, 필요에 따라 바인더, 안료, 및 첨가제 등의 다른 성분을 포함해도 된다.
(전자 수용성 화합물)
전자 수용성 화합물로서는, 무기 화합물 및 유기 화합물을 들 수 있다.
무기 화합물의 구체예로서는, 산성 백토, 활성 백토, 아타풀자이트, 제올라이트, 벤토나이트, 카올린과 같은 점토 물질 등을 들 수 있다.
유기 화합물의 구체예로서는, 방향족 카복실산의 금속염, 페놀폼알데하이드 수지, 카복실화 터펜페놀 수지의 금속염 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 전자 수용성 화합물로서는, 산성 백토, 활성 백토, 제올라이트, 카올린, 방향족 카복실산의 금속염, 카복실화 터펜페놀 수지의 금속염이 바람직하고, 산성 백토, 활성 백토, 카올린, 방향족 카복실산의 금속염인 것이 보다 바람직하다.
방향족 카복실산의 금속염의 바람직한 구체예로서는, 3,5-다이-t-뷰틸살리실산, 3,5-다이-t-옥틸살리실산, 3,5-다이-t-노닐살리실산, 3,5-다이-t-도데실살리실산, 3-메틸-5-t-도데실살리실산, 3-t-도데실살리실산, 5-t-도데실살리실산, 5-사이클로헥실살리실산, 3,5-비스(α,α-다이메틸벤질)살리실산, 3-메틸-5-(α-메틸벤질)살리실산, 3-(α,α-다이메틸벤질)-5-메틸살리실산, 3-(α,α-다이메틸벤질)-6-메틸살리실산, 3-(α-메틸벤질)-5-(α,α-다이메틸벤질)살리실산, 3-(α,α-다이메틸벤질)-6-에틸살리실산, 3-페닐-5-(α,α-다이메틸벤질)살리실산, 카복시 변성 터펜페놀 수지, 3,5-비스(α-메틸벤질)살리실산과 벤질 클로라이드와의 반응 생성물인 살리실산 수지 등의, 아연염, 니켈염, 알루미늄염, 칼슘염 등을 들 수 있다.
현색제층 중에 있어서의 전자 수용성 화합물의 함유량(도포에 의한 경우는 도포량)은, 건조 질량으로 0.1g/m2~30g/m2가 바람직하다. 전자 수용성 화합물이 무기 화합물인 경우의 함유량은, 보다 바람직하게는, 건조 질량으로 3g/m2~20g/m2이며, 더 바람직하게는, 5g/m2~15g/m2이다. 전자 수용성 화합물이 유기 화합물인 경우의 함유량은, 보다 바람직하게는, 건조 질량으로 0.1g/m2~5g/m2이며, 더 바람직하게는, 0.2g/m2~3g/m2이다.
현색제층은, 현색제층 형성용의 조제액을 조제하여 성막함으로써 형성할 수 있다. 현색제층은, 예를 들면 지지체 상에 현색제층 형성용의 조제액을 도포 등의 방법으로 부여하고, 건조시킴으로써 형성되어도 된다.
현색제층 형성용의 조제액은, 전자 수용성 화합물을 물 등에 분산한 분산액이어도 된다.
전자 수용성 화합물을 분산한 분산액은, 전자 수용성 화합물이 무기 화합물인 경우는 무기 화합물을 기계적으로 물에 분산 처리시킴으로써 조제할 수 있고, 또 전자 수용성 화합물이 유기 화합물인 경우는 유기 화합물을 기계적으로 물에 분산 처리하거나, 또는 유기 용매에 용해함으로써 조제할 수 있다.
상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 평8-207435호에 기재된 방법을 참조할 수 있다.
얻어진 전자 수용성 화합물의 분산액은, 그대로 전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 형성하기 위한 현색제층 형성용의 조제액(예를 들면 도포액)으로 해도 된다.
(다른 성분)
현색제층은, 상기의 전자 수용성 화합물 외에, 바인더, 안료, 및 형광증백제, 소포제, 침투제, 방부제 등의 첨가제 등을 포함할 수 있다.
바인더로서는, 예를 들면 스타이렌-뷰타다이엔 공중합체 라텍스, 아세트산 바이닐계 라텍스, 아크릴산 에스터계 라텍스, 폴리바이닐알코올, 폴리아크릴산, 무수 말레산-스타이렌-공중합체, 전분, 카제인, 아라비아 고무, 젤라틴, 카복시메틸셀룰로스, 메틸셀룰로스 등의 합성 또는 천연 고분자 물질을 들 수 있다.
안료로서는, 예를 들면 카올린, 소성 카올린, 카올린 응집체, 중질 탄산 칼슘, 다양한 형태(예를 들면, 쌀알 형상, 각 형상, 방추 형상, 가시 돋친 겉껍데기 형상, 구 형상, 아라고나이트계 기둥 형상 및 무정형)의 경질 탄산 칼슘, 탤크, 루틸형, 또는 아나타제형의 이산화 타이타늄 등을 들 수 있다.
현색제층 형성용의 조제액을 도포하여 현색제층을 형성하는 경우, 도포는, 공지의 도포법에 의하여 행할 수 있고, 앞서 설명한 발색제층을 형성하는 경우와 동일한 도포법을 적용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더 구체적으로 설명한다. 본 발명은 그 주지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 설명하지 않는 한, "%" 및 "부"는 질량 기준이다.
(실시예 1)
-전자 공여성 무색 염료 전구체 내포 마이크로 캡슐액 (A)의 조제-
직쇄 알킬벤젠(JX 에너지(주), 그레이드 알켄 L) 57부에, 전자 공여성 무색 염료 전구체인 하기의 화합물 (A) 20부를 용해하여, 용액 A를 얻었다. 다음으로, 합성 아이소파라핀(이데미쓰 고산(주), IP 솔벤트 1620) 15부, 아세트산 에틸 1.2부에 용해한 N,N,N',N'-테트라키스(2-하이드록시프로필)에틸렌다이아민((주) 아데카, 아데카폴리에터 EDP-300) 0.2부를, 교반하고 있는 용액 A에 첨가하여 용액 B를 얻었다. 또한, 아세트산 에틸 3부에 용해한 톨릴렌다이아이소사이아네이트의 트라이메틸올프로페인 부가물(DIC(주), 번노크 D-750) 1.2부를, 교반하고 있는 용액 B에 첨가하여 용액 C를 얻었다. 그리고, 물 140부에 폴리바이닐알코올(PVA-205, (주)구라레) 9부를 용해한 용액 중에 상기의 용액 C를 첨가하고, 유화 분산했다. 유화 분산 후의 유화액에 물 340부를 첨가하고, 교반하면서 70℃까지 가온시켜, 1시간 교반 후, 냉각했다. 또한 물을 첨가하여 농도를 조정하고, 고형분 농도 19.6%의 전자 공여성 무색 염료 전구체 내포 마이크로 캡슐액 (A)를 얻었다.
[화학식 1]
Figure pct00001
전자 공여성 무색 염료 전구체 내포 마이크로 캡슐 (A)의 체적 표준에서의 메디안 직경(D50A)은, 30μm였다. 수평균 벽두께는, 0.054μm이며, δA/D50A는, 1.8×10-3이었다.
메디안 직경(D50A)은, 마이크로 캡슐액을 지지체인 이접착층이 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트(도요보(주), 코스모샤인(등록 상표) A4300) 상에 도포하여 건조한 후, 얻어진 도포막의 표면을 광학 현미경에 의하여 150배로 촬영하고, 2cm×2cm의 범위에 있는 모든 마이크로 캡슐의 크기를 계측하여 산출했다. 또, 수평균 벽두께는, 도포막의 단면 절편을 제작하고, 단면으로부터 5개의 마이크로 캡슐을 선택하며, 개개의 캡슐벽의 두께(μm)를 주사형 전자 현미경(SEM)에 의하여 구하고 평균하여 산출했다.
-전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐액 (B)의 조제-
합성 아이소파라핀(이데미쓰 고산(주), IP 솔벤트 1620) 15부, 아세트산 에틸 3부에 용해한 N,N,N',N'-테트라키스(2-하이드록시프로필)에틸렌다이아민((주) 아데카, 아데카폴리에터 EDP-300) 0.4부를, 교반하고 있는 1-페닐-1-자일릴에테인(신니혼 세키유(주), 하이졸 SAS296) 78부에 첨가하여 용액 D를 얻었다. 또한, 아세트산 에틸 7부에 용해한 톨릴렌다이아이소사이아네이트의 트라이메틸올프로페인 부가물(DIC(주), 번노크 D-750) 3부를, 교반하고 있는 용액 D에 첨가하여 용액 E를 얻었다. 그리고, 물 140부에 폴리바이닐알코올(PVA-205, (주) 구라레) 69부를 용해한 용액 중에 상기의 용액 E를 첨가하고, 유화 분산했다. 유화 분산 후의 유화액에 물 340부를 첨가하고, 교반하면서 70℃까지 가온시켜, 1시간 교반 후, 냉각했다. 또한 물을 첨가하여 농도를 조정하고, 고형분 농도 19.6%의 전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐액 (B)를 얻었다.
전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐 (B)의 체적 표준에서의 메디안 직경(D50B)은, 55μm였다. 수평균 벽두께는, 0.24μm이며, δB/D50B는, 4.3×10-3이었다. 메디안 직경(D50B) 및 수평균 벽두께는, 상기의 D50A와 동일한 방법으로 산출했다.
-염료 전구체 시트 (1)의 제작-
상기에서 얻은 전자 공여성 무색 염료 전구체 내포 마이크로 캡슐액 (A) 18부, 상기에서 얻은 전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐액 (B) 2부, 물 63부, 콜로이달 실리카(닛산 가가쿠(주), 스노텍스(등록 상표) 30) 1.8부, 카복시메틸셀룰로스 Na(다이이치 고교 세이야쿠(주), 셀로겐 5A)의 10% 수용액 1.8부, 카복시메틸셀룰로스 Na(다이이치 고교 세이야쿠(주), 셀로겐 EP)의 1% 수용액 30부, 알킬벤젠설폰산 나트륨(다이이치 고교 세이야쿠(주), 네오겐 T)의 15% 수용액 0.3부, 및 노이겐 LP70(다이이치 고교 세이야쿠(주))의 1% 수용액 0.8부를 혼합하고, 2시간 교반함으로써, 압력 측정용 재료 조성물 (1)을 얻었다.
얻어진 압력 측정용 재료 조성물 (1)을, 두께 75μm의 이접착층이 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트(도요보(주), 코스모샤인(등록 상표) A4300) 상에, 건조 후의 질량이 2.8g/m2가 되도록 바 코터에 의하여 도포하고, 건조시켜 발색제층을 형성하여, 압력 측정용 재료인 염료 전구체 시트 (1)을 제작했다.
상기에 있어서, 압력 측정용 재료 조성물 (1)에 있어서의 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경(D50X)은, 33μm였다. 또, 압력 측정용 재료 조성물 (1)에 있어서의 전체 입자의 입경 분포의 CV값(%=표준 편차/평균 입경×100)은, 51%였다.
또한, 메디안 직경, 평균 입경, 및 표준 편차는, 제작한 염료 전구체 시트 (1)의 도포면인 발색제층의 표면을 광학 현미경에 의하여 150배로 촬영하고, 2cm×2cm의 범위에 있는 모든 마이크로 캡슐의 크기를 계측하여 산출했다.
-현색제 시트 (1)의 제작-
전자 수용성 화합물인 3,5-다이-α-메틸벤질살리실산 아연 10부, 탄산 칼슘 100부, 헥사메타인산 나트륨 1부, 및 물 200부를, 샌드 그라인더를 이용하여, 전체 입자의 평균 입자경이 2μm가 되도록 분산하여 분산액을 조제했다. 이어서, 조제한 분산액에, 폴리바이닐알코올(PVA-203, 구라레(주))의 10% 수용액 100부, 스타이렌-뷰타다이엔 라텍스를 고형분으로서 10부, 및 물 450부를 첨가하여, 전자 수용성 화합물을 함유하는 도포액(현색제 함유 조제액)을 조제했다.
전자 수용성 화합물을 함유하는 도포액을, 두께 75μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트 상에 고형분 도포량이 4.0g/m2가 되도록 도포하고, 건조시켜 현색제층을 형성하여, 현색 재료인 현색제 시트 (1)을 얻었다.
이상과 같이 하여, 염료 전구체 시트 (1) 및 현색제 시트 (1)로 이루어지는 2시트 타입의 압력 측정용 재료 세트를 제작했다.
(실시예 2~50, 비교예 1~6)
실시예 1에 있어서, 마이크로 캡슐액 및 발색제층을 표 1~표 3에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 염료 전구체 시트 및 현색제 시트로 이루어지는 2시트 타입의 압력 측정용 재료 세트를 제작했다.
-평가-
실시예 및 비교예에서 제작한 압력 측정용 재료 세트를 이용하여, 이하의 측정 및 평가를 행했다. 측정 및 평가의 결과는, 하기 표 1~표 3에 나타낸다.
(1) 0.01MPa 가압 전후에서의 농도차(ΔD1)
염료 전구체 시트 (1) 및 현색제 시트 (1)을 각각 5cm×5cm의 사이즈로 재단하고, 염료 전구체 시트 (1)과 현색제 시트 (1)을, 염료 전구체 시트 (1)의 발색제층의 표면과 현색제 시트 (1)의 현색제층의 표면을 접촉시켜 중첩시켰다. 중첩시킨 양 시트를, 표면이 평활한 2매의 유리판의 사이에 끼워 탁상에 두고, 유리판 상에 추를 재치함으로써 0.01MPa의 압력으로 가압하여, 발색시켰다.
그 후, 중첩시킨 양 시트를 박리하고, 농도계 RD-19(그레텍 맥베스사제)를 이용하여, 현색제 시트 (1)에 형성된 발색부의 농도(DA)를 측정했다.
상기와는 별도로, 미사용의 현색제 시트 (1)에 대하여 동일한 방법으로 농도(초기 농도; DB)를 측정했다.
발색부의 농도 DA로부터 초기 농도 DB를 감산하여 농도차를 구하고, 발색 농도(ΔD)로 했다. 결과는, 하기 표 1~표 3에 나타낸다.
(2) 찰과에 의한 농도차(ΔD2)
염료 전구체 시트 (1) 및 현색제 시트 (1)을 각각 10cm×15cm의 사이즈로 재단하고, 염료 전구체 시트 (1)의 발색제층 상에 현색제 시트 (1)을, 염료 전구체 시트 (1)의 발색제층과 현색제 시트 (1)의 현색제층을 접촉시켜 중첩시키고, 중첩시킨 상태인 채로, 현색제 시트 (1)의 현색제층에 대하여 발색제층을 20회 반복 운동시켜 찰과시켰다. 찰과 후의 발색 농도로부터 찰과 전의 초기 농도를 감산하여 농도차(ΔD2)를 구했다. 결과는, 하기 표 1~표 3에 나타낸다.
(3) 발색의 농도 계조(계조성)
압력 측정용 재료 세트를 이용하여, 상기 "ΔD1"을 구할 때의 "DA"의 측정과 동일한 방법으로 0.01MPa, 0.02MPa, 0.03MPa, 0.04MPa, 및 0.05MPa의 압력으로 발색시킨 발색부의 농도를 측정했다. 평가는, 하기의 평가 기준에 따라 행했다. 평가 결과는, 하기 표 1~표 3에 나타낸다.
<평가 기준>
5: 0.05MPa에서 높은 농도를 나타내고, 농도 변화가 직선적이다.
4: 0.05MPa에서 높은 농도를 나타내지만, 농도 변화에 약간 굴곡점이 있으나, 실용상 문제 없다.
3: 0.05MPa에서의 농도가 낮거나, 또는 농도 변화가 포화하고 있다.
2: 0.05MPa에서의 농도가 낮거나, 또는 농도 변화가 포화하고 있으며, 실용상 지장이 발생할 우려가 있다.
1: 0.05MPa에서의 농도가 제로에 가깝거나, 또는 농도 변화가 없으며, 실용상 사용할 수 없다.
(4) 도포 불균일
염료 전구체 시트 (1)의 도포면인 발색제층의 표면을 육안으로 관찰하여, 하기의 평가 기준에 따라 평가했다. 평가 결과는, 하기 표 1~표 3에 나타낸다.
<평가 기준>
5: 농담 불균일 및 결함 등의 발생이 없다.
4: 농담 불균일 및 결함 등이 약간 있지만, 실용상 문제가 없다.
3: 분명한 농담 불균일 또는 결함 등이 있다.
2: 분명한 농담 불균일 또는 결함 등이 있어, 실용상 지장이 발생할 우려가 있다.
1: 농담 불균일 및 결함 등이 매우 많아, 실용상 사용할 수 없다.
(5) 발색 입상성
염료 전구체 시트 (1) 및 현색제 시트 (1)을 각각 5cm×5cm의 사이즈로 재단하고, 염료 전구체 시트 (1)과 현색제 시트 (1)을, 염료 전구체 시트 (1)의 발색제층의 표면과 현색제 시트 (1)의 현색제층의 표면을 접촉시켜 중첩시켰다. 중첩시킨 양 시트를, 표면이 평활한 2매의 유리판의 사이에 끼워 탁상에 두고, 유리판 상에 추를 재치함으로써 0.03MPa의 압력으로 가압하여, 발색시켰다. 그 후, 중첩시킨 양 시트를 박리하고, 발색한 현색제 시트 (1)의 발색면 형상을 육안으로 관찰하여, 하기의 평가 기준에 따라 평가했다. 평가 결과를 표 1~표 3에 나타낸다.
<평가 기준>
3: 발색면에 있어서의 입상감이 매우 작다.
2: 발색면에 다소의 입상감이 있지만, 실용상은 문제 없다.
1: 발색면에 있어서의 입상감이 분명하게 크다.
[표 1]
Figure pct00002
[표 2]
Figure pct00003
[표 3]
Figure pct00004
표 1~표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예에서는, 0.05MPa 미만의 미소한 압력으로도, 시인 내지 독취 가능한 0.02 이상의 발색 농도가 얻어진 한편, 찰과에 의한 발색은 0.02 이하로 억제되었다.
이에 반하여, 발색 성분을 포함하지 않는 전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐액 (B)를 함유하지 않는 비교예 1, 3에서는, 미소한 압력에서의 발색성은 얻을 수 있지만, 모두 찰과에 의한 발색도 크고, 발색의 계조성이 뒤떨어지는 것이었다. 또, 발색 성분을 포함하지 않는 전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐액 (B)를 함유하지 않는 비교예 2에서는, 캡슐 사이즈가 작기 때문에, 찰과에 의한 발색이 없기는 하지만, 미소한 압력에서의 발색성도 부족한 결과가 되어, 발색의 계조성도 뒤떨어져 있었다.
비교예 4~5에서는, 발색 성분을 내포하는 마이크로 캡슐을 2종 함유하고, 발색 성분을 포함하지 않는 전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐을 함유하지 않기 때문에, 찰과에 의한 발색을 억제하고 있지 않았다.
또, 비교예 6은, 발색 성분을 포함하지 않는 전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐을 함유하지만, 전자 공여성 무색 염료 전구체 비내포 마이크로 캡슐의 D50B가, 전자 공여성 무색 염료 전구체 내포 마이크로 캡슐의 D50A에 대하여 동일 사이즈 이하이기 때문에, 희생재로서의 기능은 부족하고, 역시 찰과에 의한 발색을 억제할 수 없었다.
2016년 9월 29일에 출원된 일본 특허출원 2016-191783호 및 2017년 6월 2일에 출원된 일본 특허출원 2017-110220의 개시는, 그 전체가 참조로서 본 명세서에 원용된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조로서 원용되는 것이 구체적이고 개개에 기록된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서에 참조로서 원용된다.

Claims (17)

  1. 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A 및 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B를 함유하고, 또한 상기 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A와, 상기 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 1을 충족시키는 발색제층을 갖는 압력 측정용 재료.
    D50A<D50B 식 1
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메디안 직경 D50A가 하기 식 2를 충족시키고, 또한 상기 메디안 직경 D50B가 하기 식 3을 충족시키는 압력 측정용 재료.
    10μm<D50A<40μm 식 2
    40μm<D50B<150μm 식 3
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 발색제층에 포함되는 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경 D50X가, 하기 식 4를 충족시키는 압력 측정용 재료.
    15μm<D50X<50μm 식 4
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발색제층에 포함되는 전체 입자의 입경 분포의 변동 계수가, 35%~150%인 압력 측정용 재료.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    발색시킨 경우에, 0.01MPa로 압력을 가하여 발색시킨 후의 농도로부터 상기 압력을 가하기 전의 농도를 뺀 농도차 ΔD1로서, 0.02를 초과하는 농도가 얻어지는 압력 측정용 재료.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발색제층 상에, 전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 갖는 현색 재료를, 상기 발색제층과 동일 면적의 상기 현색제층을 상기 발색제층에 접촉시켜 중첩시키고, 상기 현색 재료에 대하여 상기 발색제층을 20회 반복 운동시켜 찰과시킨 후의 발색 농도로부터 상기 찰과 전의 농도를 뺀 농도차 ΔD2가 0.02 이하인 압력 측정용 재료.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A에 대한, 상기 마이크로 캡슐 A의 수평균 벽두께 δA의 비가, 1.0×10-3~4.0×10-3이며, 상기 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B에 대한, 상기 마이크로 캡슐 B의 수평균 벽두께 δB의 비가, 1.0×10-3~1.5×10-2인 압력 측정용 재료.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도, 지지체와, 상기 지지체 측으로부터 배치된 이접착층 및 상기 발색제층을 갖는 압력 측정용 재료.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐 A로서, 체적 표준의 메디안 직경 D50A가 다른 2종의 마이크로 캡슐을 포함하는 압력 측정용 재료.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐 A로서, 메디안 직경이 D50A1인 마이크로 캡슐 A1 및 메디안 직경이 D50A2인 마이크로 캡슐 A2를 포함하는 적어도 2종을 함유하고,
    D50A1>D50A2의 관계를 충족시키는 경우, 마이크로 캡슐 A2의 함유량에 대한 마이크로 캡슐 A1의 함유량의 비가, 질량 기준으로 100/1~100/150인 압력 측정용 재료.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발색제층 중에 있어서의 상기 마이크로 캡슐 A 및 상기 마이크로 캡슐 B의 함유량이, 발색제층의 전체 고형분에 대하여, 80질량%~97질량%인 압력 측정용 재료.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 압력 측정용 재료와,
    전자 수용성 화합물을 포함하는 현색제층을 갖는 현색 재료를 포함하는 압력 측정용 재료 세트.
  13. 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하는 마이크로 캡슐 A와, 전자 공여성 무색 염료 전구체를 내포하지 않는 마이크로 캡슐 B를 포함하고, 또한 상기 마이크로 캡슐 A의 체적 표준의 메디안 직경 D50A와, 상기 마이크로 캡슐 B의 체적 표준의 메디안 직경 D50B가 하기 식 1을 충족시키는 압력 측정용 재료 조성물.
    D50A<D50B 식 1
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 메디안 직경 D50A가 하기 식 2를 충족시키고, 상기 메디안 직경 D50B가 하기 식 3을 충족시키는 압력 측정용 재료 조성물.
    10μm<D50A<40μm 식 2
    40μm<D50B<150μm 식 3
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐 B의 함유량에 대한 상기 마이크로 캡슐 A의 함유량의 비가, 질량 기준으로 100/5~100/50인 압력 측정용 재료 조성물.
  16. 청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물에 포함되는 전체 입자의 체적 표준의 메디안 직경 D50X가 하기 식 4를 충족시키고, 또한 조성물에 포함되는 전체 입자의 입경 분포의 변동 계수가 35%~150%인 압력 측정용 재료 조성물.
    15μm<D50X<50μm 식 4
  17. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐 A로서, 체적 표준의 메디안 직경 D50A가 다른 2종의 마이크로 캡슐을 포함하는 압력 측정용 재료 조성물.
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