RU2813709C1 - Термохромная пигментная композиция - Google Patents
Термохромная пигментная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813709C1 RU2813709C1 RU2023112699A RU2023112699A RU2813709C1 RU 2813709 C1 RU2813709 C1 RU 2813709C1 RU 2023112699 A RU2023112699 A RU 2023112699A RU 2023112699 A RU2023112699 A RU 2023112699A RU 2813709 C1 RU2813709 C1 RU 2813709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermochromic
- composition
- developer
- solvent
- microencapsulated
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title abstract description 23
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- -1 3-methoxy-4-hydroxyphenyl Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- LIZLYZVAYZQVPG-UHFFFAOYSA-N (3-bromo-2-fluorophenyl)methanol Chemical compound OCC1=CC=CC(Br)=C1F LIZLYZVAYZQVPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical group CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 abstract 1
- 239000001273 butane Chemical group 0.000 abstract 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Chemical group CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SKDGWNHUETZZCS-UHFFFAOYSA-N 2,3-ditert-butylphenol Chemical class CC(C)(C)C1=CC=CC(O)=C1C(C)(C)C SKDGWNHUETZZCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HHDRWGJJZGJSGZ-UHFFFAOYSA-N 5-benzyl-2h-tetrazole Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC=1N=NNN=1 HHDRWGJJZGJSGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- IPAJDLMMTVZVPP-UHFFFAOYSA-N Crystal violet lactone Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C1(C=2C=CC(=CC=2)N(C)C)C2=CC=C(N(C)C)C=C2C(=O)O1 IPAJDLMMTVZVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical compound COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 125000002889 tridecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
Abstract
Изобретение может быть использовано при изготовлении микрокапсулированных термохромных пигментов для лакокрасочных материалов. Термохромная композиция состоит из лактона кристаллического фиолетового, проявителя и растворителя. В качестве растворителя используется жирный спирт С12-С14. Проявитель представляет собой соединение общей формулы (I)
,
где R выбран из метана, бутана, н-бутана и 3-метокси-4-оксифенила. Изобретение позволяет увеличить светостойкость и цветовой контраст пигмента, полученного на основе термохромной композиции. 1 табл., 9 пр.
Description
Изобретение относится термохромной пигментной композиции, содержащей в качестве проявителей 5-замещенные тетразолы, а также к микрокапсулированным термохромным пигментам, к лакокрасочным материалам, содержащим такие микрокапсулированные термохромные пигменты.
Термохромные композиции обладают способностью к обратимому обесцвечиванию, связанному с изменением температуры. Эти композиции находят применение при изготовлении микрокапсулированных термохромных пигментов, которые, в свою очередь, применяются для изготовления лакокрасочных материалов, принтов на текстильных материалах, чернил, маскировочных покрытий, реагирующих изменением цвета на изменение температуры. При этом для применения в лакокрасочных материалах микрокапсулированные композиции должны обладать комплексом свойств, в том числе придавать эти свойства лакокрасочному покрытию. Например, термохромные пигментные композиции должны обладать светостойкостью, придавать антикоррозионные свойства покрытию, а также быть технологичными, то есть легко давать микрокапсулы необходимого размера. Наиболее практически важным является диапазон температур изменения цвета близкий к 25°С. Термохромные композиции с подобными характеристиками описаны в ряде работ.Например, в статье в качестве красителя применяется лактон кристаллического фиолетового [Ondrej Panak, Marketa Drzkova, Marie Kaplanov. Dyes and Pigments 2015, - Vol. 120, - P. 279-287], в качестве растворителей используют жирные спирты, имеющие температуру плавления близкую к необходимому температурному интервалу перехода цвета, например, додециловый, тридециловый или тетрадециловый спирты [Ondrej Panak, Marketa Drzkova, Marie Kaplanov. Dyes and Pigments 2015, - Vol. 120, - P. 279-287.]. Для применения качестве проявителей в термохромных композициях используют слабокислые производные фенолов, например, бисфенол A [Journal of Macromolecular Science, Part A Pure and Applied Chemistry 2019, - Vol. 56, - Iss. 6. - P. 588-596], галлаты [MacLaren, D.C., White, M.A. J Mater Sci., 2005, - Vol. 40, - P. 669-676]. Полученные термохромные композиции используют для получения микрокапсулированных термохромных пигментов. При этом полученные по указанным работам микрокапсулированные пигменты не обладают указанным выше комплексом свойств.
Наиболее близко к данному изобретению относится патент [Дебраувер, Кристель; Дамиано, Анна-Лиза; Бурке, Александр. RU 2760458. МПК C09D.11/50, С09 В 67/02, C09K 9/02, B43K 7/00], где описаны трехкомпонентные смеси, обратимо изменяющие цвет при изменении температуры и состоящие из трех компонентов: красителя, включая лактон кристаллического фиолетового, проявителя - производных слабокислых фенолов и растворителя - производных дитретбутилфенола. Утверждается, что применение производных дитретбутилфенола придает композиции дополнительное свойство -увеличивает стабильность композиций. Недостатками данного патента является необходимость использования в высоких концентрациях производных дитретбутилфенолов, которые упоминаются как потенциальные канцерогены, необходимость применения слабокислых производных фенолов, в связи с чем при микрокапсулировании требуется длительное время приготовления и применения гомогенизатора со скоростью 15 м/с, что снижает выход микрокапсулированного пигмента за счет разрушения микрокапсул.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличения выхода микрокапсул при сохранении их размера в диапазоне близком к 1-5 мкм, при сохранении цветовой контрастности окрашенного и обесцвеченного состояний, интервала перехода цвета близкого к комнатной температуре и светостойкости за счет увеличения кислотности проявителя.
Поставленная задача решается тем, что в термохромной композиции состоящей из лактона кристаллического фиолетового, растворителя жирного спирта С12-С14 и проявителя в качестве проявителя используют соединения общей формулы (I),
где R=Bn, Me, н-Bu, 3-метокси-4-гидроксифенил при следующем соотношении компонентов: красителя в количестве от 0.2 до 5% по массе, проявителя в количестве от 0.6 до 5% по массе и растворителя - до 100%. Краситель может содержаться в количестве, составляющем от 0.2% до 5%, предпочтительно от 0.3% до 5%, еще более предпочтительно от 0.5% до 1% от общей массы термохромной пигментной композиции. Растворитель, выступающего в качестве реакционной среды - до 100%. Соединение формулы (I) может содержаться в количестве, составляющем от 0.2% до 5%, предпочтительно от 1 до 2% от общей массы термохромной пигментной композиции.
В качестве красителя в композиции могут быть лейкокрасители с общей формулой (II)
включающие 3,3-бис(р-диметиламинофенил)-6-диметиламинофталид.
В качестве растворителя в композиции могут быть использованы алифатические спирты, имеющие температуру плавления близкую к необходимой температуре изменения цвета. Такие спирты включают н-додециловый, н-тридециловый, н-тетрадециловый.
Термохромную пигментную композицию согласно изобретению получают путем смешивания красителя, растворителя и соединения с формулой (I) при температуре выше температуры плавления растворителя, с последующим перемешиванием до гомогенного состояния. Термохромная композиция содержит проявитель, растворитель и лактон кристаллического фиолетового, вещества используют в массовом соотношении согласно таблице 1.
Контрольный пример (N2 таблица 1) получения термохромной композиции. Смешивают 1 весовую часть лактона кристаллического фиолетового, 2 весовые части 5-бензил-1Н-тетразола и 97 весовых частей тридеканола. Полученную смесь нагревают до 60°С и перемешивают до полного растворения красителя и проявителя в растворителе. Изменение цвета и интервал перехода цвета для каждой композиции приведены в таблице 1.
Полученные композиции обеспечивают высокий цветовой контраст, зависящий от концентрации красителя. При его содержании 0.2-0.43% цвет композиции в окрашенном состоянии от голубого до синего. Далее цветовой контраст резко вырастает до концентрации красителя 1%, после чего лишь незначительно меняется до концентрации красителя 5%. Дальнейшее увеличение концентрации красителя в композиции не оказывает влияния на цвет композиции. На светостойкость влияет содержание в композиции проявителя, при его содержании 0.6% светостойкость несколько снижена и увеличивается при увеличении концентрации проявителя до 2%. При дальнейшем росте концентрации проявителя в композиции светостойкость не изменяется. С ростом концентрации проявителя в композиции до 2% наблюдается рост выхода микрокапсулированного пигмента. Интервал перехода цвета определяется температурой плавления композиции.
Получение микрокапсулированного пигмента (композиция N2 таблица 1): 7,2 массовых частей водного раствора сополимера малеинового ангидрида и метилвинилового эфира (раствор, содержащий сополимер в количестве, составляющем 33% от общей массы раствора) нейтрализуют 8,8 массовыми частями водного раствора гидроксида натрия (1,0 М раствор). Нейтрализованный раствор разбавляют 38,4 массовыми частями воды, и смесь эмульгируют в гомогенизаторе при скорости 5 м/с.Добавляют 27,8 массовых частей полученной выше термохромной пигментной композиции по п. 2 таблицы 1 и полученную эмульсию выдерживают при температуре 80°С в течение 30 мин. Затем к смеси добавляют по каплям 17,8 массовых частей форполимера меламиноформальдегидной смолы (водный раствор, содержащий форполимер в количестве, составляющем 50% от общей массы раствора). Потом реакционную среду нагревают до температуры 90°С и перемешивают со скоростью 5 м/с в течение 30 минут.Выход микрокапсулированного пигмента 95%, 91% микрокапсул имеют размер от 1 до 5 мкм. Выходы микрокапсулированного пигмента приведены в таблице 1.
Пример получения лакокрасочного материала (композиция N2, таблица 1): 8.6 г воды, 1 г диспергатора, 0.2 г пеногасителя, 0.2 г NaOH, 5.1 г талька, 2 г СаСО3, 19.6 г микрокапсулированной термохромной пигментной композиции и перемешивают в гомогенизаторе при скорости 5 м/с 30 минут, добавляют 60 г латексной эмульсии, еще 0.1 пеногасителя, 1.2 г воды и 2 г карбоксиметилцеллюлозы. После дополнительного перемешивания в течение 1 ч при 5 м/с получают термохромную краску. Слой толщиной не менее 150 мкм после высыхания дает термохромное покрытие изменяющее цвет при изменении температуры с характеристиками, соответствующими приведенным в таблице 1. Покрытие обладает антикоррозионными свойствами по ГОСТ 9.401-2018 - распространение коррозии от надреза.
5-Замещенные тетразолы придают композиции, а также микрокапсулированному пигменту на ее основе комплекс свойств, а именно дают возможность получения микрокапсул с выходом 90-96% с оптимальным распределением размера, так как 5-замещенные тетразолы проявляют свойства поверхностно-активных веществ и светостойкость, определяющаяся тем, что 5-замещенные тетразолы в комплексе с красителем легко таутомеризуются из 1Н в 2Н изомер и обратно, таким образом рассеивая энергию возбужденного состояния, образовавшуюся в результате поглощения света, кроме того, полученная композиция проявляет антикоррозионную активность.
Claims (3)
- Термохромная композиция, состоящая из лактона кристаллического фиолетового, растворителя жирного спирта С12-С14 и проявителя, отличающаяся тем, что в качестве проявителя используют соединения общей формулы (I)
- ,
- где R=Bn, Me, н-Bu, 3-метокси-4-оксифенил при следующем соотношении компонентов: краситель в количестве от 0,2 до 5% по массе, проявитель в количестве от 0,43 до 5% по массе и растворитель - до 100%.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2813709C1 true RU2813709C1 (ru) | 2024-02-15 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU998480A1 (ru) * | 1981-03-12 | 1983-02-23 | Предприятие П/Я Г-4371 | Состав дл получени термохромной пленки |
RU2594561C2 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук | Способ получения n-алкилазиридино[2',3':1,9]фуллеренов[60] |
CN109476946A (zh) * | 2016-04-13 | 2019-03-15 | 西甘产业股份有限公司 | 光学渐逝变色组合物及其制备和使用的方法 |
RU2760458C2 (ru) * | 2017-02-17 | 2021-11-25 | Сосьете Бик | Новая термохромная пигментная композиция, содержащая соединение формулы (i) в качестве реакционной среды |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU998480A1 (ru) * | 1981-03-12 | 1983-02-23 | Предприятие П/Я Г-4371 | Состав дл получени термохромной пленки |
RU2594561C2 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук | Способ получения n-алкилазиридино[2',3':1,9]фуллеренов[60] |
CN109476946A (zh) * | 2016-04-13 | 2019-03-15 | 西甘产业股份有限公司 | 光学渐逝变色组合物及其制备和使用的方法 |
RU2760458C2 (ru) * | 2017-02-17 | 2021-11-25 | Сосьете Бик | Новая термохромная пигментная композиция, содержащая соединение формулы (i) в качестве реакционной среды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3002785B2 (ja) | インクジェットプリント用記録材料 | |
KR102597765B1 (ko) | 화학식 (i)의 화합물을 반응 매체로서 포함하는 신규한 감온 안료 조성물 | |
CN108136804B (zh) | 用于变色组合物中的化合物 | |
CN103391984B (zh) | 感温变色性组合物 | |
JPS6048352B2 (ja) | 増感化記録シ−ト材料及びその製法 | |
CN101801676A (zh) | 激光敏感涂料制剂 | |
KR102215243B1 (ko) | 감온 변색성 조성물 및 이를 포함하는 감온 변색성 마이크로캡슐 | |
JP5595652B2 (ja) | 熱変色性組成物および熱変色性マイクロカプセル | |
CN102549084A (zh) | 可消色的液体油墨 | |
RU2813709C1 (ru) | Термохромная пигментная композиция | |
DE60112452T2 (de) | Tinte enthaltend eine orange azolackpigmentzusammensetzung | |
CN102652158A (zh) | 墨 | |
KR102172624B1 (ko) | 감온 변색성 조성물 및 이를 포함하는 감온 변색성 마이크로캡슐 | |
JPS63308087A (ja) | 温度依存性フォトクロミック組成物 | |
CN107667148A (zh) | 新颖的萘酚as颜料 | |
JP3147184B2 (ja) | 平版又は凸版印刷用インキ | |
US1198442A (en) | Mimeograph-ink and process of making same. | |
RU2808465C1 (ru) | Универсальная колеровочная паста | |
JPH04198282A (ja) | インクジェット記録用インク | |
JPS6264875A (ja) | 水性インキ | |
SU1682368A1 (ru) | Состав цветного пигмента-наполнител с жемчужным блеском | |
JPH0640155A (ja) | 感熱記録用材料 | |
DE2049379A1 (de) | Stabile Nitrozellulose enthaltende Lacke und Druckfarben | |
JPS6041095B2 (ja) | 水溶性色素を溶剤不溶化する方法 |