JP2003113249A

JP2003113249A - 感温性微粒子組成物および感温性微粒子シート

Info

Publication number: JP2003113249A
Application number: JP2001308213A
Authority: JP
Inventors: Hidetada Sawamoto; 英忠澤本; Hitoshi Kato; 均加藤; Shigeo Hayashi; 滋雄林
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】コントラストが良く、熱応答速度が早い表示
素子を提供することを課題とし、さらにハンドリングが
容易で、製造も容易な感温性微粒子組成物を提供するこ
とを課題とする。【解決手段】下限臨界共融温度を有し、その温度を境
に透明、不透明と変化する未架橋高分子材料および液体
をマイクロカプセルに内包した感温性微粒子組成物。着
色剤を混合しても良く、異なる下限臨界共融温度の未架
橋高分子を夫々内包したマイクロカプセルを混合しても
良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子、調光素
子、感温性画像表示材料などに使用する、熱刺激により
透明性が変化する感温性微粒子組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱、光、電流、電界、ｐＨな
どの刺激の付与により体積変化（膨潤、収縮）を繰り返
す刺激応答性ゲルが一般に知られており、機能性材料と
しての様々な分野への利用が試みられている。特に、熱
刺激により応答する架橋ポリN-イソプロピルアクリルア
ミドなどの温度応答性ゲルは、ドラッグデリバリーへの
応用に関する研究が盛んであり、表示材料や調光材料へ
の応用も数多く試みられている。一例として、ポリN-イ
ソプロピルアクリルアミドゲルを用いた調光材料（特開
平１１−２２８８５０号、特開昭６１−１４８４２３
号、特開昭６１−１４８８２４号、特開昭６１−１４
８４２５号、特開昭６１−１４８４２６号、特開昭６１
−１４９９２５号、特開昭６１−１４９９２６号の各公
報）が挙げられる。この例の場合、架橋されたポリN-イ
ソプロピルアクリルアミドはＬＣＳＴ(下限臨界共溶温
度)を持つために、ＬＣＳＴ以下の温度でゲルが膨潤
し、ＬＣＳＴ以上の温度で収縮する特性を持っており、
その収縮と膨張による粒子径差により光学特性を変化さ
せ、調光材料に利用したものであった。

【０００３】しかし、この方法では、架橋ポリN-イソプ
ロピルアクリルアミドゲルは温度上昇の際、加温速度が
速すぎると収縮／膨張しにくい問題があった。昇温速度
が速いと、架橋ポリN-イソプロピルアクリルアミドゲル
粒子の外側、内側に温度差を生じ、外側のみの収縮が先
に起こり、内側の収縮が抑制されると言われている。収
縮／膨張させるには１℃／min程度のゆっくりとした昇
温速度にする必要があり、このため表示の応答速度が遅
い問題があった。また、架橋されたポリN-イソプロピル
アクリルアミドは、ＬＣＳＴ以上の温度まで昇温させる
と、ポリマーが水に不溶になり微粒子として析出し白濁
することが知られている。しかし、ポリマーが架橋され
ているがゆえに、実際はＬＣＳＴ以下の温度でもポリマ
ーは水に未溶解であり、ＬＣＳＴ以下／以上の温度で透
明／不透明の程度の差は小さく、コントラストが低い問
題があった。

【０００４】また、未架橋のポリN-イソプロピルアクリ
ルアミドを使用した場合も、ＬＣＳＴ以上で水に不溶と
なり、微粒子が出現することにより、光の散乱をおこし
白濁する。この方法だと架橋ポリN-イソプロピルアクリ
ルアミドよりコントラストは上がるが、まだ十分ではな
かった。また十分なコントラストを得るために調光素子
を厚くすれば、応答速度が遅くなるという問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
対し、コントラストが良く、熱応答速度が早い表示素子
を提供することを課題とし、さらにハンドリングが容易
で、製造も容易な感温性微粒子組成物を提供することを
課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、検討の結
果、熱刺激により透明性が変化する材料として、ＬＣＳ
Ｔ（下限臨界共融温度）を持つ未架橋高分子材料をマイ
クロカプセルに内包することで、上記問題点を解決し得
る感温性微粒子組成物が得られることを見出し、本発明
を完成させるに至った。

【０００７】即ち、本発明の第１は、「下限臨界共融温
度を有し、その温度を境に透明、不透明と変化する未架
橋高分子材料および液体をマイクロカプセルに内包した
ことを特徴とする感温性微粒子組成物。」である。

【０００８】本発明の第２は、上記第１発明において、
更に、着色剤をマイクロカプセルに内包したことを特徴
とする感温性微粒子組成物である。

【０００９】本発明の第３は、上記第１発明あるいは第
２発明のマイクロカプセルであって、下限臨界共融温度
の異なる未架橋高分子材料をそれぞれ内包したマイクロ
カプセルを混合したことを特徴とする感温性微粒子組成
物である。

【００１０】本発明の第４は、上記第１発明〜第３発明
のいずれかに記載された感温性微粒子組成物を、下限臨
界共融温度を持たない水系架橋ポリマー、水溶性ポリマ
ーまたは水分散性ポリマー中に分散したことを特徴とす
る感温性微粒子組成物である。

【００１１】本発明の第５は、上記第１発明〜第４発明
のいずれかに記載された感温性微粒子組成物を、基材上
に配置したことを特徴とする感温性微粒子シートであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。本発明の感温性微粒子組成物は、下限臨界共融温
度を有し、その温度を境に透明、不透明と変化する未架
橋高分子材料および液体をマイクロカプセルに内包した
ことことを特徴とする。

【００１３】本発明の感温性微粒子組成物例を図１〜２
に示す。図１はマイクロカプセル膜１の内部に液体２と
温度により透明・不透明と変化する高分子材料３が封入
されているものを示す図である。図２は図１の組成物に
おいて液体２、高分子材料３、着色剤４が封入されてい
るものを示す図である。

【００１４】以下に、本発明の表示原理を説明する。図
１の粒子の場合、低温では、未架橋ポリマーは液体であ
る水に溶解しており、図１の粒子は透明である。温度を
上昇させＬＣＳＴ温度を超えると、未架橋ポリマーが水
に不溶になり白濁する。このように透明／不透明と状態
を変化させることにより表示が可能となる。この方法だ
と、マイクロカプセルがない場合と比べて、ＬＣＳＴを
持つポリマーの濃度をマイクロカプセル内で高濃度化で
きる。このためＬＣＳＴ以上で不透明度を大幅に上げる
ことができる利点がある。図２の粒子の場合、低温で
は、未架橋ポリマーは液体である水に溶解しているため
着色剤の色を表示する。温度を上昇させＬＣＳＴを超え
ると、未架橋ポリマーが水に不溶になり白濁する。この
ため粒子内部の着色剤を隠蔽することになり白表示とな
り、着色剤色／白の表示が可能となる。

【００１５】また、ＬＣＳＴの異なる２種以上の感温性
微粒子組成物を作り、かつそれぞれを異なった色で着色
すると、加熱する温度で２種以上の色を表示できる。例
えばＬＣＳＴの低い方のポリマーを青色で着色して図２
のような微粒子組成物を作り、もう一方のＬＣＳＴの高
い微粒子組成物を赤色とする。さらにこれら２種の微粒
子組成物を混合しランダムに並べて観察すると、ＬＣＳ
Ｔ以下の温度では紫色に観察される。ここで、両者のＬ
ＣＳＴの間の温度まで加熱すると、ＬＣＳＴの低い青色
粒子は白濁して白くなるが、もう一方の赤色粒子は、温
度が未だにＬＣＳＴよりも低いために赤色のままであ
り、よって２種の感温性微粒子組成物を並べた状態で
は、うすい赤色に見える。さらに赤色の感温性微粒子組
成物のＬＣＳＴ以上の温度まで加熱すると、赤色の感温
性微粒子組成物も白濁して白く見えるので、よって白色
に見える。このことは、温度変化により、紫色、赤色、
白の３色の表示が可能になる。これらの感温性微粒子組
成物を着色する色は、青及び赤に限定されるものではな
い。すなわち、その組み合わせにより様々な色の変化が
可能になりものである。さらに着色した微粒子組成物を
３色以上組み合わせると、変化させることができる色の
種類がさらに増える。この方法であれば、マイクロカプ
セルに封入していない場合と比べて、単純な方法で多色
の表示を行うことが可能となる。

【００１６】次に本発明の感温性微粒子組成物の構成材
料とその製造方法について説明する。本発明においてＬ
ＣＳＴ（下限臨界共融温度）を有する高分子材料として
は、ポリN-イソプロピル（メタ）アクリルアミドなどの
ポリアルキル置換（メタ）アクリルアミドやアルキル置
換（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸の共重
合体、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸ア
ルキルエステルなどとの共重合体、ポリビニルメチルエ
ーテル、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロースなどのアルキル置換セルロース
誘導体などが挙げられる。

【００１７】これらのＬＣＳＴを持つ高分子材料は、沈
殿重合あるいはＷ／Ｏ乳化重合法、逆相懸濁重合法、溶
液重合法などの一般的な重合方法によって製造すること
ができる。

【００１８】本発明の組成物に使用される液体として
は、水、電解質水溶液、アルコール、水に可溶な溶剤や
それらの混合物が使用できる。

【００１９】これらの微粒子組成物に顔料や染料などの
色材を添加して、着色させる場合、着色の方法として
は、微粒子合成時に、飽和吸収濃度以上となる濃度の色
材を添加して着色することが好ましい。着色のために使
用する色材としては各種の顔料や染料が挙げられ、塩基
性染料、酸性染料、分散染料、反応性染料、直接染料、
蛍光染料、カーボンブラック、チタン白等の無機系顔
料、有機系顔料などが好ましい。これらの具体的構造例
としては、アゾ系、ビスアゾ系、トリアゾ系、アントラ
キノン系、トリフェニルメタン系、スチルベン系、フェ
ロシアン化合物、酸化コバルト化合物、フタロシアニン
化合物、イソインドリノン化合物、モリブテン化合物な
どの各顔料や染料などが挙げられる。

【００２０】本発明の構成要素の一つであるマイクロカ
プセルは、化学的方法（界面重合法、不溶化反応法）、
物理的方法（噴霧乾燥法、流動床法）、物理化学的方法
（相分離法、界面沈殿法）等の方法で作製できる。カプ
セル膜は高分子膜であることが好ましく、光透過性のあ
る膜が好ましい。マイクロカプセル膜の材料として好ま
しいものは、ジアミン、ジオールと酸ジクロライドの反
応物、アルギン酸、ベクチン酸、カルボキシメチルセル
ロースのカルシウム塩、ゼラチン、アラビアゴム、ポリ
スチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、セルロースアセ
テートブチレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリメチル
メタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレ
タン、ポリウレア、ポリエーテル、ポリビニルアルコー
ル、などが挙げられる。これらの中でも、アルギン酸カ
ルシウム、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレアは好
ましい。

【００２１】本発明の微粒子の具体的製造方法として
は、あらかじめ調製されたＬＣＳＴを持つ高分子材料
と液体との混合物を、マイクロカプセル用材料を含む溶
液中に添加してマイクロカプセルを形成する方法、Ｌ
ＣＳＴを持つ高分子材料の前駆体であるモノマーと液体
との混合液体を、マイクロカプセルを形成する材料を含
む溶液に添加し、モノマーを内包したマイクロカプセル
を作製し、そのマイクロカプセル内でモノマーを重合さ
せる方法、などが挙げられる。また、カプセル化過程に
おいては、攪拌機による攪拌方法、微細な径をもつノズ
ルからカプセル用組成物を吐出してカプセルを形成する
方法、あるいはカプセル用組成物を噴霧してカプセルを
形成する方法などによって、所望の粒径や形状のカプセ
ルを形成することができる。

【００２２】本発明において用いられる感温性微粒子組
成物は、乾燥状態で平均粒径が０．０１μｍ〜５ｍｍの
範囲、特に、０．０１μｍ〜４ｍｍの範囲の粒子である
ことが好ましい。平均粒子径が０.０１μｍ未満となる
と、コントラスト悪化の問題が生じる。一方、４ｍｍを
超えると、画質が粗くなる問題があるし、合成も難しく
なる。

【００２３】前記図１、図２の感温性微粒子組成物は、
ＬＣＳＴを持たない水系架橋ポリマーと混合して基材上
に塗布するか、もしくは通常用いられる水溶性あるいは
水分散性のバインダー樹脂と混合して塗布されても良
い。また、２枚の基材間に狭持して感温性微粒子シート
とすることもできる。図３は基材５の上に本発明の感温
性微粒子組成物６を形成した例を示す。塗工された感温
性微粒子組成物層の上に保護層７を塗工しても良い。２
枚の基材間に狭持する例としては、塗工された感温性微
粒子組成物層上にフィルム８を貼合する方法が挙げられ
る。また、必要であれば感温性微粒子組成物塗工層中に
水等の液体９を含ませてもかまわない。

【００２４】ＬＣＳＴを持たない水系ポリマー、水系架
橋ポリマーの具体例としては、水性ポリエステル樹脂
（アニオン型ポリエステル、カチオン型ポリエステル、
ノニオン型ポリエステル）、水性アルキド樹脂、水性エ
ポキシ樹脂、水性ポリアミド樹脂、水性メラミン樹脂
（メチルエーテル化アウピログアナミン樹脂、アセトグ
アナミン樹脂等）、水性アクリル系樹脂、ＰＶＡ系樹
脂、ゼラチン樹脂、澱粉等の架橋樹脂が挙げられる。ま
た水溶性のポリエチレングリコールジアクリレートのよ
うなＵＶ／ＥＢ硬化樹脂などに感温性微粒子組成物を分
散してシート状支持体上に塗工し、ＵＶ／ＥＢ照射など
により硬化する方法でもよい。

【００２５】前記水系架橋ポリマーの主な役割として
は、以下の２つが挙げられる。一つ目は前記感温性微粒
子組成物を基材上に設置することである。二つ目は感温
性微粒子組成物中の水の蒸発を防ぐことである。ここ
で、前記感温性微粒子組成物のカプセル膜がアルギン酸
カルシウムなどの親水性で水を透過する材料であった場
合、水に膨潤した水系架橋ポリマーが感温性微粒子組成
物の周りを取り囲むことによって、感温性微粒子組成物
中の水分の蒸発を防ぐことができるのである。すなわち
このような場合は、水系架橋ポリマーを用いることが必
要不可欠となる。一方、感温性微粒子組成物のカプセル
膜がポリアミドなどの疎水性の材料であった場合は、感
温性微粒子組成物中の水の蒸発を考慮する必要がないた
め、必ずしも水系架橋ポリマーを使用する必要はなく、
通常用いられる水溶性あるいは水分散性のバインダー樹
脂でも代用できる。通常用いられる水溶性あるいは水分
散性バインダー樹脂としては、未架橋のＰＶＡ、アクリ
ル系樹脂、アクリル系エマルジョン、ＳＢＲなどのラテ
ックス、などが挙げられるが、特に限定されるものでは
ない。

【００２６】なお、前記水系架橋ポリマーはＬＣＳＴを
持つものであってはならない。もし水系架橋ポリマーが
ＬＣＳＴを持つならば、水系架橋ポリマー自身が温度に
より白濁を示すために、前記感温性微粒子組成物の白濁
現象を覆い隠してしまう。

【００２７】本発明に用いられるシート状基板の種類に
関しては特に制限はなく、紙（例えば顔料塗工紙、樹脂
塗工紙）、プラスチックフィルム（例えば、ポリエステ
ル、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリカ
ーボネート、ポリ塩化ビニルなど）、アルミニウムなど
の金属泊等、ガラスが用いられる。光透過性の基板を利
用することが好ましい。また、シート状基板の厚さにつ
いては、その用途により任意に選ばれ、特に限定される
ものではない。

【００２８】上記の感温性微粒子シートの構成例におい
て、感温性微粒子組成物を含有する層の厚みの好ましい
範囲は、１μｍ〜５ｍｍ、特に、２μｍ〜４ｍｍの範囲
である。１μｍよりも小さいと、調光性能が低下し、５
ｍｍを超えると、応答特性の低下、表示画質の解像度等
の問題が発生する恐れがある。

【００２９】以上のようにして得られた、本発明の感温
性微粒子組成物を用いた感温性微粒子シートの画像記録
方法は、サーマルヘッドなどの発熱体を、感温性微粒子
シートの前記微粒子組成物層に近づけて、前記水溶性ポ
リマーのＬＣＳＴ以上に加熱する、あるいはペン状の形
状で、先端に発熱体を組み込んだものを用いるならば、
紙に文字を書き込むが如く、記録シート上に文字や図形
といった情報が書き込める。もちろん、画像記録方法は
前述の方法に限定されるものではなく、熱を前記感温性
微粒子組成物層に伝える手段は、いかなる方法も利用で
きる。このようにして記録した情報は、感温性微粒子組
成物の温度がＬＣＳＴ以下となり、感温性微粒子組成物
が白濁状態から透明の状態に戻るとともに消える。よっ
て、何度でも繰り返して書き込むことができるものであ
る。

【００３０】また、一度記録した情報を保持したい場合
は、その一例として、発熱体をマトリクス状に並べると
いう方法が考えられる。これは、前記シート状基板上
に、各々を電気的に制御できる発熱体を、マトリクス状
に並べて設置し、かつそれぞれの発熱体を電気的に制御
できる装置を組み込み、さらにその上に、前述の感温性
微粒子組成物層を積層することにより得られる。この場
合、電源を入れた状態では、一度記録した情報が、電源
を切るまで保持できる。前記発熱体としては、特に限定
されるものではなく、電流を流すことで熱を発すること
が可能な如何なる材料を用いることができる。

【００３１】（作用）本発明によれば、温度刺激の付与
により溶解／析出する未架橋高分子材料と液体とを含む
領域を、カプセル状に保持せしめることにより、表示の
応答速度を向上させることができる。これは、従来の架
橋高分子ゲルと液体との混合物と比べて、未架橋である
がゆえに、従来の問題となっていた応答速度の遅さが改
善され、コントラストや繰り返し安定性が向上した。ま
た、前述したように、異なるＬＣＳＴのポリマーを内包
したカプセルを混合することにより、多色表示が可能で
あり、更には、マイクロカプセル化により、搬送、保
管、基材への塗工などがし易いという利点がある。

【００３２】（微粒子製造例１）Ａ１溶液：N-イソプロピルアクリルアミド（NIPAM）3.8
4ｇ、N,N,N',N'-テトラエチレンジアミン0.5ｍｌ、アル
ギン酸ナトリウム1.25ｇを２５０ｍｌの蒸留水に溶か
す。Ａ２溶液：300ｍｌの蒸留水に塩化カルシウム、過硫酸
アンモニウムを各々３％、0.5％になるよう調整する。
Ａ１、Ａ２溶液各々は窒素ガスにより脱気する。Ａ１溶
液を注射器により一滴づつ、攪拌されているＡ２溶液に
滴下する。滴下と同時にアルギン酸カルシウムをマクロ
カプセルとする粒子が発生し、１〜３時間で内包された
NIPAMの重合が終了する。得られた粒子を蒸留水で３〜
７回洗浄した。得られた微粒子は２５℃では透明だが３
２℃以上の温度では白濁した。

【００３３】（微粒子製造例２）Ａ１溶液：N-イソプロピルアクリルアミド（NIPAM）3.8
4ｇ、N,N,N',N'-テトラエチレンジアミン0.5ｍｌ、アル
ギン酸ナトリウム1.25ｇ、青色顔料（商標：TB-520Blue
分散液、大日精化製）0.0058ｇを２５０ｍｌの蒸留水に
溶かす。Ａ２溶液：300ｍｌの蒸留水に塩化カルシウム、過硫酸
アンモニウムを各々３％、0.5％になるよう調整する。
Ａ１、Ａ２溶液各々は窒素ガスにより脱気する。Ａ１溶
液を注射器により一滴づつ、攪拌されているＡ２溶液に
滴下する。滴下と同時にアルギン酸カルシウムをマクロ
カプセルとする粒子が発生し、１〜３時間で内包された
NIPAMの重合が終了する。得られた粒子を蒸留水で３〜
７回洗浄した。得られた微粒子は２５℃では青色だが３
２℃以上の温度では白濁した。

【００３４】（微粒子製造例３）Ａ１溶液：N-イソプロピルアクリルアミド（NIPAM）3.5
86ｇ、アクリル酸0.254ｇ、N,N,N',N'-テトラエチレン
ジアミン0.5ｍｌ、アルギン酸ナトリウム1.25ｇ、赤色
顔料（商標：TB-1100Red分散液、大日精化製）0.0042ｇ
を２５０ｍｌの蒸留水に溶かす。Ａ２溶液：300ｍｌの蒸留水に塩化カルシウム、過硫酸
アンモニウムを各々３％、0.5％になるよう調整する。
Ａ１、Ａ２溶液各々は窒素ガスにより脱気する。Ａ１溶
液を注射器により一滴づつ、攪拌されているＡ２溶液に
滴下する。滴下と同時にアルギン酸カルシウムをマクロ
カプセルとする粒子が発生し、１〜３時間で内包された
NIPAMの重合が終了する。得られた粒子を蒸留水で３〜
７回洗浄した。得られた微粒子は２５℃では赤だが４５
℃以上の温度では白濁した。

【００３５】（微粒子製造例４）Ａ１溶液：市販Ｎ-イソプロピルアクリルアミド（NIPA
M）ポリマー3.84ｇ、アルギン酸ナトリウム1.25ｇを２
５０ｍｌの蒸留水に溶かす。Ａ２溶液：300ｍｌの蒸留水に塩化カルシウム、過硫酸
アンモニウムを各々３％、0.5％になるよう調整する。
Ａ１、Ａ２溶液各々は窒素ガスにより脱気する。Ａ１溶
液を注射器により一滴づつ、攪拌されているＡ２溶液に
滴下する。滴下と同時にアルギン酸カルシウムをマクロ
カプセルとする粒子が発生した。得られた粒子を蒸留水
で３〜７回洗浄した。得られた微粒子は２５℃では透明
だが３２℃以上の温度では白濁した。

【００３６】（微粒子製造例５）Ａ１溶液：市販N-イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰ
ＡＭ）ポリマー１ｇ、０．４Mの1、6ヘキサンジアミンと
0.45Mの炭酸ナトリウムを溶解した水溶液３０ｍｌ、蒸
留水３０ｍｌを攪拌混合した。Ａ２溶液：界面活性剤SPAN85を５％含有するクロロホル
ム−シクロヘキサン混合溶液（容積比で１／４）１５０
ｍｌを調整。Ａ３溶液：テレフタロイルジクロライド1.2ｇをクロロ
ホルム−シクロヘキサン混合溶液（容積比で１／４）１
５０ｍｌに溶解。Ａ１、Ａ２溶液を攪拌混合し乳化す
る。攪拌された乳化液にＡ３を添加した。得られた粒子
を蒸留水で３〜７回洗浄した。得られた微粒子は２５℃
では透明だが３２℃以上の温度では白濁した。

【００３７】（微粒子製造例６）Ａ１溶液：N-イソプロピルアクリルアミド（NIPAM）3.8
4ｇ、N,N'-メチレンビスアクリルアミド0.16ｇ、N,N,
N',N'-テトラエチレンジアミン0.5ｍｌ、アルギン酸ナ
トリウム1.25ｇを２５０ｍｌの蒸留水に溶かす。Ａ２溶液：300ｍｌの蒸留水に塩化カルシウム、過硫酸
アンモニウムを各々３％、0.5％になるよう調整する。
Ａ１、Ａ２溶液各々は窒素ガスにより脱気する。Ａ１溶
液を注射器により一滴づつ、攪拌されているＡ２溶液に
滴下する。滴下と同時にアルギン酸カルシウムをマクロ
カプセルとする粒子が発生し、１〜３時間で内包された
NIPAMの重合が終了する。生々した粒子を蒸留水で３〜
７回洗浄した。得られた微粒子は２５℃では透明だが３
２℃以上の温度では白濁したが、白濁の程度は弱かっ
た。

【００３８】（微粒子製造例７）Ａ１溶液：N-イソプロピルアクリルアミド（NIPAM）3.8
4ｇ、N,N,N',N'-テトラエチレンジアミン0.5ｍｌ、過硫
酸アンモニウムを２５０ｍｌの蒸留水に溶かす。Ａ１溶
液を窒素ガスにより脱気し攪拌する。１〜３時間でNIPA
Mの重合が終了する。生々したポリマー水溶液は２５℃
では無色透明であったが、３２℃以上の温度では白濁す
る現象は見られるものの、白濁の程度は弱かった。

【００３９】＜実施例１＞微粒子製造例１の粒子組成物
（水分散液）を1.5ml容量の透明円筒状瓶（外径11mm、
高さ32mm）に入れた。あらかじめ用意しておいた３５
℃水槽に透明円筒状瓶をひたし、その瞬間の色変化を目
視観察した。評価結果、その他物性値を表１に示す。

【００４０】＜実施例２＞微粒子製造例２と微粒子製造
例３の微粒子（水分散液）を等量づつ混合し、1.5ml容
量の透明円筒状瓶（外径11mm、高さ32mm）に入れた。
あらかじめ用意しておいた３５℃水槽に透明円筒状瓶を
ひたし、その瞬間の色変化を目視観察した。さらに、あ
らかじめ用意しておいた５０℃水槽にひたし、その瞬間
の色変化を黙し観察した。評価結果、その他物性値を表
１に示す。

【００４１】＜実施例３＞微粒子製造例４の粒子組成物
（水分散液）を1.5ml容量の透明円筒状瓶（外径11mm、
高さ32mm）に入れた。あらかじめ用意しておいた３５
℃水槽に透明円筒状瓶をひたし、その瞬間の色変化を目
視観察した。評価結果、その他物性値を表１に示す。

【００４２】＜実施例４＞微粒子製造例５の粒子組成物
（水分散液）を1.5ml容量の透明円筒状瓶（外径11mm、
高さ32mm）に入れた。あらかじめ用意しておいた３５
℃水槽に透明円筒状瓶をひたし、その瞬間の色変化を目
視観察した。評価結果、その他物性値を表１に示す。

【００４３】＜実施例５＞実施例１で作製した微粒子組
成物を下記方法でＬＣＳＴを持たない水系架橋ポリマー
に分散した。Ｂ１溶液：４０ｍｌの蒸留水にアクリル酸１０ｇと過硫
酸アンモニウム30ｍｇを加える。Ｂ２溶液：５０ｍｌの蒸留水にN,N'-メチレンビスアク
リルアミド0.1ｇ、硫酸鉄（II）（FeSO₄7H₂O）30mgを加
える。Ｂ１溶液、Ｂ２溶液、および微粒子製造例１の微
粒子組成物を混合し、ビニール袋に入れて薄く延ばして
２時間放置し、微粒子組成物が分散された板状架橋物を
得た。軽く水分を拭取り、厚さ５０μの透明ＰＥＴで挟
持し、さらにＯＰＰフィルムで包装した。板状架橋物か
ら水がしみださないよう包装ＯＰＰフィルムの４辺をヒ
ートシールした。ＯＰＰでヒートシールした板状架橋物
を、あらかじめ用意しておいた３５℃水槽にひたし、そ
の瞬間の色変化を目視観察した。評価結果、その他物性
値を表１に示す。

【００４４】＜比較例１＞微粒子製造例６の粒子組成物
（水分散液）を1.5ml容量の透明円筒状瓶（外径11mm、
高さ32mm）に入れた。あらかじめ用意しておいた３５
℃水槽に透明円筒状瓶をひたし、その瞬間の色変化を目
視観察した。評価結果、その他物性値を表１に示す。

【００４５】＜比較例２＞微粒子製造例７の粒子組成物
（水分散液）を1.5ml容量の透明円筒状瓶（外径11mm、
高さ32mm）に入れた。あらかじめ用意しておいた３５
℃水槽に透明円筒状瓶をひたし、その瞬間の色変化を目
視観察した。評価結果、その他物性値を表１に示す。

【００４６】

【表１】色変化、応答速度：瞬時に加熱して色が変わるかを官能
評価コントラスト：実施例１を基準に相対評価

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、容易にかつ熱応答速度
が早い表示素子を、さらにハンドリングが容易で、製造
も容易、シートが容易な感温性微粒子組成物を得られる
ものであって、産業界への寄与が大きいと思われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】未架橋ポリマーを含んだマイクロカプセルの
模式図。

【図２】未架橋ポリマーと着色剤を含んだマイクロカ
プセルの模式図。

【図３】感温性微粒子シートの模式図（基材上に微粒
子塗工層を設けたもの）。

【図４】感温性微粒子シートの模式図（２枚の基材に
微粒子塗工層を設けたもの）。

【符号の説明】１：マイクロカプセル膜２：液体３：温度により変化する高分子材料４：着色剤５：基材６：感温性微粒子組成物７：保護層８：フィルム９：水等の液体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F070 AA02 AA25 AA32 AA36 AB13 AE04 DA56 DC04 DC11 4J002 AB022 AB032 AB041 BE021 BE042 BG041 BG042 BG132 CC181 CC191 CD001 CF001 CL001 DE027 FB282 GT00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下限臨界共融温度を有し、その温度を境
に透明、不透明と変化する未架橋高分子材料および液体
をマイクロカプセルに内包したことを特徴とする感温性
微粒子組成物。
【請求項２】更に、着色剤をマイクロカプセルに内包
したことを特徴とする請求項１に記載の感温性微粒子組
成物。
【請求項３】下限臨界共融温度の異なる未架橋高分子
材料をそれぞれ内包したマイクロカプセルを混合したこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の感温性
微粒子組成物。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載された感
温性微粒子組成物を、下限臨界共融温度を持たない水系
架橋ポリマー、水溶性ポリマーまたは水分散性ポリマー
中に分散したことを特徴とする感温性微粒子組成物。
【請求項５】請求項１〜４に記載された感温性微粒子
組成物を、基材上に配置したことを特徴とする感温性微
粒子シート。