JP7465108B2 - 感温色素フィルム - Google Patents
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Description
本発明として、例えば、次のものを挙げることができる。
[2]前記感温色素層を有する積層領域と有しない積層領域とが混在する、上記[1]に記載の感温色素フィルム。
[3]前記感温色素層を有する積層領域において、感温色素層を有する部分と感温色素層を有しない部分とが混在する、上記[2]に記載の感温色素フィルム。
[4]感温色素層を有する部分と感温色素層を有しない部分とが共にフィルムの幅方向に対し交互に平行して直線状に形成してなる、上記[3]に記載の感温色素フィルム。
[5]前記感温色素層が複数の温度ポイントにおいて変色する、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の感温色素フィルム。
[6]前記感温色素層の発色/消色が可逆的である、上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の感温色素フィルム。
本発明の感温色素フィルム(以下、「本発明フィルム」という)は、合成樹脂から主として構成される基材層および表面層を有する積層樹脂フィルムであって、当該両層の間に感温色素材を含有する樹脂層(感温色素層)が挟まれていることを特徴とする(図1下図参照)。本発明フィルムは、感温色素材を含有する感温色素層が基材層および表面層の間に挟まれ、色素含有部分が外部に露出していないため、外力などによる劣化が少ない。
本発明に係る基材層および表面層は、透明ないし半透明であることが好ましいが、乳白色であったり、着色されていてもよい。
本発明フィルムにおいて、感温色素層を有する積層領域(A領域)と有しない積層領域(B領域)とは、それぞれ単位ごとに1箇所ずつ存在してもよいが、独立して2箇所以上の複数箇所に存在してもよい。
本発明フィルムの基材層および表面層は、合成樹脂から主として構成される。本発明フィルムの感温色素層についても、感温色素材を除いては、合成樹脂から主として構成される。かかる合成樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を挙げることができる。
ここで「合成樹脂から主として構成される」とは、通常、50重量%以上の合成樹脂、好ましくは70重量%以上の合成樹脂、より好ましくは90重量%以上の合成樹脂で構成されていることをいう。
当該基材層、表面層、および感温色素層を構成する樹脂は、同じであっても異なっていてもよい。ポリエチレン系樹脂、およびポリプロピレン系樹脂としては、下記のものを挙げることができる。
本発明において、ポリエチレン系樹脂としては、例えば、エチレンの単独重合体、エチレンとメタクリル酸アルキルエステルとの共重合体、エチレンとそれ以外のα-オレフィンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体またはこれらの混合物を好適なものとして挙げることができる。
エチレンとそれ以外のα-オレフィンとの共重合体としては、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)を例示することができる。
更に当該ポリエチレン系樹脂の中、JIS K 7112に準拠して測定した場合の密度が0.85~0.94g/cm3の範囲内であるポリエチレン系樹脂が好ましく、0.86~0.934g/cm3の範囲内であるポリエチレン系樹脂がより好ましい。
本発明において、ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレンとそれ以外のα-オレフィンとの共重合体を挙げることができる。プロピレン以外のα-オレフィンとしては、例えば、炭素数2~10のプロピレン以外のα-オレフィンを挙げることができ、具体的には、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン等のα-オレフィンを挙げることができる。この中、炭素数2~4の、例えば、エチレン、1-ブテンが好ましく、エチレンがより好ましい。これらプロピレン以外のα-オレフィンは、1種であっても、2種以上の併用であっても良い。プロピレン以外のα-オレフィンの含有割合は、1.3重量%以下が適当であり、0.5重量%以下が好ましい。
感温色素層は、感温色素材を含有する樹脂層である。かかる感温色素層は、前記の通り、基材層と表面層との間に挟まれており、あるいは感温色素材が基材層と表面層との間に内包されており、特許文献4に記載のシートのように外部に露出していない。そのため、感温色素層が擦れなどにより剥がれ難い。
なお、感温色素層の断面形状を示す図1下図では、感温色素層の断面は四角に表されているが、これは概念図であって、実際には、楕円等丸みを帯びた形状になる場合が多い。
感温色素材としては、所定の温度ポイントを境に少なくとも発色する性質を持ち、合成樹脂とブレンドできるものであれば特に制限されない。感温色素材は、通常、当該性質を示すよう複数の化合物が組み合わされた組成物からなる。感温色素材は、公知のものを使用することができ、また発色と消色を繰り返すことができる可逆感温変色性を示すものが好ましい。例えば、次のものを挙げることができる。
具体的には、ロイコ染料(発色剤)、顕色性物質(電子受容性化合物)、変色温度調整剤を含有する感温変色性組成物において、変色温度調整剤が下記化合物a~eのいずれか1種以上の化合物である組成物、またはその組成物を内包するマイクロカプセル。
(1)(イ)電子供与性呈色性有機化合物と(ロ)フェノール性水酸基を有する化合物と(ハ)鎖式脂肪族1価アルコールの三成分を必須成分とした感温色素材。
(2)(イ)電子供与性呈色性有機化合物と(ロ)フェノール性水酸基を有する化合物と(ハ)脂肪族1価アルコールと脂肪族モノカルボン酸から得たエステルより選んだ化合物の三成分を必須成分とした感温色素材。
(3)(イ)電子供与性呈色性有機化合物と(ロ)フェノール性水酸基を有する化合物と(ハ)高級脂肪族1価アルコールと、脂肪族モノカルボン酸と鎖式脂肪族1価アルコールから得たエステルのいずれかより選んだ化合物の三成分を必須成分とし、これを微小カプセルに内包した感温色素材。
(5)その他、特公平4-17154号公報に記載されている、大きなヒステリシス特性を示して変色する感温変色性色彩記憶性感温色素材。また、電子供与性呈色性有機化合物、フェノール性水酸基を有する化合物および前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体の三者の均質相溶体を塩化ビニル-酢酸ビニル共重合樹脂等に微粒子状に分散させて得られる、特開平6-135144号公報に記載の感温色素材。
感温色素材は、1種であっても2種以上の併用であってもよい。
本発明に係る感温色素層の変色は、一つの温度ポイントで生じても、2以上の複数の温度ポイントで生じてもよい。複数の温度ポイントで変色するものである場合、各温度ポイントにおいて変色する色は同じであっても異なってもよいが、2つの変色温度ポイントが近い場合には、その温度ポイントにおける2つは目視で区別できる色であることが好ましい。
複数の温度ポイントでの変色は、単一の感温色素層に異なる温度ポイントで変色する複数の感温色素材を含有することにより実現することができる。また、感温色素層を2層以上とし、そのそれぞれの層に異なる温度ポイントで変色する感温色素材を含有することにより実現することもできる。感温色素層が3層以上の場合には、同一の感温色素材が含有された層があってもよい。
本発明フィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で、アンチブロッキング剤、滑剤、防曇剤などを含むことができる。かかるアンチブロッキング剤としては、一般的に用いられている無機系のシリカやカオリン、ゼオライト等、又は有機系の架橋アクリルビーズ等が挙げられる。滑剤としては、ステアリン酸カルシウム等が挙げられる。防曇剤としては、例えば、アルキルジエタノールアミン、アルキルジエタノールアミン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルの3系が挙げられる。アンチブロッキング剤、滑剤、防曇剤は、いずれも1種のみでも、また2種以上を併用してもよい。
上記アンチブロッキング剤、滑剤、防曇剤などの添加量は、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂の種類等に応じて適宜調整することができる。
本発明フィルムの総厚みとしては、通常、10~400μmの範囲内であり、好ましくは15~250μmの範囲内であり、より好ましくは20~100μmの範囲内である。
本発明フィルムの製造方法は、特に制限はなく積層樹脂フィルムにおける公知の方法を用いることができるが、生産性や出来上がったフィルムの物性等を考慮すると、フラット状シートを押出成形により製膜して製造するのが好ましい。
本発明フィルムは、本発明フィルムを適用することができるものであり、所定の温度に達すると少なくとも一部が発色することから、ある所定の温度に達したことを目視で識別したいものであれば特に制限されず、そのような天然物ないし人工物に対し使用することができる。
(1)使用した原料は、次のとおりである。
PE-1:直鎖状低密度ポリエチレン(密度:0.92g/cm3 MFR:2.0g/10分)
CL-1:TCカラー(サクラクレパス社製、青色、変色点:-5℃)
CL-2:TCカラー(サクラクレパス社製、赤色、変色点:20℃)
上記各樹脂をバレル温度が180~200℃の押出機に夫々投入し、205℃の多層ダイスから、シート状に押出し、40℃の引き取りロールにて冷却固化してフィルムを得た。得られたフィルムを図3に示す。当該フィルムは、図1の下図(断面図)に示すように、感温色素層が基材層と表面層との間に挟まれており、感温色素層を有する積層領域(A領域)と感温色素層を有しない積層領域(B領域)との多層構造領域を有し、A領域においては、感温色素層がフィルムの幅方向に一定間隔をもって帯状に形成された。
得られたフィルムは、総厚みが50μmであった。
白地の紙の上に、上記実施例で作製した本発明フィルムを置いた。20℃以上の温度から徐々に温度を下げていき、色の変化を分光測色計CM-600d(コニカミノルタセンシング社製)を真上から当てて、正反射光を含んで処理するモードで、観察視野10°、観察光源測色用標準イルミナントD65で、L*a*b*表色系を測定した。
そして、低温時(-5℃)と高温時(20℃)との色差(ΔE)を、以下の計算式を用いて算出した。
ΔEが、1.0を超えると色の変化を識別でき、3.0以上であるとはっきりと色の変化を識別することができる。
本発明フィルムの色素含有部(感温色素層)において、低温時(-5℃)と高温時(20℃)との色差は、大きな値を示し、本発明フィルムの色素非含有部(非感温色素層)では小さな値しか示さなかった。
2 感温色素層
3 基材層
A 感温色素層を有する積層領域
B 感温色素層を有しない積層領域
Claims (6)
- 基材層および表面層を有する積層樹脂フィルムであって、
前記積層樹脂フィルムが共押出しフィルムであり、
前記基材層および前記表面層の各々が、50重量%以上の合成樹脂を含有し、
前記基材層および前記表面層の間に感温色素材を含有する樹脂層(感温色素層)が挟まれていることを特徴とする、感温色素フィルム。 - 前記感温色素層を有する積層領域と有しない積層領域とが混在する、請求項1に記載の感温色素フィルム。
- 前記感温色素層を有する積層領域において、感温色素層を有する部分と感温色素層を有しない部分とが混在する、請求項2に記載の感温色素フィルム。
- 感温色素層を有する積層部分と感温色素層を有しない積層部分とが共にフィルムの幅方向に対し交互に平行して直線状に形成してなる、請求項3に記載の感温色素フィルム。
- 前記感温色素層が複数の温度ポイントにおいて変色する、請求項1~4のいずれか一項に記載の感温色素フィルム。
- 前記感温色素層の発色/消色が可逆的である、請求項1~5のいずれか一項に記載の感温色素フィルム。
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