【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特定の温度未満では不透明で、この特定温
度以上になると透明化する感温透明−不透明変換組成物
及びこの感温透明−不透明変換組成物を用いた温度セン
サに関するものである。The present invention relates to a thermosensitive transparent-opaque conversion composition which is opaque below a specific temperature and becomes transparent above this specific temperature, and this thermosensitive transparent-opaque composition. The present invention relates to a temperature sensor using a conversion composition.
［従来の技術］ 近年，外部刺激に応答して状態が変化する材料は種々
開発され、センサその他の機能部品等として各種の分
析，計測，制御等の分野において使用されるようになっ
てきている。これら各種の材料のうち、熱刺激に応答す
る素材、即ち温度変化に応じて状態が変化する素材とし
ては、バイメタル，熱伝対等が従来から広く知られてお
り、また形状記憶合金や形状記憶樹脂等も開発されてい
る。これらは温度変化によって形状が変化するものであ
って、この性質を利用して、温度センサとしてはもとよ
り、アクチュエータ等のサーモメカニカル的な分野での
応用も期待されている。[Prior Art] In recent years, various materials whose state changes in response to an external stimulus have been developed, and have been used as sensors and other functional components in various fields such as analysis, measurement, and control. . Among these various materials, bimetals, thermocouples, and the like have been widely known as materials responding to thermal stimulation, that is, materials whose state changes in response to temperature changes, and also include shape memory alloys and shape memory resins. Etc. have also been developed. These have shapes that change due to a change in temperature, and by utilizing this property, applications in thermomechanical fields such as actuators as well as temperature sensors are expected.
また、感熱性材料として、所謂サーモクロミズムを利
用した感熱紙，液晶等も知られている。さらに、ある特
定の温度状態において、色が変化する化合物（示熱顔
料）を用いて、色の変化によってそのときの温度を知る
センサとして用いることができるようにしたものも開発
されている。In addition, as a heat-sensitive material, a heat-sensitive paper using so-called thermochromism, a liquid crystal, and the like are also known. Further, there has been developed a compound that uses a compound (thermal pigment) that changes color in a specific temperature state and can be used as a sensor for knowing the temperature at that time by a change in color.
［発明が解決しようとする課題］ ところで、温度変化に対応して透明−不透明の変化を
生じさせるようにしたもの、即ち温度変化に追従して光
の透過率が変化する素材は未だ開発されてはいない。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, a material that causes a change in transparency / opacity in response to a temperature change, that is, a material in which light transmittance changes in accordance with a temperature change, has been developed. Not.
例えば、ある一定の温度以上で作動する機器等におい
て、作動可能な温度状態にあるか否かを検出する手段を
電気的な手段によらずに構成する場合に、表示パネルを
設け、作動温度以下ではこの表示パネルを覆い隠し、作
動温度を越えたときには、この表示パネルが表れるよう
にすれば、都合が良い場合がある。For example, in a device or the like that operates at a certain temperature or higher, a display panel is provided when the means for detecting whether or not the apparatus is in an operable temperature state is not based on electrical means. In some cases, it is convenient to cover this display panel so that the display panel appears when the operating temperature is exceeded.
本発明者は叙上の点に鑑みて、温度変化によって光の
透過率が変化する素材を開発すべく鋭意研究を行った。
一般に、熱可塑性樹脂は二次転移温度（TT）未満では不
透明で、このTT以上になると透明化するものが多い。し
かしながら、このような一般の樹脂では、TT以上では、
流動状態乃至少なくとも表面が粘性状態となってしまう
ことから、実際上は、この樹脂をTT以上で使用すること
はできない。In view of the above points, the present inventor has made intensive studies to develop a material whose light transmittance changes with temperature.
In general, thermoplastic resins are opaque below the second transition temperature (TT), and often become transparent above the TT. However, in such general resins, above TT,
In practice, this resin cannot be used at TT or higher because the fluid state or at least the surface becomes viscous.
そこで、本発明者は、不透明状態から透明状態に変化
する温度となっても可塑化しない素材として、トランス
−1,4−ポリイソプレインを見出し、発明を完成するに
至った。ここで、トランス−1,4−ポリイソプレインは
例えばゴルフボールの外皮、ギブススプリント，ホット
メルト接着剤，型取材料等として用いられている公知の
ポリマーであり、イソプレインの陽イオン重合によって
得られる。天然ゴム系のシス−1,4−ポリイソプレイン
が典型的な弾性体を有するのと比較して、トランス−1,
4−ポリイソプレインは結晶性の熱可塑性樹脂の性質を
有するものである。Thus, the present inventors have found trans-1,4-polyisoprein as a material that does not plasticize even at a temperature that changes from an opaque state to a transparent state, and have completed the invention. Here, trans-1,4-polyisoprein is a known polymer used, for example, as an outer skin of a golf ball, a cast splint, a hot melt adhesive, a molding material, and the like, and is obtained by cationic polymerization of isoprene. . Compared to natural rubber-based cis-1,4-polyisoprein having a typical elastic body, trans-1,
4-polyisoprein has the properties of a crystalline thermoplastic resin.
而して、本発明は所定の温度を境として透明−不透明
の変化を生じさせるようにした素材及びこの素材を利用
した温度センサを提供することを目的とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a material that changes between transparent and opaque at a predetermined temperature and a temperature sensor using the material.
［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本発明の感温透明−
不透明変換組成物は、トランス−1,4−ポリイソプレイ
ンからなり、特定温度未満では不透明で、この特定温度
以上で透明化するものであることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention relates to a heat-sensitive transparent material of the present invention.
The opacity conversion composition is characterized by being composed of trans-1,4-polyisoprein, being opaque below a specific temperature, and becoming transparent above this specific temperature.
また、本発明の温度センサは、トランス−1,4−ポリ
イソプレインからなる感温透明化樹脂を用い、特定温度
を境として不透明状態と透明状態との間に変換すること
を利用して温度検出を行うように構成したことを特徴と
するものである。In addition, the temperature sensor of the present invention uses a temperature-sensitive transparent resin made of trans-1,4-polyisoprein, and utilizes a conversion between an opaque state and a transparent state at a specific temperature as a boundary. It is characterized by performing detection.
［作用］ トランス−1,4−ポリイソプレインは、常温では不透
明な乳白色の色調を有し、それを加熱すると、67℃で無
色透明の状態に変化する。しかも、この加熱によってト
ランス−1,4−ポリイソプレインはある程度軟質化する
ものの、200℃程度まで昇温しても流動化，表面粘着化
が生じることはない。[Action] Trans-1,4-polyisoprein has an opaque milky color tone at room temperature, and when heated, changes to a colorless and transparent state at 67 ° C. Moreover, although the trans-1,4-polyisoprein is softened to some extent by this heating, fluidization and surface tackification do not occur even when the temperature is increased to about 200 ° C.
ここで、トランス−1,4−ポリイソプレインは単独で
用いるのが好ましいが、これに可塑剤を添加すれば、TT
を低下させることができ、この可塑剤の種類や量を調整
することによって透明−不透明の変換温度を変化させる
ことができる。また、１または複数種類の顔料を混合す
ることもでき、これによって、特定温度を越えたときに
は、有色透明の状態とすることができる。さらに、各種
の充填剤，熱安定剤，酸化防止剤，紫外線吸収剤，紫外
線安定剤等を混合すれば、劣化防止機能が発揮される。Here, trans-1,4-polyisoprein is preferably used alone, but if a plasticizer is added thereto, TT
The transparent-opaque conversion temperature can be changed by adjusting the type and amount of the plasticizer. In addition, one or more kinds of pigments can be mixed, so that when the temperature exceeds a specific temperature, a colored and transparent state can be obtained. Further, if various fillers, heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, ultraviolet stabilizers, and the like are mixed, a deterioration preventing function is exhibited.
このトランス−1,4−ポリイソプレインからなる感温
透明−不透明変換組成物は、温度変化に対する応答の迅
速化等の点から、フィルム状乃至シート状に形成して用
いるのが好ましい。そこで、このポリマーをフィルム
状，シート状に形成するには、例えばトルエン等の溶剤
によって溶解した後に、ガラス板に塗布して溶剤を蒸発
させることによって極めて簡単に得ることができる。ま
た、また、70〜80℃で混練押出機によって連続的に成形
することができる。また、圧縮成形による異型成形も可
能である。It is preferable that the temperature-sensitive transparent-opaque conversion composition comprising trans-1,4-polyisoprein is used in the form of a film or a sheet from the viewpoint of quick response to a temperature change. In order to form the polymer into a film or a sheet, the polymer can be obtained very easily by dissolving the polymer in a solvent such as toluene, applying the polymer to a glass plate, and evaporating the solvent. Moreover, it can be continuously molded by a kneading extruder at 70 to 80 ° C. In addition, irregular molding by compression molding is also possible.
このようにして得た感温透明−不透明変換組成物は、
所定の温度を境にして不透明状態と透明状態との間に変
化するものであるから、これを温度センサとして用いる
ことができ、例えば各種の機器や容器等に貼着して、そ
れが所定の温度となったことを検出する感温素子として
用いることができる。また、冷媒と加熱手段とに接続
し、冷却，加熱を交互に行うことによって、部材の不透
明−透明間の変換を自由に制御することができる。而し
て、用途に応じては、例えば透明のガラス，プラスチッ
ク等の補強，支持板に貼着して用いることもできる。The temperature-sensitive transparent-opaque conversion composition thus obtained is
Since it changes between an opaque state and a transparent state at a predetermined temperature, it can be used as a temperature sensor. It can be used as a temperature sensing element for detecting that the temperature has reached. Further, by connecting to the refrigerant and the heating means and alternately performing the cooling and the heating, the conversion between opaque and transparent of the member can be freely controlled. Depending on the application, it can be used by attaching it to a reinforcing plate made of, for example, transparent glass or plastic, or to a support plate.
［実施例］ 以下、本発明の実施例を説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described.
実施例１ トランス−1,4−ポリイソプレイン10gを、トルエン30
gに溶解し、水平台上に置いた10cm四方のフレームを有
するガラス板に流し込み、常温で７日間放置した後、12
0℃で５時間乾燥することによって、ガラス板に付着し
た常温では白色で不透明な厚み約1mmの感温透明−不透
明変換フィルムを得た。このフィルムをオーブン内に入
れて加熱したところ、以下に示す結果を得た。Example 1 10 g of trans-1,4-polyisoprein was added to toluene 30
g, poured into a glass plate having a 10 cm square frame placed on a horizontal table, and allowed to stand at room temperature for 7 days.
By drying at 0 ° C. for 5 hours, a temperature-sensitive transparent-opaque conversion film having a thickness of about 1 mm which was white and opaque at normal temperature and adhered to a glass plate was obtained. When this film was placed in an oven and heated, the following results were obtained.
65℃加熱時:1時間経過した後も白色不透明の状態を維持
し変化を示さなかった 70℃加熱時:18秒で無色透明化した 75℃加熱時:15秒で無色透明化した このフィルムを200℃に加熱したときにも表面に粘着
性が認められず、また流動化も示さなかった。Heated at 65 ° C: maintained white opaque state after 1 hour and showed no change 70 ° C heated: Transparent and colorless in 18 seconds 75 ° C heated: Transparent in 15 seconds When heated to 200 ° C., no tackiness was observed on the surface and no fluidization was observed.
一方、80℃に加熱することによって無色透明化したフ
ィルムを常温（約23℃）に戻したところ、約３分で白色
の曇りを生じ、約５分経過したときには、完全に白色で
不透明な状態となった。On the other hand, when the colorless and transparent film was returned to room temperature (about 23 ° C) by heating to 80 ° C, it became white cloudy in about 3 minutes, and completely white and opaque after about 5 minutes. It became.
実施例２ トランス−1,4−ポリイソプレイン10gに可塑剤として
プロセスオイルPW-90（出光石油化学製）を1g混合し、
この混合物に溶剤としてのトルエンを30g添加し、前述
した実施例１と同様の方法で約1mmの厚みを有する感温
透明−不透明変換フィルムを得た。このフィルムをオー
ブン内で加熱したところ、60℃に加熱したが、白色不透
明の状態を維持し変化を示さなかった。そして、65℃に
まで加熱した時には、16秒で無色透明化した。Example 2 1 g of process oil PW-90 (manufactured by Idemitsu Petrochemical) was mixed as a plasticizer with 10 g of trans-1,4-polyisoprein,
30 g of toluene as a solvent was added to this mixture, and a temperature-sensitive transparent-opaque conversion film having a thickness of about 1 mm was obtained in the same manner as in Example 1 described above. When this film was heated in an oven, it was heated to 60 ° C., but remained white and opaque and showed no change. When heated to 65 ° C., it became colorless and transparent in 16 seconds.
実施例３ 紙，アルミ箔，プラスチックのラミネートからなる蓋
体を有する2mm厚のポリスチレン発泡体製の容器におけ
る蓋体の表面に厚み4.5mmのトランス−1,4−ポリイソプ
レイン単体からなる感温透明−不透明変換フィルムを貼
着した。そして、この容器内に熱湯を注入して、蓋体に
よって施蓋したところ、約２分30秒経過した後にフィル
ムの透明化が開始し、約３分経過後に、フィルムは完全
に透明な状態となり、蓋体の表面に示されている印字が
判読可能な状態となった。Example 3 A thermosensitive element consisting of trans-1,4-polyisoprein alone having a thickness of 4.5 mm on the surface of a lid of a 2 mm thick polystyrene foam container having a lid made of a laminate of paper, aluminum foil and plastic. A transparent-opaque conversion film was adhered. Then, when hot water was poured into the container and covered with the lid, the film started to be transparent after about 2 minutes and 30 seconds had elapsed, and after about 3 minutes had elapsed, the film became completely transparent. Then, the print shown on the surface of the lid became readable.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、特定の温度を境とし
て透明−不透明の変化を生じさせることができるように
なり、温度センサとして用いることができることはもと
より、機能性窓，表示板，玩具等として広範な用途を有
するものである。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to generate a change in transparency / opacity at a specific temperature, and it is possible to use the temperature sensor as well as a functional window, It has a wide range of uses as display boards, toys and the like.
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