ロイコ染料

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ロイコ染料

読み：ろいこせんりょう
英語：leuco dye

酸化還元に伴って可逆的に色調が変化する有機色素．一般に還元型は無色で酸化型は濃色である．発色剤と略称されることが多い．染料タイプ感熱紙に用いられる．染料の共鳴構造部位を水添し無色化したものも同一名称で呼ばれる．この化合物も酸化されて濃色の染料となるが反応は不可逆である．区別するために後者は染料ロイコ体と呼ばれることが多い．

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ロイコ染料

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/08/01 09:03 UTC 版)

ロイコ染料（ロイコせんりょう、ロイコはギリシャ語でleukos「白」から）とは、2種の化学種（その一方は無色）の間を変化できる染料である。可逆的変化としては熱、光あるいはpHによるものがあり、それぞれサーモクロミズム、フォトクロミズム、ハロクロミズムの例である。 不可逆的変化として典型的なものには還元または酸化によるものがある。無色型は時にロイコ体と呼ばれる。

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ロイコ染料

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/06/12 04:21 UTC 版)

「サーモクロミズム」の記事における「ロイコ染料」の解説

ロイコ色素とは、有色と無色の間の色変化を示す色素を指す。サーモクロミック染料としては、このロイコ色素と他の化学物質の混合物が用いられる。これらは温度に応じて、無色のロイコ型と有色型の間の色変化を示す。染料が材料に直接塗布されることはほとんどなく、通常は、内部に混合物が密封されたマイクロカプセルの形をしている。代表的な用途はハイパーカラーファッション（色が変わるTシャツなど）である。クリスタルバイオレットラクトン、ベンゾトリアゾール（弱酸）、およびドデカノールに溶解した脂肪酸の4級アンモニウム塩（オレイン酸アニオンとミリストイルアンモニウムカチオンの塩など）を含むマイクロカプセルをファブリックに添加している。低温でドデカノールが固体の場合、ベンゾトリアゾールが酸として働き、クリスタルバイオレットラクトンのラクトン環を開環してカルボン酸体へと構造変化する。この開環体は紫色を示す。一方、これを加熱すると、ドデカノールが融解し、オレイン酸アニオンがベンゾトリアゾールのプロトンを引き抜くことで、マイクロカプセル内のpHが上昇する。クリスタルバイオレットラクトンは閉環反応を示し、無職のラクトン体へと変化する。この色変化は可逆であり、pHに依存するハロクロミズムでもある。 この方式のサーモクロミズムで最も一般的に使用される色素は、スピロラクトン、フルオラン、スピロピランおよびフルギドである。酸にはビスフェノールA、パラベン、1,2,3-トリアゾール誘導体、4-ヒドロキシクマリンなどがある。これらはプロトン供与体として働き、色素分子をロイコ型とプロトン化着色型との間で変化させる。より強い酸を用いると、変化が不可逆的になることがある。 ロイコ染料は、液晶よりも温度応答の正確性に乏しい。そのためおおよその温度（「低すぎる」、「高すぎる」、「適温」）のインジケータや、さまざまなノベルティに適する。それらは通常、他の顔料と組み合わせて使用され、ベース顔料の色と、ロイコ染料の非ロイコ型の色と組み合わされた顔料の色との間の色変化をもたらす。有機ロイコ染料は、幅広い色で、約－5 ℃（23°F）～60 ℃（140°F）の温度範囲で使用できる。色の変化は通常3℃（5.4°F）の間に発生する。 ロイコ染料は、温度応答の精度が重要ではないアプリケーションで使用される（例えば、ノベルティ、バストイ、フライングディスク、マイクロ波加熱食品の温度インジケータなど）。マイクロカプセル化により、広範囲の材料および製品で使用できる。マイクロカプセルのサイズは通常3～5 μm（通常の顔料粒子の10倍以上）の範囲であり、印刷および製造プロセスの調整が必要である。 ロイコ染料は、デュラセルのバッテリー状態インジケーターにも用いられている。ロイコ染料の層が抵抗ストリップ上に適用されて、その加熱を示し、バッテリーが供給できる電流量を測定する。ストリップは三角形状で、長さによって抵抗が変化するため、流れる電流の量に比例して長いセグメントが加熱される。ロイコ染料のしきい値温度を超えるセグメントの長さが色付きになる。 ロイコ染料は、紫外線、溶剤、高温にさらされると劣化する。約200～230 ℃（392～446°F）を超える温度では、通常、ロイコ染料は分解する。製造中は、わずかな時間であれば約250℃（482°F）まで耐える。