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技術 結露インジケータ

出願人 日油技研工業株式会社
発明者 春本大介
出願日 2001年2月7日 (19年10ヶ月経過) 出願番号 2001-031335
公開日 2001年10月26日 (19年1ヶ月経過) 公開番号 2001-296247
状態 特許登録済
技術分野 化学的手段による非生物材料の調査、分析 化学反応による材料の光学的調査・分析
主要キーワード 検知ラベル 酸塩基指示薬 吸水性担体 クロムレッド 透水性フィルム 隠蔽性粉体 変色試験 変色層
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この項目の情報は公開日時点(2001年10月26日)のものです。
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図面 (3)

課題

結露した水により明瞭に変色し、変色後に乾燥しても元の色に戻らず、簡便かつ確実に結露発生の有無を確認できる結露インジケータを提供する。

解決手段

結露インジケータは、基材2の観察面側に設けられ水溶性染料露出している変色層1に、その表面で結露した水により水溶性染料を拡散するインキビヒクルが含まれている。

概要

背景

電子機器家電製品等の精密機器は、結露が発生してその内部の回路が水で濡れると、損壊を招く。被検物である精密機器の結露発生の有無を目視で確認するために、特開平7−55788号公報には、水により無機金属塩が作用して変色する酸塩基指示薬を有するインジケータが開示されている。また特開平5−72194号公報には、水で変色する試薬吸水性担体埋設したインジケータが開示されている。これらのインジケータは、変色が不明瞭であったり、乾燥すると元の色調に戻ったり、被検物表面とインジケータとの温度差のために結露が発生しても変色しないという問題があった。

本出願人は、すでに水溶性染料を含む発色層透水性フィルムの片面に設けられた水分検知ラベルを出願している(特願平08−250118号)。これは、フィルムを透過した水により発色層中の染料拡散しフィルムを変色させて水分を検知するインジケータであり、結露によって発色層表面に水が付着しても変色しないものである。

そのため、精密機器表面で結露した水を簡便かつ確実に確認できるインジケータが望まれていた。

概要

結露した水により明瞭に変色し、変色後に乾燥しても元の色に戻らず、簡便かつ確実に結露発生の有無を確認できる結露インジケータを提供する。

結露インジケータは、基材2の観察面側に設けられ水溶性染料の露出している変色層1に、その表面で結露した水により水溶性染料を拡散するインキビヒクルが含まれている。

目的

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、結露した水により明瞭に変色し、変色後に乾燥しても元の色に戻らず、簡便かつ確実に結露発生の有無を確認できる結露インジケータを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

基材観察面側に設けられ水溶性染料露出している変色層に、その表面で結露した水により該水溶性染料を拡散するインキビヒクルが含まれていることを特徴とする結露インジケータ

請求項2

前記変色層に、隠蔽性粉体が含まれていることを特徴とする請求項1に記載の結露インジケータ。

請求項3

前記水溶性染料が、食用色素酸性染料塩基性染料直接染料酸性媒染染料反応染料から選ばれる少なくとも一種類であることを特徴とする請求項1に記載の結露インジケータ。

請求項4

前記インキビヒクルがポリエステル系樹脂アクリル系樹脂ポリアミド系樹脂ポリアセタール系樹脂ポリウレタン系樹脂エポキシ系樹脂石油系樹脂ポリ塩化ビニル樹脂ケトン系樹脂セルロース系樹脂の中から選ばれる少なくとも一種類の樹脂を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の結露インジケータ。

請求項5

前記インキビヒクルがポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、石油系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ケトン系樹脂の中から選ばれる親水基のない樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の結露インジケータ。

請求項6

前記基材は、樹脂フィルム、紙、不織布から選ばれ、その厚さが10〜500μmであることを特徴とする請求項1に記載の結露インジケータ。

請求項7

前記基材の非観察面粘着層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の結露インジケータ。

技術分野

0001

本発明は結露すると損壊を招く精密機器に載置または貼付して使用されるものであって、結露の発生の有無を確認するためのインジケータに関するものである。

背景技術

0002

電子機器家電製品等の精密機器は、結露が発生してその内部の回路が水で濡れると、損壊を招く。被検物である精密機器の結露発生の有無を目視で確認するために、特開平7−55788号公報には、水により無機金属塩が作用して変色する酸塩基指示薬を有するインジケータが開示されている。また特開平5−72194号公報には、水で変色する試薬吸水性担体埋設したインジケータが開示されている。これらのインジケータは、変色が不明瞭であったり、乾燥すると元の色調に戻ったり、被検物表面とインジケータとの温度差のために結露が発生しても変色しないという問題があった。

0003

本出願人は、すでに水溶性染料を含む発色層透水性フィルムの片面に設けられた水分検知ラベルを出願している(特願平08−250118号)。これは、フィルムを透過した水により発色層中の染料拡散しフィルムを変色させて水分を検知するインジケータであり、結露によって発色層表面に水が付着しても変色しないものである。

0004

そのため、精密機器表面で結露した水を簡便かつ確実に確認できるインジケータが望まれていた。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、結露した水により明瞭に変色し、変色後に乾燥しても元の色に戻らず、簡便かつ確実に結露発生の有無を確認できる結露インジケータを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

前記の目的を達成するためになされた本発明の結露インジケータは、実施例に対応する図1を参照して説明すると、基材2の観察面側に設けられ水溶性染料の露出している変色層1に、その表面で結露した水により水溶性染料を拡散するインキビヒクルが含まれている。

0007

変色層1の表面に露出している水溶性染料は微細粉体である。変色層1の表面に結露した水が付着すると、水溶性染料がこの水に溶解しインキビヒクルに拡散する結果、変色層1の色調が変化し、これを観察することにより結露発生の有無を確認することができる。拡散は不可逆的なので、変色層1が変色後に乾燥しても変色前の色調に戻ることはない。

0008

結露インジケータは、水溶性染料を含むインキを基材2に印刷し変色層1を形成することで好適に実施することができる。インキ中の水溶性染料の量を増減することにより、変色層1の変色前後の色差を目視により観察し易く調整することができる。インキ中の水溶性染料の量は、0.01〜20重量%であることが好ましい。インキ中の水溶性染料の量がこの範囲より少ないと、変色層の表面で結露したときに、その水へ溶解しインキビヒクルに拡散する水溶性染料の濃度が希薄となる。そのため拡散した染料の色調が薄く、目視による観察で変色層1が変色していないと誤認してしまう。一方、インキ中の水溶性染料の量がこの範囲より多いと、変色層の表面で結露したときに、その水へ溶解しインキビヒクルに拡散する水溶性染料が、未溶解の染料の色調に遮蔽されてしまうため、目視による観察で変色層が変色していないと誤認してしまう。

0009

変色層1に、隠蔽性粉体が含まれていてもよい。隠蔽性粉体は、変色層1が変色する前には染料粉体の色調を隠蔽し、水の付着により水溶性染料が溶解され拡散した後には染色されるものであって、乾燥後もその色を保持するものである。水溶性染料がインキビヒクルに拡散した後、さらに隠蔽性粉体や基材2に拡散する結果、変色層1の表面の色調の変化を一層明瞭に観察することができる。隠蔽性粉体は、例えば炭酸マグネシウム炭酸カルシウム炭酸バリウム水酸化マグネシウム酸化マグネシウム酸化カルシウム酸化チタンケイ酸ケイ酸マグネシウム合成ケイ酸アルミニウム酸化白土カオリンベントナイトセリサイトが挙げられる。隠蔽性粉体は単独または複数がインキに配合されることが好ましい。インキ中の隠蔽性粉体の量は70重量%以下であることが好ましい。70重量%を越えるとインキを基材へ印刷する際の塗布性が悪い。

0010

水溶性染料が、食用色素酸性染料塩基性染料直接染料酸性媒染染料反応染料から選ばれる少なくとも一種類であることが好ましい。食用色素は、例えば、食用赤色2号食用赤色3号、食用赤色4号、食用赤色102号、食用赤色103号、食用赤色104号食用赤色105号食用赤色106号食用青色1号食用青色2号が挙げられる。酸性染料は、例えばカヤノールレッドNBR、ブリリアントスカレット3B、アシッドファストレンジSG、アマランス、アシッドローダミンB、エオシンG、アシッドミリングレッド RS、アリザリンダイレクトブルーAGG、インジゴカルミンブルーG、アシッドミリングシアニン5Rが挙げられる。塩基性染料は、例えばカチオンレッド 6B、カチオンピンクFG、クリスタルバイオレットメチレンブルーBが挙げられる。直接染料は、例えばカヤノールライトレッドF5B、ダイレクトファストスカーレット 4BS、べンゾパープリン4B、ダイレクトファストオレンジS、ダイレクトロージュリンレッド B、クロランチファストレッド 6BLL、シリアスレッド4B、シリアススプラレッドバイオレットRL、シリアススプラバイオレット BL、ダイレクトスカイブルー5Bが挙げられる。酸性媒染染料は、例えばクロムオレンジA、クロムオレンジ GR、クロムレッドB、クロムブリリアントレッドB、クロムブリリアントバイオレット R、クロムブラウンPGが挙げられる。反応染料は、例えばリアクトンレッド 2B−F、プロシオンルビンBS、シバクロンバイオレット F2R−A、プロシオンブリリアントブルーRSが挙げられる。水溶性染料は単独または複数がインキに配合される。

0011

結露インジケータは、インキビヒクルがポリエステル系樹脂アクリル系樹脂ポリアミド系樹脂ポリアセタール系樹脂ポリウレタン系樹脂エポキシ系樹脂石油系樹脂ポリ塩化ビニル系樹脂ケトン系樹脂セルロース系樹脂の中から選ばれる少なくとも一種類の樹脂を含んでいることが好ましい。インキビヒクルは水溶性染料および隠蔽性粉体を基材2上に保持するためのものである。この特性を有するものであれば、インキビヒクルとして市販のインキメジウムを用いてもよい。

0012

インキビヒクルは、疎水性であることが好ましく、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、石油系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ケトン系樹脂の中から選ばれる親水基のない樹脂であるとより一層好ましい。

0013

インキビヒクルが親水基のない樹脂であると、変色層に付く結露した水やそれに溶解した水溶性染料は親水基のない樹脂との相互作用が小さいので拡散し易い。そのため、結露した水とともに水溶性染料が広く拡散するので、変色が明瞭となる。

0014

一方、インキビヒクルが、水分と相互作用の大きい親水基を有する樹脂であると、空気中の湿気を吸収し易いため結露しなくともインジケータは変色してしまったり、結露しても水や水溶性染料が拡散し難いのでインジケータは不明瞭に変色してしまったりする。

0015

基材2は、変色層用インクの塗布性や保持性が良好であって、熱伝導性が良く被検物温度とインジケータの変色層の温度とに差が生じないものが用いられる。基材2は、樹脂フィルム、紙、不織布から選ばれ、その厚さが10〜500μmであることが好ましい。

0016

基材2が、樹脂フィルム、紙、不織布であると、変色層中のインキビヒクルとして用いられる親水基のない樹脂との相互作用が大きいため、変色層は剥離することがない。さらに、これらの樹脂フィルム等は熱伝導性が良く、被検物と変色層との温度差を生じさせ難いので、被検物が結露するときには変色層表面にも結露が発生する。その結果、正確に結露の有無が確認できる。

0017

基材2の厚さが10μm未満であると強度が弱いうえインキの保持性が悪い。一方500μmより大きいと熱伝導性が悪くなって被検物と変色層との間に温度差が生じ、被検物が結露しても変色層表面に結露が発生しなくなってしまう。

0018

結露インジケータは、図2に示すように、基材2の非観察面粘着層3が設けられていてもよい。さらに、粘着層3には剥離紙4が付設されていてもよい。

0019

結露インジケータは、具体的には以下のようにして製造される。水溶性染料を溶解しない有機溶剤、例えばジエチルベンゼンベンゼントルエンキシレンが例示される芳香族炭化水素類ヘキサンシクロヘキサンオクタンが例示される飽和炭化水素類アセトンメチルエチルケトンシクロヘキサノンが例示されるケトン類クロロホルムトリクロロエタンが例示されるハロゲン化炭化水素類、ミネラルスピリット石油エーテルが例示される石油系溶剤から選ばれる少なくとも一種類の有機溶剤に、前記のインキビヒクル用の樹脂を溶解する。次いで、水溶性染料および隠蔽性粉体を加え、ボールミル、三本ロール攪拌機、らいかい機、または分散機により分散、混練し、変色層用のインキを得る。

0020

このインキを基材2の片面に、印刷、塗布、噴霧、または被膜化して変色層1を形成させると、結露インジケータが得られる。

0021

なお、変色層用のインキが、色調調整剤増量剤増粘剤分散剤、安定剤、酸化防止剤添加剤を含有していてもよい。

0022

結露インジケータは、精密機器等の被検物に載置または貼付されて使用される。これにより結露発生の有無を確認することができる。

0023

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。実施例1〜23は本発明を適用する結露インジケータを試作した例であり、比較例1〜3は本発明を適用外のインジケータを試作した例である。

0024

(実施例1)樹脂であるエチルセルロースエトセルダウケミカル社製の商品名)9重量部をジエチルベンゼン90重量部に溶解させたインキビヒクルに、水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)1重量部を添加し、らいかい機で混練して変色層用のインキとした。基材である粘着剤付き合成紙ユポタック(大日本インキ化学工業(株)社製の商品名)に、このインキをスクリーン印刷し、結露インジケータを試作した。

0025

(実施例2)エチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製の商品名)9重量部をジエチルベンゼン80重量部に溶解させたインキビヒクルに、水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)1重量部および隠蔽性粉体としてタルク10重量部を添加し、らいかい機で混練して変色層用のインキとした。基材である粘着剤付き合成紙ユポタック(大日本インキ化学工業(株)社製の商品名)に、このインキをスクリーン印刷し、結露インジケータを試作した。

0026

(実施例3)水溶性染料として食用赤色4号(三栄化学工業(株)社製)1重量部を用いたことを以外は実施例2と同様にして、結露インジケータを試作した。

0027

(実施例4)水溶性染料として酸性染料であるカヤノールレッドNBR(日本化薬(株)社製の商品名)1重量部を用いたこと以外は実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0028

(実施例5)水溶性染料として直接染料であるカヤノールライトレッドF5B(日本化薬(株)社製の商品名)1重量部を用いたこと以外は実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0029

(実施例6)水溶性染料として塩基性染料であるカチオンレッド6Bの1重量部を用いたこと以外は実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0030

(実施例7)隠蔽性粉体としてケイ酸であるAEOSIL 380(アエロジル:日本アエロジル(株)社製の商品名)10重量部を用いたこと以外は実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0031

(実施例8)隠蔽性粉体として酸化チタン(チタン白)70重量部、インキビヒクルとしてエチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製の商品名)3重量部をジエチルベンゼン26重量部に溶解したものを用いたこと以外は実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0032

(実施例9)水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)0.01重量部、インキビヒクルとしてエチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製商品名)8.99重量部をジエチルベンゼン80重量部に溶解したものを用いたこと以外は実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0033

(実施例10)水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)20重量部、インキビヒクルとしてエチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製商品名)7重量部をジエチルベンゼン73重量部に溶解させたものを用いたこと以外は実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0034

(実施例11)エチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製商品名)8.98重量部をジエチルベンゼン80重量部に溶解させたインキビヒクルにさらに色調調整剤であるオイルレッドRRオリエント化学工業(株)社製の商品名)0.2重量部を添加したものを用いたこと以外は、実施例2と同様にして結露インジケータを試作した。

0035

(実施例12)樹脂であるエチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製の商品名)9重量部をジエチルベンゼン90重量部に溶解させたインキビヒクルに、水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)1重量部を添加し、らいかい機で混練して変色層用のインキとした。基材である上質タック55K(東京ターク(株)社製の商品名)に、このインキをスクリーン印刷し、結露インジケータを試作した。

0036

(実施例13)樹脂であるエチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製の商品名)9重量部をジエチルベンゼン90重量部に溶解させたインキビヒクルに、水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)1重量部を添加し、らいかい機で混練して変色層用のインキとした。基材であるポリエステルフィルムクリアベースHB3:(株)きもと社製の商品名)の裏面に粘着剤である感圧接着剤No.465(住友スリエム(株)社製の商品名)を塗布したものに、このインキをスクリーン印刷し、結露インジケータを試作した。

0037

(実施例14)インキビヒクルである市販のインキメジウム(PAS−800メジウム:十條化工(株)製商品名)89重量部に、水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)1重量部を添加し、らいかい機で混練して変色層用のインキとした。基材である粘着剤付き合成紙ユポタック(大日本インキ化学工業(株)社製の商品名)に、このインキをスクリーン印刷し、結露インジケータを試作した。

0038

(実施例15)親水基のない樹脂であるポリアクリル酸メチル9重量部をジエチルベンゼン80重量部に溶解させたインキビヒクルに、水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)社製)1重量部および隠蔽性粉体としてタルク10重量部を添加し、らいかい機で混練して変色層用のインキとした。基材である粘着剤付き合成紙ユポタック(大日本インキ化学工業(株)社製の商品名)に、このインキをスクリーン印刷し、結露インジケータを試作した。

0039

(実施例16〜23)ポリアクリル酸メチルに代えて、親水基のない樹脂である、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸n−プロピルポリメタクリル酸メチルポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸n−プロピル、ポリ塩化ビニル塩化ビニル酢酸ビニル共重合体ポリメチルイソプロピルケトンを各々、用いたこと以外は、実施例15と同様にして、結露インジケータを試作した。

0040

(比較例1)水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)製)0.001重量部、インキビヒクルとしてエチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製の商品名)9重量部をジエチルベンゼン99.99重量部に溶解したものを用いたこと以外は実施例1と同様にしてインジケータを試作した。

0041

(比較例2)水溶性染料として食用青色1号(三栄化学工業(株)製)30重量部、隠蔽性粉体としてタルク20重量部、インキビヒクルとしてエチルセルロース(エトセル:ダウケミカル社製の商品名)5重量部をジエチルベンゼン45重量部に溶解したものを用いたこと以外は実施例1と同様にしてインジケータを試作した。

0042

(比較例3)基材として濾紙GA−200(アドバンテック東洋(株)社製の商品名;厚さ0.75mm)の裏面に粘着剤として感圧接着剤転写テープ(住友3M(株)社製の商品名)を貼付したものを用いたこと以外は実施例2と同様にしてインジケータを試作した。

0043

変色試験)実施例1〜23、比較例1〜3で試作したインジケータを、各々ステンレス板に貼付し5℃に冷却した後、30℃相対湿度70%の雰囲気下に暴露し、ステンレス板表面に結露を発生させた。このときのインジケータの変色層表面の色調を観察した。さらにこのインジケータを50℃で24時間乾燥した後、変色層表面の色調を観察した。その結果を表1〜3に示す。

0044

0045

0046

0047

表から明らかなように、実施例1〜23の結露インジケータはいずれも、結露したときその変色層が結露前の色調と比して明瞭な色調で変色し、結露の発生を確認することができた。また変色後のインジケータを乾燥させてもその色調は保持されていた。比較例1〜3のインジケータはいずれも、結露したときその変色層が結露前の色調と比して変色していなかった。

発明の効果

0048

以上、詳細に説明したように本発明の結露インジケータは、結露した水により鋭敏かつ明瞭に変色し、変色後に乾燥しても元の色に戻らない。そのため、精密機器の結露発生の有無を簡便で確実に確認できる。

図面の簡単な説明

0049

図1本発明を適用する結露インジケータの実施例を示す断面図である。
図2本発明を適用する結露インジケータの別な実施例を示す断面図である。

--

0050

1は変色層、2は基材、3は粘着層、4は剥離紙である。

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