JP2005337948A - 水分/湿度インジケータ用材料及び水分/湿度インジケータ - Google Patents
水分/湿度インジケータ用材料及び水分/湿度インジケータ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 臭素或いは塩素のいずれかからなるハロゲン元素と亜鉛とを、ハロゲン元素:亜鉛=1.5:1〜2.5:1の原子数比で含むように水分/湿度インジケータ用材料を構成する。
【選択図】 図1
Description
特に、屋外使用する製品や携帯製品の使用時、または製品の運搬の際、環境条件の急激な変化により上述の部位に結露を起こしやすく、障害に至る事例も少なくない。
例えば、CoCl2 ・6H2 Oは淡赤色、CoCl2 ・4H2 Oは桃色、CoCl2 ・2H2 Oは淡赤紫色、2CoCl2 ・3H2 Oは暗青紫色、CoCl2 ・H2 Oは青紫色、CoCl2 は淡青色を示すことが知られている。
上記課題を解決するために、本発明は、水分/湿度インンジケータ用材料において、臭素或いは塩素のいずれかからなるハロゲン元素と亜鉛とを、ハロゲン元素:亜鉛=1.5:1〜2.5:1の原子数比で含んでいることを特徴とする。
Zn2++Halogen- +H2 O→Zn・Halogen・(H2 O)x
の反応に形成されるZnOに起因して白色化する。
また、一度白色化したものを、70〜100℃程度で加熱すると、
Zn・Halogen・(H2 O)2 +熱→Zn・Halogen
の反応によりH2 Oが外れて無色の状態に復元するが、この場合には、ZnOが何らかの形で他の構成物質と反応すると考えられる。
即ち、加熱による無色化工程において、ZnOが何らかの形で他の構成物質と反応するので、再び水分と接触してもZnOが形成されないので、発色することはない。
なお、臭素が17.95wt%を超えると臭素と亜鉛の混合物を添加する効果が飽和するので、17.95wt%以下の添加量とすることが望ましい。
また、フィールド障害発生時においても、原因特定する際に有用となる。
まず、天然樹脂(水添ロジン)に対して、臭素化合物、例えば、下記の化学構造式で示す環状臭素化合物である1,4−Bis(1,2dibromoethyl)benzeneと亜鉛粉末をモル比で2:1の割合で混合した混合体を添加したペースト材料を作成する。
図1は、このように作成した各ペースト材料の組成を纏めたものであり、ここでは、全体で11gになるようした場合の重量を示している。
この場合の臭素自体の重量比としては、0mg〜1974.649mgの範囲の10の試料を作成した。
図2は、上記の発色性の確認結果を纏めたものであり、臭素化合物の添加量が0.247mmol、従って、臭素の添加量が19.735mgである試料4において良好な白色発色を確認することができ、臭素の添加量が13.184mg以下の場合には目視で白色発色を確認することができなかった。
さらに、その後の水浸漬においては、無色透明化した全ての試料は無色透明のままであり、再び、白色発色することはなかった。
図3参照
図3は、上述の試料1乃至10を温度40℃/湿度90%RHの高温高湿雰囲気中に1時間放置し、その後、エアブローにて70℃以上、例えば、100℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分/湿度インジケータを再び温度40℃/湿度90%RHの高温高湿雰囲気中24時間放置して発色性を確認したものである。
図4は、上述の試料1乃至10を温度85℃/湿度85%RHの高温高湿雰囲気中に1時間放置し、その後、エアブローにて70℃以上、例えば、100℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分/湿度インジケータを再び温度85℃/湿度85%RHの高温高湿雰囲気中24時間放置して発色性を確認したものである。
この場合も、温度40℃/湿度90%RHの高温高湿雰囲気の場合と全く同様な結果が得られた。
図5は、上述の試料1乃至10を温度40℃/湿度90%RHの高温高湿雰囲気中に24時間放置し、その後、エアブローにて70℃以上、例えば、100℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分/湿度インジケータを再び温度40℃/湿度90%RHの高温高湿雰囲気中24時間放置して発色性を確認したものである。
この場合も、同じ高温高湿雰囲気中に1時間放置した場合と全く同様な結果が得られた。
図6は、上述の試料1乃至10を温度85℃/湿度85%RHの高温高湿雰囲気中に24時間放置し、その後、エアブローにて70℃以上、例えば、100℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分/湿度インジケータを再び温度85℃/湿度85%RHの高温高湿雰囲気中24時間放置して発色性を確認したものである。
この場合も、同じ高温高湿雰囲気中に1時間放置した場合と全く同様な結果が得られた。
ZnBr2 +nH2 O→ZnBr2 ・nH2 O
となり、ZnOに起因する白色発色が見られ、加熱しないかぎり白色性を保つので水分履歴を保持することができる。
ZnBr2 ・nH2 O+熱→ZnBr2 +nH2 O(↑)
の反応によって除去されて、再び、無色化するが、この場合の水分の離脱に際しては、純粋にZnBr2 が形成されるのではなく、ZnOが何らかのかたちで他の構成材料と結合した状態になるものと推測される。
即ち、一旦、水分或いは湿気に触れた電気機器或いは電子部品を不正出荷・販売或いは誤出荷・販売しようとしても、水分を付着させて発色状態を確認することによって、過去に水分或いは湿気に触れたことがあるか否かを検査することができる。
例えば、上記の実施例においては、臭素と亜鉛の原子数比を2:1としているが、厳密に2:1である必要はなく、1.5:1〜2.5:1の範囲内であれば良く、亜鉛が少ないと臭素の未反応が発生し、逆に亜鉛が多いと亜鉛の未反応が発生する。
天然高分子系としては、
多糖類:デンプン、アラビアゴム
油脂系:松脂(ロジン)、鳥もち
タンパク質:カゼイン、ニカワ、アルブミン、大豆タンパク質
ゴム炭化水素:天然ゴム
フェーノール誘導体:ウルシ
瀝青質:アスファルト
が挙げられる。
熱可塑性樹脂系
セルロース系:セルロースエーテル、セルロースエステル
ビニル重合系:ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリア クリル酸エステル、シアノアクリレート、エチレン共重合体
重縮合・重付加系:飽和ポリエステル、ポリアミド、線状ポリイミド
熱硬化性樹脂系
メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ系、ポリウレタン系、不飽和 ポリエステル、反応型アクリル系、付加型ポリイミド
ゴム系
ニトリルゴム、クロロブレンゴム、SBR 、ブチルゴム、スチレン系ブロック共 重合体、シリコーン系
混合系
ビニルフェノリック、ニトリルフェノリック、エポキシナイロン
が挙げられる。
セメント、低融点ガラス、アルカリ金属シリケート、ホスフェート、コロイダルシリカが挙げられ、これらを固化前に塗布しても良いし、固化したものを粒子化して使用しても良いものである。
この場合のClの添加量はモル比としては臭素のモル比と同じ量を添加すれば良い。
A.輸送中の結露検出
湿気・結露を嫌う精密機械設備や半導体部品を含む電子機器の輸送用梱包時に本発明の水分/湿度インジケータを組み込み、輸送時、特に、空輸や海上輸送時に起きる結露の有無監視する。
B.携帯電話やモバイルPCなど、人間が持ち歩くことの多い小型機器内部に本発明の水分/湿度インジケータを組み込み、動作不良が起きた場合、それが水の浸入によるものであることの確認手段とする。
C.食品への湿気浸入監視
湿気を嫌う食品に本方式の水分/湿度インジケータを同封し、湿度管理を行う。
D.薬剤への湿気浸入監視
湿気を嫌う化学薬品,医薬品等の薬剤に本発明の水分/湿度インジケータを同封し、湿度管理を行う。
E.倉庫保管品への湿気浸入監視
倉庫に保管している衣類,書籍等の物品に本発明の水分/湿度インジケータを同封し、湿度管理を行う。
(付記1) 臭素或いは塩素のいずれかからなるハロゲン元素と亜鉛とを、ハロゲン元素:亜鉛=1.5:1〜2.5:1の原子数比で含んでいることを特徴とする水分/湿度インジケータ用材料。
(付記2) 上記ハロゲン元素を、天然高分子材料、合成高分子材料、或いは、無機系材料のいずれかからなる溶媒中に含有させたことを特徴とする付記1記載の水分/湿度インンジケータ用材料。
(付記3) 上記ハロゲン元素が臭素の場合、臭素を0.1794wt%以上含有することを特徴とする付記2記載の水分/湿度インンジケータ用材料。
(付記4) 上記臭素が、臭化アミン塩、環状臭素化合物、或いは、直鎖臭素化合物のいずれかからなる臭素化合物として添加していることを特徴とする付記3記載の水分/湿度インジケータ用材料。
(付記5) 付記1乃至4のいずれか1に記載の水分/湿度インジケータ用材料を、粘着テープ或いは非粘着テープの表面に塗膜として設けたことを特徴とする水分/湿度インジケータ。
(付記6) 付記1乃至4のいずれか1に記載の水分/湿度インジケータ用材料を、インク材料、繊維材料、フィルム材料、接着剤、或いは、はんだ付けフラックスのいずれかに含有させたことを特徴とする水分/湿度インジケータ。
(付記7) 付記1乃至4の水分/湿度インジケータ用材料が、スクリーン印刷塗布或いはディスペンス塗布法によりコーティングされたことを特徴とする電気機器。
(付記8) 付記6または7に記載の水分/湿度インジケータを直接に貼り付けたことを特徴とする電気機器。
Claims (5)
- 臭素或いは塩素のいずれかからなるハロゲン元素と亜鉛とを、ハロゲン元素:亜鉛=1.5:1〜2.5:1の原子数比で含んでいることを特徴とする水分/湿度インジケータ用材料。
- 上記ハロゲン元素が臭素の場合、臭素を0.1794wt%以上含有することを特徴とする請求項1記載の水分/湿度インンジケータ用材料。
- 上記臭素が、臭化アミン塩、環状臭素化合物、或いは、直鎖臭素化合物のいずれかからなる臭素化合物として添加されていることを特徴とする請求項2記載の水分/湿度インジケータ用材料。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水分/湿度インジケータ用材料を、粘着テープ或いは非粘着テープの表面に塗膜として設けたことを特徴とする水分/湿度インジケータ。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水分/湿度インジケータ用材料を、インク材料、繊維材料、フィルム材料、接着剤、或いは、はんだ付けフラックスのいずれかに含有させたことを特徴とする水分/湿度インジケータ。
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