JP2010281606A

JP2010281606A - 寿命評価材料及びゴム管

Info

Publication number: JP2010281606A
Application number: JP2009133313A
Authority: JP
Inventors: Koji Kuroki; 浩二黒木; Takafumi Kawaguchi; 隆文川口
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2010-12-16

Abstract

【課題】種々物品の経時劣化による寿命を、より適格に評価する技術を提供することにあり、さらには、交換時期を正確に知ることができるゴム管を提供することにある。
【解決手段】経年変色するロイコ染料及びロイコ染料の変色寿命を調整するための顕色剤の組み合わせ、もしくは、フェノール系酸化防止剤の少なくともいずれか一方を寿命評価用発色剤として含有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば、ゴム管等の劣化による交換時期を認識するために、そのゴム管等の寿命評価を行う際に、用いられる寿命評価材料に関し、さらには、その寿命評価材料を付与されたゴム管に関する。

現在ガス機器のガス供給には、ゴム管が利用されている。ゴム管は、熱、水蒸気、油等で経年劣化するため、およそ5〜10年の使用で寿命となり交換を要するとされている。

一般的なゴム管は、およそ5〜10年の交換寿命があるとはいえ、使用状態によっては、多少交換時期が遅れても大丈夫な場合もあるが、さらに短期で交換すべき場合もある。しかし、このような交換時期は、一般使用者には容易に判別できるものではなく、特にガス機器用のゴム管の場合、ガス機器の取替えや、ガス漏れの異臭がしたり、ガス警報機が頻繁に鳴動したりするようになってはじめて、ガス管の交換を行う一般使用者が多い。ガス事業者あるいはガス機器の提供者としては、一般使用者にゴム管の寿命についての情報を積極的に提供し、適切な時期の交換作業を呼びかけることにより、ガス機器の使用安全性を向上させる以外に手段がないという現状がある。

また、ガス機器以外に使用されるゴム管や、種々物品の交換寿命についても同様の事情があることは自明の事項であって、それら物品の使用安全性を、より向上させる有効な手段は知られていない。

一方、電線の樹脂被覆等の基材が、ハロゲンガス等によって劣化するのを検知すべく、ハロゲン化水素と接触して変色するハロゲン化水素検出体を、診断すべき電線・ケーブルの外周面上に包覆固定し、前記ハロゲン化水素検出体が変色するのを確認して、前記前戦の劣化を診断する構成が特許文献１に記載されている。しかし、この種のガス検知等、特定の物理現象を検知して変色する材料の場合、特定要因による基材の劣化を検出したとしても、種々要因が複雑に関連し、長期にわたる経時劣化を知ることができず、先のガス機器用ゴム管の寿命判定のような用途には適用することができないものであった。

特開平０７−０１４５１５号公報

本発明は、上記実情に鑑み、種々物品の経時劣化による寿命を、簡単に認識することができ、より適格に評価する技術を提供することにあり、さらには、交換時期を正確に知ることができるゴム管を提供することにある。

〔構成〕
上記技術課題を解決するための本発明の寿命評価材料の特徴構成は、
経年変色するロイコ染料及びロイコ染料の変色寿命を調整するための顕色剤の組み合わせ、もしくは、フェノール系酸化防止剤の少なくともいずれか一方を寿命評価用発色剤として含有する点にある。用語「ロイコ染料」は、非活性化状態では無色若しくは或る色であり、活性化状態では顕色若しくは変色する発色物質である。ここで用いるとき、用語「顕色剤」とは、ロイコ染料と反応して、ロイコ染料の化学構造を変化させ、変色又は顕色させるフェノール化学種等プロトン供与種物質である。
また、前記ロイコ染料が、化１に表される化合物の群より選ばれる少なくとも一種を主成分とするものであることが好ましい。
また、前記顕色剤が化２にあらわされる化合物の群より選ばれる少なくとも一種を主成分とするものであることが好ましい。

〔作用効果〕
つまり、ロイコ染料と顕色剤との組み合わせ、あるいは、フェノール系酸化防止剤の少なくともいずれか一方を含有する組成物は、経時劣化により変色するから、その組成物が変色するまでの時間よりもやや長い寿命を有する物品に、その組成物を付設しておくことにより、前記物品が経時劣化により寿命に至る多少前に、前記組成物の変色を確認することにより、前記物品の寿命を知ることができる。

また、ロイコ染料と顕色剤の組み合わせであっても、前記フェノール型酸化防止剤であっても、得られる組成物の変色時期は、数ヶ月〜数年の適当な期間のものを適宜選択できるための設定が容易である。また、この変色時期が適切か否かは、物品に前記組成物を付着させた状態で、模擬的に劣化試験に供し、物品の寿命よりもやや速く変色時期に達するものを選択することによって、適切なものを選択する事ができる。

従って、物品に前記寿命評価材料を付設しておくだけで、その物品が寿命に達する少し前に、前記寿命評価材料の変色を目視確認するだけで、前記物品の劣化交換時期を判別でき、物品の一般使用者が容易に交換時期を判別することができる。そのため、物品をより安全に使用することを奨励することができ物品の信頼性向上に寄与する。

また、経年変色するロイコ染料としては、例えばトリフェニルメタン類、フルオラン類、フェノチアジン類、インドールフタリド類、スピロピラン類、オーラミン、ローダミンラクタム類、インドールアザフタリド類等の染料ロイコ体が用いられ、なかでもトリフェニルメタン類、フルオラン類が安定であり、物品の長期にわたる寿命を判定するのに用いられる装置生物を形成しやすいので好ましい。

具体的なロイコ染料としては、
インドールフタリド類のものとして、前記化１(a)化合物
フルオラン類のものとして、前記化１(b)化合物
トリフェニルメタン類のものとして、クリスタルバイオレットラクトン
フェノチアジン類のものとして、ベンゾイルロイコメチレンブルー
スピロピラン類のものとして、３―メチルジナフトスピロピラン
ジフェニルメタン類のものとして、ロイコオーラミン
その他に、ローダミンラクタム類、インドールアザフタリド類のもの等を挙げることができる。また、これらロイコ染料のなかでも、上記化１(a),(b)に示す化合物は、種々の顕色剤と組み合わせることにより、変色寿命を幅広く調節できるので好ましい。

さらに、ロイコ染料の変色寿命を調整するための顕色剤としては、ロイコ染料との反応により発色するものであれば利用でき、例えば２−アミル−２−ｐ−ヒドロキシフェニルプロパン、ベンジルパラヒドロキシ安息香酸、２，２−ビス（３−メチル４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、３，３´−チオジプロピオン酸ジミリスチル、２，２´−メチレンビス（４−クロルフェノール）、４，４´−メチレンビス−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，４，６−トリス（３´−５´−ジ−ｔ−ブチル−４´−ヒドロキシベンジル）メシチレン、４，４´−チオジフェノール、４，４´−ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ブチリデンビス−６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール、ｐ−フェニルフェノール、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、３，５−ジ−ｔ−ブチルカテコール、カテコール、ｐ−ｔ−ブチルカテコール、没食子酸メチル、サリチル酸フェニル、サリチルアニリド、サリチル酸ｐ−オクチルフェニル、サリチル酸ｐ−ｔ−ブチルフェニル、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２´，４，４´−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２´−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、β−ナフトール、ｐ−クレゾール、ハイドロキノン、ブチルヒドロキシアニソール、６−ｔ−ブチル−２，４−キシレノール、ｐ−ヒドロキシベンジルアルコール、ｏ−ｔ−ブチルフェノール、ｔ−ブチルハイドロキノン、２−ｔ−ブチル−６−メチルフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノン、ｐ−ヒドロキシ安息香酸プロピル、１，２，４−トリヒドロキシベンゼン及び１，２，３−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。さらに好ましくは、化２(c)〜(f)に示す２−アミル−２−ｐ−ヒドロキシフェニルプロパン、パラヒドロキシ安息香酸ベンジル、２，２−ビス（３−メチル４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンが安定性、変色寿命の調節が容易である等の理由から好ましい。

〔構成〕
上記技術課題を解決するための本発明のゴム管の特徴構成は、
上記寿命評価材料を塗布して寿命表示部を形成してあることにあり、前記寿命表示部に前記寿命評価材料によってメッセージを記録してあるとともに、前記寿命評価材料の塗膜が所定の寿命に達したときに、前記メッセージが周辺部分と区別して判別可能にしてあることが好ましい。
〔作用効果〕
本発明のゴム管は、上記寿命評価材料を塗布して寿命表示部を形成してあるから、前記寿命評価材料の変色寿命をゴム管の寿命よりもやや短いものとしておくだけで、ゴム管の使用期間中に前記寿命評価材料が変色することにより、前記ゴム管の劣化交換時期を表示することができる。そのため、一般使用者が目視するだけで、そのゴム管の交換時期を容易に判別できるようになる。したがって、より安全にゴム管を使用することができるようになり、ゴム管の信頼性が向上する事ができた。

また、寿命表示部を形成するに際しては、記寿命表示部に前記寿命評価材料によってメッセージを記録してあるとともに、前記寿命評価材料の塗膜が所定の寿命に達したときに、前記メッセージが周辺部分と区別して判別可能にしておくことにより、前記ゴム管の使用期間中、まだゴム管が寿命に達していない状態では、前記ゴム管に前記メッセージを認識困難な状態に付設しておくことで、前記メッセージが目障りにならないように配慮した状態に表示できながらも、ゴム管が長期使用により寿命に近づいたような場合には、メッセージを周辺部分と区別して判別することができるので、適切にゴム管の交換を促すことができる。

したがって、適切な変色寿命の寿命評価材料を物品に付設するだけで、その物品の寿命を明確かつ容易に知ることができるようになった。また、ゴム管等、使用環境によって、劣化進行度合いがおおきく変化するような物品の寿命を容易に判断することができるようになるとともに、ガス機器用のゴム管等、使用に際し高度な安全性が求められる物品に対して、一般使用者が安全かつ信頼性高く使用できるように適切な注意を促すことができるようになった。

寿命表示材料を付設したゴム管が寿命表示する形態を示す図である。寿命表示材料Ａ〜Ｄの変色試験結果を示す図である。寿命表示材料Ｅ〜Ｈの変色試験結果を示す図である。フェノール系酸化防止剤からなる寿命表示材料の変色試験結果を示す図である。

以下に、本発明の寿命表示材料および、寿命表示材料を付設したゴム管の実施形態を説明する。尚、以下に示す実施例はそれぞれ、本発明をより具体的に例示するために記載されたものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能であり、本発明は、以下の記載に限定されるものではない。

〔実施例１〕
ロイコ染料として、前記化１の(a)化合物を用い、顕色剤として化２の(c)化合物を用い、(a)化合物を1.0gと、(c)化合物1.0gとを粉末状にて混合し、寿命表示材料Ａ〜Ｄを得た。(a)化合物、(c)化合物ともに白色粉末であるが、混合粉末はやや黄色みがかった白色粉末となっていた。（図２中（Ａ））

この寿命表示材料Ａを、ゴム管の劣化交換時期を判定するための模擬劣化試験装置に供し、経年劣化を進行させた。模擬加速試験装置においては、恒温槽にて１００℃で１８時間放置したところ、鮮やかな黄色に変色した。この寿命表示材料を同様の条件で劣化交換時期に達するゴム管に付与しておけば、ゴム管の劣化交換時期にあわせて前記寿命表示材料が変色し始め、ゴム管の交換時期を変色により表示可能となることがわかった。（図２中（Ａ１））

具体的には、前記寿命評価材料Ａを透明塗料中に溶解させて、ガスコードとして用いられるゴム管１の外表面の長手方向に「ゴム管の交換をお勧めします。ゴム管の交換をお勧めします。ゴム管の交換をお勧めします。……」という文字列からなるメッセージを連続印刷して寿命表示部２を形成した。このゴム管は、劣化交換時期になると、前記寿命評価材料が変色して、外表面に前記メッセージが黄色く表示される構成となっている。（図１参照）

〔実施例２〕
ロイコ染料として、前記化１の(a)化合物を用い、顕色剤として化２の(d)〜(f)の化合物を用い、(a)化合物を1.0gと、(d)〜(f)化合物1.0gとを粉末状にて混合して得た寿命評価材料Ｂ〜Ｄを得た。寿命表示材料Ａ〜Ｄを、模擬劣化試験装置に供し、先と同様の条件下で経年劣化を進行させた結果を図２に示す。図より、顕色剤によって、寿命表示材料の発色の開始時期がおおきく異なり、それぞれの試験条件に対応する変色寿命の寿命表示材料が得られることがわかり、寿命の異なる種々の物品に対し、それぞれ適用することができることがわかった。

これら寿命表示材料のうち、物品を模擬劣化試験装置に供し、経年劣化を進行させて知ることができる寿命と同等の寿命を有する寿命表示材料を、その物品を構成する材料中に混入させたり、塗料に混入させて外面に付与したりして、その物品に付与しておけば、その物品の寿命を適切に評価することができるようになった。(この場合１００℃で約0.5年程度、１１５℃で約1.5年程度、１３０℃で約5.0年程度、１５０℃で約17.0年程度の経年劣化寿命)

〔実施例３〕
ロイコ染料として、前記化１の(b)化合物を用い、顕色剤として化２の(c)〜(f)の化合物を用い、(b)化合物を1.0gと、(c)〜(f)化合物1.0gとを粉末状にて混合して得た寿命評価材料E〜Hを得た。寿命表示材料E〜Hを、模擬劣化試験装置に供し、先と同様の条件下で経年劣化を進行させた結果を図３に示す。図より、ロイコ染料の種類によっても、寿命表示材料の発色の開始時期や発色色調がおおきく異なり、それぞれの試験条件に対応する変色寿命の寿命表示材料が得られることがわかり、寿命の異なる種々の物品に対し、それぞれ種々の態様で適用することができることがわかった。

〔実施例４〕
フェノール系酸化防止剤として2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン（チバ・ジャパン社製酸化防止剤irganox565）を寿命評価材料として透明塗料に溶解したのち、ゴム管に塗布して模擬劣化試験装置に供し、１３０℃、１５時間の条件下で経年劣化を進行させた。その結果図４（ａ）に示す状態（試験開始時）から図４（ｂ）に示す状態（試験修了時）へ変色した。つまり、フェノール型の酸化防止剤が経年劣化に伴う変色も、先のロイコ染料と顕色剤の組み合わせによる経年劣化(この場合約3.5年程度の経年劣化寿命)に伴う変色と同様に寿命評価に利用できることがわかった。

尚、フェノール系酸化防止剤としては、他に、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX(R)245、IRGANOX(R)245 FF）、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 259）、ペンタエリスリチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1010、IRGANOX 1010 FF）、2, 2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1035 FF）、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1076、IRGANOX 1076 FD）、N,N'-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1098）、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1330）、ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル)カルシウム、（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1425 WL）、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト、（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 3114）、オクチル化ジフェニルアミン（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 5057）、2, 4,-ビス[(オクチルチオ)メチル]-O-クレゾール、（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1520 L）、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、（チバ・ジャパン社製酸化防止剤IRGANOX 1135）等種々のものを適用することができ、それぞれの酸化防止剤の変色寿命に応じた寿命表示材料が得られる。

〔その他の実施例〕
寿命評価材料としては、上述のように、塗料として実施するほかに、樹脂材料でシート状に加工されたものを貼付自在に構成したものであってもよいし、ステッカー、プレート状の小片に形成してあるものであってもよい。このような場合、常法により寿命評価材料をバインダ、溶剤、分散剤とともに混合し、任意形状に成形自在な組成物とすればよい。

前記メッセージ２は、上述のように文字列としてもよいが、使用者に燃焼機器Ｈの停止や換気等の適切な処置を促す警報等が伝達されるものであれば、記号、イラストであってもよく、さらには、明らかに警報であると判別できる色彩の変化が得られるのであれば、色彩の変化を以てメッセージとみなすこともできる。

前記メッセージ２を周囲に対して判別可能に変色させるには、前記寿命表示部を形成する前記メッセージの背景色を、前記寿命評価材料の未変色状態の通常色に一致または近似する色、あるいは、前記通常色を紛れ込ませ識別困難にする類似色または模様とし、前記寿命評価材料の一酸化炭素ガス検知状態の色が前記通常色と異なるように構成すればよい。たとえば、外面が白色のガスコードに対して、通常色が前記白色に近似する色の寿命評価材料を主成分とする塗料でメッセージを記録したり、基材が透明・半透明または白色のシート材料に、通常色が前記白色に近似する色の寿命評価材料を主成分とする塗料で、メッセージを記録したものを添付したりすることができる。

寿命評価材料には上述の各成分のほか、他の色素、発色剤、顕色剤等の他成分を混合して色調を調整してもよいし、耐候性を向上させる等のための安定剤等種々の添加剤を含むことができる。

また、前記寿命表示材料を付与する物品としては、ゴムホースのような耐久寿命を有する物品であって、使用状態によっては交換寿命がおおきく変わるような物品に適用すれば効果的であるが、種々機械部品としてのパッキン、フィルタ、梱包用品等、一般に耐久寿命があって、寿命にしたがって交換保守等を必要とする物品であればいかなるものであってもよい。

１ゴム管
２寿命表示部

Claims

経年変色するロイコ染料及びロイコ染料の変色寿命を調整するための顕色剤の組み合わせ、もしくは、フェノール系酸化防止剤の少なくともいずれか一方を寿命評価用発色剤として含有する寿命評価材料。
前記ロイコ染料が、化１にあらわされる化合物の群より選ばれる少なくとも一種を主成分とするものである請求項１記載の寿命評価材料。
前記顕色剤が化２にあらわされる化合物の群より選ばれる少なくとも一種を主成分とするものである請求項１または２に記載の寿命評価材料。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の寿命評価材料を塗布して寿命表示部を形成してあるゴム管。
前記寿命表示部に、前記寿命評価材料によってメッセージを記録してあるとともに、前記寿命評価材料の塗膜が所定の寿命に達したときに、前記メッセージが周辺部分と区別して判別可能にしてある請求項４に記載のゴム管。