JP4607350B2

JP4607350B2 - 結露インジケータ

Info

Publication number: JP4607350B2
Application number: JP2001031335A
Authority: JP
Inventors: 大介春本
Original assignee: Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: JP2001296247A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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、水で変色する試薬を吸水性担体に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が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が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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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上にあって結露水分の観察面側に設けられ粉体の水溶性染料の露出している変色層１が、前記水溶性染料の０．０１〜２０重量部と、その表面で結露した水及びそれにより溶解した前記水溶性染料を拡散するもので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、セルロース系樹脂から選ばれる疎水性樹脂の３〜９重量部及び前記水溶性染料を非溶解の有機溶剤からなるインキビヒクルと、炭酸マグネシウム、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、ベントナイト及びセリサイトから選ばれる少なくとも一種類であって前記粉体の水溶性染料を隠蔽し前記拡散した前記水に溶解した前記水溶性染料で染色される隠蔽性粉体の１０重量部とを含んでいるインキの１００重量部によって、
前記染色により変色する膜状に形成されている。
【０００７】
変色層１の表面に露出している水溶性染料は微細な粉体である。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、ブリリアントスカーレット３Ｂ、アシッドファストオレンジ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の非観察面に粘着層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、酸化防止剤の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】
【実施例】
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ＡＥＲＯＳＩＬ３８０（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（住友スリーエム（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】
【表１】

【００４５】
【表２】

【００４６】
【表３】

【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。
【００４８】
【発明の効果】
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】
【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。
【符号の説明】
１は変色層、２は基材、３は粘着層、４は剥離紙である。

Claims

基材上にあって結露水分の観察面側に設けられ粉体の水溶性染料の露出している変色層が、
前記水溶性染料の０．０１〜２０重量部と、その表面で結露した水及びそれにより溶解した前記水溶性染料を拡散するもので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、セルロース系樹脂から選ばれる疎水性樹脂の３〜９重量部及び前記水溶性染料を非溶解の有機溶剤からなるインキビヒクルと、炭酸マグネシウム、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、ベントナイト及びセリサイトから選ばれる少なくとも一種類であって前記粉体の水溶性染料を隠蔽し前記拡散した前記水に溶解した前記水溶性染料で染色される隠蔽性粉体の１０重量部とを含んでいるインキの１００重量部によって、
前記染色により変色する膜状に形成されていることを特徴とする結露インジケータ。
前記変色層に、色調調整剤、増量剤、増粘剤、分散剤、安定剤、及び酸化防止剤から選ばれる少なくとも一種類の添加剤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。
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。
前記変色層が、前記水溶性染料と、前記インキビヒクルと、前記隠蔽性粉体とを含有するインキで、印刷、塗布、噴霧、または被膜化により形成さ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。
前記樹脂が、ポリアクリル酸メチル、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、及びポリメチル-イソプロピルケトン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。
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。
前記基材の非観察面に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。