JP5129397B2 - 温度管理インジケータ及びそれが付された構造物 - Google Patents
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Description
反応容器中で、硫酸鉄・7水和物(FeSO4・7H2O)10gを100mlの蒸留水に溶解し、アスコルビン酸1gを加えた。その溶液に濃硫酸を2〜3滴加え、加熱して全ての溶質を溶かした(溶液1)。別の反応容器で4−アミノ−1,2,4−トリアゾール25gを100mlのエタノールで溶かし、ウォーターバスで温めた(溶液2)。次いで、溶液1を温めながら、溶液2を加え1〜2時間撹拌し、室温まで冷却すると、ピンク色の沈殿が得られた。この沈殿をエタノールで洗浄しながらろ過し、その後、自然乾燥で2〜3日間放置してピンク色の粉末12gを得た。ピンク色の粉末は、鉄(4-アミノ−1,2,4−トリアゾール)硫酸塩錯化合物であった。得られた鉄トリアゾール錯化合物10gと、バインダーとしてブチルゴム1g、溶剤としてミネラルスピリット10gを混練して可逆性示温インキ組成物を調製した。得られた可逆性示温インキ組成物を、ポリエステルフィルムから成る基板12の一面側に塗布し、溶媒を乾燥させて、縦15mm、横30mmの可逆性示温材14を形成した。この基板12の他面側には、粘着剤層26が形成されている。
反応容器中で、硫酸鉄・7水和物(FeSO4・7H2O)70gとアスコルビン酸20gとを900mlの蒸留水に溶かして、1規定の硝酸水溶液を100ml加え、溶液を得た。この溶液に硝酸カルシウム40gを加えて、ウォーターバスで約40〜50℃に温めながら、3〜4時間撹拌した。撹拌後、沈殿した白色の硫酸カルシウムをろ過して除去した濾液溶液を得た(溶液3)。また、別の反応容器中に臭化カリウム143gを入れ、蒸留水1000mlで溶かして調製した溶液(溶液4)と、さらに別の反応容器に4−アミノ−1,2,4−トリアゾール100gとアスコルビン酸20gを入れ、500〜700mlのエタノールで溶解した溶液(溶液5)とを、得た。次いで、溶液3をウォーターバスで温めながら、溶液4を加え充分に撹拌し、更に溶液5を加えた。これらの混合溶液をウォーターバスで撹拌しながら、溶媒であるエタノールと水とを充分に留去して飛ばすと沈殿が生じてきた。充分な撹拌後に溶媒を留去して減らし、冷蔵庫等で冷却するとピンク色の沈殿物が得られた。この沈殿物をエタノールで洗浄しながらろ過し、2〜3日間自然乾燥すると、ピンク色の粉末100gが得られた。このピンク色の粉末は、鉄(4-アミノ−1,2,4−トリアゾール)臭化塩錯化合物であった。尚、前述した非特許文献2〜3では、硝酸バリウムを用いているが、硝酸バリウムは医薬用外劇物に指定されているため、本実施例では硝酸カルシウムを使用した。
実施例2で合成した鉄(4-アミノ−1,2,4−トリアゾール)臭化塩錯化合物2gと、樹脂[jER828(ジャパンエポキシレジン株式会社製:jERはジャパンエポキシレジン株式会社の登録商標)10g及びjERキュアST12(ジャパンエポキシレジン株式会社製:jERキュアはジャパンエポキシレジン株式会社の登録商標)]5.5gとを混練して混練物を得た。内容積を縦20mm×横20mm×高さ20mmとするポリプロピレン製の成形型にこの混練物を充填した。この成形型の内面には、離型剤ダイフリーGA−7500(ダイキン工業株式会社製)を塗布した。成形型に混練物を充填した後、24時間自然放置し1次硬化し、更に80℃で3時間加熱して2次硬化して、成形型から取り出した。得られた成形物を構造物Aとする。
実施例3で得られた温度管理インジケータを用い、温度管理を行った。この温度管理インジケータと、エチルアルコール(沸点:78.3℃)とが入った容器を、ウォーターバスで加熱し、エチルアルコールに疎水性の固体溶質を溶かしエタノール溶液を作った。この際に、ウォーターバスの水温を、温度インジケータが常に表1の示温状態2を保持するように加熱すると、エチルアルコールの蒸発や沸騰を抑えて、適度に加熱することができた。
反応容器中で、硫酸鉄・7水和物(FeSO4・7H2O)55.6gとアスコルビン酸8gとを400mlの蒸留水に溶かして、溶液を得た(溶液6)。また、別の反応容器に硝酸バリウム52.4gを加え400mlの蒸留水に溶かし、この溶液を溶液6に加え、ウォーターバスで約40〜50℃に温めながら、3〜4時間撹拌した。撹拌後、沈殿した白色の硫酸バリウムをろ過して除去し、濾液溶液を得た(溶液7)。この溶液7にテトラフルオロほう酸カリウム100gを加え、同様にウォーターバスで約40〜50℃に温めながら、3〜4時間撹拌した。撹拌後、沈殿した白色の硝酸カリウムをろ過して除去し、濾液溶液を得た(溶液8)。さらに、別の反応容器に4−アミノ−1,2,4−トリアゾール50gを加え400mlのエタノールでウォーターバスにて温めながら溶解し、この溶液をウォーターバスで約50〜60℃で温めながら撹拌している溶液8に加え、溶媒であるエタノールを充分に留去して飛ばした。その後、混合した反応溶液を冷蔵庫で冷却すると沈殿が生じてきた。この沈殿物をエタノールで洗浄しながらろ過し、2〜3日間自然乾燥すると、ピンク色の粉末約70gが得られた。このピンク色の粉末は、鉄(4−アミノ−1,2,4−トリアゾール)テトラフルオロほう酸塩錯化合物であった。
No.800メジウム10gと、溶剤としてブチルセロソルブ10gとを、ライカイ機で混練して、可逆性示温インキ組成物を調製した。得られた可逆性示温インキ組成物を、図8のように透明のポリエチレンテレフタレートフィルムから成り基板を兼ねる透明な高分子フィルム31の一面側にスクリーン印刷で塗布し、溶媒を乾燥させた。さらに、同様に高分子フィルム31にピンク色の不変色性インキ組成物で不変表示部32、および白色の不変色性インキ組成物で白色不変インキ層33を夫々形成するため、それら組成物をスクリーン印刷により塗布した後、溶媒を乾燥させ、粘着剤層26および離型紙28を付することで、図9に示す縦20mm、横100mmの帯状の温度管理インジケータ10を形成した。
反応容器中で、硫酸鉄・7水和物(FeSO4・7H2O)14gとアスコルビン酸2gとを200mlの0.1mol/lの硝酸に溶かして、溶液を得た(溶液9)。この溶液9に硝酸バリウム13gを加え、ウォーターバスで約40〜50℃に温めながら、3〜4時間撹拌した。撹拌後、沈殿した白色の硫酸バリウムをろ過して除去し、濾液溶液を得た(溶液10)。さらに、別の反応容器に1,2,4−トリアゾール10.4gを加え200mlのエタノールでウォーターバスにて温めながら溶解し、この溶液をウォーターバスで約50〜60℃で温めながら撹拌している溶液10に加え、1〜2時間撹拌した。撹拌後、ロータリーエバポレーターで溶媒を留去すると、ピンク色の粉末が得られた。このピンク色の粉末は、鉄(1,2,4−トリアゾール)硝酸塩錯化合物であった。
次に、別な溶液10を上記と同様の方法で得る。さらに、別の反応容器に4−アミノ−1,2,4−トリアゾール12.6gを加え200mlのエタノールでウォーターバスにて温めながら溶解し、この溶液をウォーターバスで約50〜60℃で温めながら撹拌している溶液10に加え、1〜2時間撹拌した。撹拌後、ロータリーエバポレーターで溶媒を留去すると、ピンク色の粉末が得られた。このピンク色の粉末は、鉄(4−アミノ−1,2,4−トリアゾール)硝酸塩錯化合物であった。
本発明を適用する実施例1で得られた温度管理インジケータ10について、温度管理インジケータ耐熱試験を実施した(実施例7)。比較として、本発明を適用外の市販の温度管理インジケータである組合せサーモラベルA−80(日油技研工業株式会社製:サーモラベルは日油技研工業株式会社の登録商標;ハロゲン化水銀錯化合物を含有)を用い、同様に耐熱試験を実施した(比較例1)。耐熱試験の方法として、図2の温度管理インジケータ10と、市販の温度管理インジケータとを、標準試験板A1050P(日本テストパネル株式会社製の商品名:縦150mm×横70mm×厚さ0.5mm)に貼付し、その標準試験板を試験サンプルとして、恒温槽FC−410(ADVANTEC社製の商品名)にて90℃で連続加熱を行なった。100日間経過後、温度管理インジケータ10と市販の温度管理インジケータの外観を確認すると、温度管理インジケータ10については、それほど外観変化が見られなかったものの、市販の温度管理インジケータについては、耐熱試験前が縦15mm、横30mmのインジケータの大きさに対して、耐熱試験後は中心部の縦10mm、横25mmが加熱前の色彩を残すのみで、インジケータ外周の約2〜2.5mmの可逆性インキ組成物が劣化して白色なっていることを確認した。また、劣化して白色になった部分は、加熱によって変色せず、温度検知能力を失っていた。これらの原因として、市販の温度管理インジケータの可逆性示温インキ組成物に使用しているハロゲン化水銀錯化合物が、長期の耐熱試験によってインジケータの外周から昇華したためと考えられる。それに対し、温度管理インジケータ10の可逆性示温インキ組成物に使用している鉄(4−アミノ−1,2,4−トリアゾール)硫酸塩錯化合物の昇華は見られず、長期の耐熱試験後も加熱によって可逆的に変色し、温度検知能力を有していた。
Claims (8)
- 所定温度で可逆的に変色する水銀非含有の可逆性示温顔料の粒子を含有する可逆性示温材を具備する温度管理インジケータであって、前記可逆性示温材中、鉄含有錯化合物からなる前記可逆性示温顔料の粒子が、樹脂内に分散されて配合されていることによって前記樹脂で直に被覆されており、前記鉄含有錯化合物は、1,2,4−トリアゾール、4−メチル−1,2,4−トリアゾール、4−エチル−1,2,4−トリアゾール、4−プロピル−1,2,4−トリアゾール、4−ブチル−1,2,4−トリアゾール、4−ペンチル−1,2,4−トリアゾール、4−ヘキシル−1,2,4−トリアゾール、及び4−アミノ−1,2,4−トリアゾールから選ばれる配位子が2価の鉄陽イオンである中心金属に配位しており、それの対アニオンがF − 、Cl − 、Br − 、I − 、At − 、SO 4 2− 、SO 3 2− 、HSO 4 2− 、HSO 3 2− 、S 2 O 3 2− 、OH − 、NO 3 − 、BF 4 − 、ClO 4 − 、NCS − 、CN − 、SCN − 、CH 3 COO − 、HCOO − 、C 2 O 4 2− 、CO 3 2− 、HPO 4 − 、PF 6 2− 、SiF 6 2− 、B(C 6 H 5 ) 4 − 、C 6 H 5 −SO 3 − 、CH 3 −C 6 H 4 −SO 3 − 、C 2 H 5 −C 6 H 4 −SO 3 − 、C 10 H 7 −SO 3 − 、NH 2 −C 10 H 6 −SO 3 − 、HO−C 10 H 6 −SO 3 − 、SF 3 −SO 3 − 、CH 3 −SO 3 − 、C 2 H 5 −SO 3 − 、C 3 H 7 −SO 3 − 、C 4 H 9 −SO 3 − 、C 5 H 11 −SO 3 − 、又はC 6 H 13 −SO 3 − からなる錯塩化合物、又はそれらの何れかの混合物であることを特徴とする温度管理インジケータ。
- 前記樹脂が、ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、マレイン酸樹脂、クマリン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合樹脂、ABS樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、MMA−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチルセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂、プロピルセルロース樹脂、酢酸・酪酸セルロース樹脂、硝酸セルロース樹脂、ポリクロロフルオロエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン6樹脂、ナイロン66樹脂、ナイロン610樹脂、ナイロン11樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンテレフタレート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、天然ゴムや合成ゴム、石油樹脂、油脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリフェニレンオキシド、アイオノマー樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、又はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の温度管理インジケータ。
- 前記可逆性示温顔料の粒子は、インキ層又は成形体からなる前記示温材中で前記樹脂内に前記分散されていることを特徴とする請求項1〜2の何れかに記載の温度管理インジケータ。
- 前記可逆性示温顔料の粒子は、前記樹脂を成す樹脂成分とインキ化された状態で基板に塗布されて形成した前記インキ層に前記分散され、或いは前記樹脂に練り込まれた状態で所定形状に形成された前記成形体に前記分散されていることを特徴とする請求項3に記載の温度管理インジケータ。
- 前記可逆性示温材と、水銀非含有の不可逆性示温材とが、インジケータ基板上に並べて或いは一部重複して配設されており、
前記不可逆性示温材には、表面を覆っていて測定温度で溶融する固体状の熱溶融性物質が熱溶融体状態となったときにその熱溶融体が不可逆的に吸収されて表面が露呈する熱溶融性物質吸収性基材、表面を覆っており測定温度で溶融する固体状の着色した熱溶融性物質が熱溶融体状態となったときにその熱溶融体が不可逆的に浸透されて着色される熱溶融性物質浸透材、又は測定温度で不可逆的に反応して変色する感温変色性物質を含有する変色層が用いられていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の温度管理インジケータ。 - 前記可逆性示温材の表面に、前記可逆性示温顔料の変色温度未満又は前記変色温度以上において前記可逆性示温顔料の呈する色相とは異なる色彩が付されている不変表示部が、形成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の温度管理インジケータ。
- 前記可逆性示温材が、ポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、セルローストリアセテートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、セロファンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリメチル(メタ)アクリレートフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ酢酸ビニルフィルムから選ばれる高分子フィルムで被覆されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の温度管理インジケータ。
- 外部又は内部の熱源によって温度が変化する温度変化部位を具備する構造物であって、前記温度変化部位に請求項1〜7の何れかに記載の温度管理インジケータが付されていることを特徴とする構造物。
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