JPH073430Y2 - 表示器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、雰囲気中の湿気の表示器、特に集積回路チッ
プの保管、配送及び食品の保管、配送、陳列等の際に用
いられて好適であって、集積回路チップ及び食品等の製
品が暴露されていた環境の条件を表示し得る表示器に関
する。

［従来の技術］ 環境条件を表示し得る表示器として、円環状のユニット
に封入された染料を含有する液体がユニットからユニッ
ト周囲に拡散する速度が環境温度の関数であることを利
用してユニット周囲の着色、例えばブルーの色の広がり
から環境温度の時間積分値を表示する円形の表示器が知
られている。

他の表示器として、発色剤を含有した発色層、中間層及
び染料と発色助剤とを含有したマイクロカプセル層をこ
の順序で積層してなり、指などにより表示器表面を押圧
してマイクロカプセルを壊して使用状態に設定し、その
後の環境温度に基づくマイクロカプセルから流出した染
料と発色助剤との中間層を介しての発色層への到達量に
よる発色の度合いで環境温度の時間積分値を表示する表
示器も知られている。

また、更に他の表示器として、特開昭64−58670号には
塩化コバルトを湿度インジケータとした電子部品の防湿
包装袋が開示されている。

［考案が解決しようとする課題」 ところで、これら前記二つの表示器は、環境温度の時間
積分値、より正確に言えば、染料又は発色助剤等の温度
の関数としての拡散量の時間積分値を表示するにすぎな
いのであって、現実の包装された食品や集積回路チップ
等において問題となる包装体を通して内部に侵入してく
る湿気即ち雰囲気中の水蒸気に対しては何等の情報をこ
の様な表示器からは得られない。例えば和菓子の一つで
ある煎餅などにおいては、保管、配送、陳列時のしけり
状態は環境温度のみによっては決定されず、温度が高く
ても湿度が低ければ問題にならないのである。

同様に、集積回路チップでは、水分を吸着していると半
田溶接時にヘアークラックが入りやすいので金属箔等に
よる厳重な防湿包装が施されるが、時には金属箔のピン
ホールやシール不良等により流通保管の長い年月の間に
水分を吸着してトラブルの原因となることがあり、この
場合も、保管場所の温度を表示しても問題の解決にはな
らず、湿度を因子としてもつ表示器を必要とする。

一方、上記とは逆に一定以上の湿潤雰囲気下で保管、配
送及び陳列等しなければならない製品に対しても、これ
らの表示器では、何等の情報を得ることができないので
ある。

更に、前記の湿度インジケータの場合には、吸湿性のイ
ンジケータが検出すべき環境、即ち電子部品の防湿包装
袋内に露出した構造となっているため、包装袋内に侵入
してくる水蒸気はインジケータの吸湿が飽和に達するま
ではすべてインジケータに吸湿されてしまうという欠点
を有する。即ち、前記湿度インジケータは、包装袋内に
侵入してくる水蒸気の積算量を検出するものであり、環
境湿度を精度良く検出するものではない。加えて、イン
ジケータの化学物質が包装袋内部の電子部品に悪影響を
与えるという問題もある。

本考案は前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、フイルム状部材の水蒸気透過特性を
利用することにより、製品の雰囲気の湿度を表示因子と
してもつ表示器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案によれば前記目的は、水蒸気透過性を有するフイ
ルム状部材と板状部材との周縁部を互いに固着して当該
周縁部に囲まれる部位であって且つフイルム状部材と板
状部材との間に一個以上の密封空間を形成し、この密封
空間に水と反応することにより光学的特性を変化する水
反応部材を配置し、フイルム状部材と板状部材との少な
くとも一方に光透過性を有しせしめてなる雰囲気中の湿
気の表示器によって達成される。

本考案の表示器は、フイルム状部材の水蒸気透過速度を
利用し、それが置かれた環境の湿度及び温度の関数とし
ての水蒸気透過量を表示する。

本考案におけるフイルム状部材は、水蒸気の透過を制御
するものであり、表示器が配置される雰囲気から密封空
間へ又は密封空間から雰囲気へ水蒸気を通過させる水蒸
気透過性を有していれば、いずれのフイルム状部材でも
よく、一つの例として、紙等の天然物のフイルム、合成
樹脂製のプラスチックフイルム、より特定的には、ナイ
ロンフイルム、エバールフイルム及びポリエチレンフイ
ルムを示し得るが、プラスチックフイルムは、その厚
み、材質及び層構成を変えることによって種々の水蒸気
透過性のものが得られるのでフイルム状部材として好適
である。要するに、その水蒸気透過性は、使用目的に応
じて適宜選択されれば良いのである。フイルム状部材の
フイルムの度合、即ち厚さは、感度を向上させる場合に
は、薄ければ薄いほど好ましいが、あまり薄くすると機
械的強度が低くなり、取扱い等が困難となる。一つの例
として、５ミクロンから200ミクロンの厚さを提示し得
るが、しかし本考案におけるフイルム状部材としては、
このような例示の厚さに限定されないのであって、例え
ば極めて短時間での正確な結果を得たい場合或いは十分
長い間の結果を得る場合等使用目的に対応して更には水
反応部材の反応感度等の特性に対応して５ミクロン以下
或いは200ミクロン以上の厚さでフイルム状部材を具体
化する場合があり得るのである。尚、本フイルム状部材
に、食品等の製品の包装体を形成している包装フイルム
と同一材質のフイルムを使用すると、本考案の表示器の
設計が容易になり、好ましい。

本考案における板状部材は、フイルム状部材と協働して
密封空間に配置される水反応部材を保持、保護するもの
であるが、板状部材としては、本板状部材を介する水蒸
気をも表示する場合には、水反応部材に対する保持、保
護機能を失わない限り上記のフイルム状部材と同等のも
のを用いても良いが、好ましくは、水蒸気透過量をフイ
ルム状部材よりも小さく、より好ましくは無視し得る程
度に形成されたものが良く、一つの例としてアルミニウ
ム箔を提示し得る。また本考案の表示器の形状保持体と
しての機能をも本板状部材にもたせる場合には、形状保
持機能を有する比較的腰の強い部材で板状部材を形成す
ると良い。更には、比較的腰の強い層、例えば紙層若し
くは集めのプラスチック層と、この層のフイルム状部材
が配置される面に配置された水蒸気不透過性層、例えば
アルミニウム箔層とからなる多層の部材で板状部材を具
体化しても良い。板状部材のフイルム状部材が配置され
る面と対向する面に粘着材を塗布し、それを剥離紙で覆
って表示器を構成すると、使用に際して剥離紙を剥して
粘着材の粘着性を利用するだけで本考案の表示器を自由
な場所に設置し得るので便利である。

密封空間に配置される本考案における水反応部材は、水
と反応して光学的特性を変化し、これにより湿気を直接
的又は間接的に表示するためのものであって、従って水
反応部材としては、このような特性を有するものであれ
ばいずれのものであっても良く、水との反応は、物理的
反応及び化学的反応のいずれであっても良く、要は光学
的特性が変化すれば良いのである。またこの反応は可逆
的又は非可逆的のいずれであっても良く、使用前に水と
未反応の水反応部材が適用されて雰囲気の乾燥或いは湿
潤の程度を表示する具体例の場合には、水蒸気を介する
水反応部材への水の付着、吸着、吸収を介して生じる一
方、使用前に予め水と反応した水反応部材が適用されて
雰囲気の乾燥或いは湿潤の程度を表示する具体例の場合
には、水反応部材からの水の分離、蒸発といった形を介
して生じる。光学的特性としては、光透過度、光吸収
度、光反射度、光屈折度等を、また、特定波長の光の透
過度、吸収度、反射度、屈折度を、更には、偏波、偏光
度を提示し得る。本考案の一つの例では、これら光学的
特性の変化を直接的に又は間接的に目視し得る水反応部
材を用いることができ、その一つのより具体的な例とし
て、光透過性を有するメルトブロー不織布に無水塩化カ
ルシウムを所定の量担持させたものを示し得る。不織布
に無水塩化カルシウムを担持させることによつて光を遮
蔽する特性（光不透過性）を付与された本例の水反応部
材では、水の吸収に従って無水塩化カルシウムが潮解し
液状化することによって光透過性に変化する。上記の例
のほかに水反応部材として、無水塩化カルシウム自体の
粉末、乳化又は白化するプラスチック（例えばバイヨン
WM201、呉羽化学工業株式会社製）、吸湿して色調が変
化する塩化コバルト等を例示し得る。尚、上記不織布に
無水塩化カルシウムを担持させた例では、透過性が増大
するものであるが、これが減少する水反応部材であって
も良いのである。水反応部材の光学的特性の変化を直接
的に目視する例としては、上述の無水塩化カルシウム自
体の不透明化、透明化及び塩化コバルト自体の色調変化
等を提示し得、水反応部材の光学的特性の変化を間接的
に目視する例としては、無水塩化カルシウムの不透明
化、透明化に基づいて板状部材自体に印刷又は水反応部
材と共に密封空間に配置された紙片に印刷された文字又
は色の現出又は消滅等を提示し得る。本発明における水
反応部材としては、予め水と反応させておいて水反応部
材からの水の離脱、蒸発による逆反応を利用するように
しても良く、或いはその逆であっても良いのである。水
反応部材の光学的特性の変化量は、使用時間（反応時
間）並びに外部環境の湿度及び温度以外に、フイルム状
部材の材質、厚み又は面積、更には水反応部材自体の量
や光学的特性等の因子によって変化させることができ、
従って複数個の密封空間を設けてこれらに水反応部材を
夫々配置して異なる変化量を表示させる場合には、これ
らの因子のいずれかを異ならせれば良い。そしてまた、
水反応部材の光学的特性の変化量を異ならせる他の例と
して、水反応部材に開口を有する金属箔を貼りつけて水
蒸気透過面積を調節するようにしても良い。

本考案における密封空間は、水反応部材を固定配置する
ためのものであって、フイルム状部材と板状部材との周
縁部を互いに固着して当該周縁部に囲まれる部位であっ
て且つフイルム状部材と板状部材との間に形成される。
本固着は、フイルム状部材と板状部材との周縁部に接着
剤を適用して、或いはフイルム状部材と板状部材との周
縁部を溶着して実施しても良い。尚、密封空間の密封性
は、フイルム状部材により制御設定された外部雰囲気へ
の又は密封空間への水蒸気の透過量が得られて且つ水反
応部材が密封空間から外部雰囲気に散逸、漏出等しない
上に粉塵等の異物が密封空間に侵入し得ない程度であれ
ば良い。密封空間の形状としては、水反応部材の形状又
は液状、粒状、板状等の水反応部材の形態に対応して、
円、四角、楕円等任意の形状を採用し得る。本密封空間
は、一つに限定されず、複数個であっても良く、複数個
設ける場合には、各密封空間に同一水反応部材を配置し
ても良いが、反応が終了又は飽和に達する迄の時間が少
しづつ増加又は減少するように、異なる量若しくは体積
の又は異種の水反応部材を配置しても良く、従って各密
封空間は同一形状とすることなく、配置する同一の水反
応部材の量を異ならせるために、各形状即ち、各収容容
積を異ならせても良いのである。また、複数個設ける場
合には、一次元的に直線的に配列しても良いが、これに
代えて、縦、横の二次元的、円形的又は同心的配列であ
っても良い。

本考案においては、表示器外部より水反応部材の光学的
特性の変化を確認、好ましくは視認し得るように、フイ
ルム状部材と板状部材との少なくとも一方が光透過性を
有している。光学的特性の変化の確認は、上述の目視に
よってなされても良いが、レーザ光等の反射を電気的に
検出する方法であっても良い。従って本光透過性として
は、特定のスペクトル、偏波又は偏光についてのみの透
過性であっても良いのである。本考案の表示器が板状部
材側で製品包装体外面に貼着される場合には、フイルム
状部材が光透過性を有していることが外部から容易に確
認し得るので好ましいが、これとは逆に透明包装体の内
面に貼着される場合には、板状部材が光透過性を有して
いることが好ましい。

本考案の表示器は、それをいずれの部位にでも設置し得
るように全体として可撓性を持つように形成されるのが
良く、また製造後の保管、流通段階で水反応部材が吸湿
或いは乾燥しないように、例えば真空包装、ガスパック
されて使用者に提供されるのが良い。本考案の表示器
は、包装体の外表面、内部又は製品を保管、陳列してい
る環境に取り付けて使用されるのが一般的である。

尚、本考案の表示器は、湿度一定の雰囲気、例えば水分
を多量に含有する食品包装体内部などに用いられれば、
先に述べたもののように温度の時間積分値を示すものと
なり、また冷蔵庫内部のように温度も湿度もほぼ一定の
雰囲気で用いられれば、暴露時間を表示するものとな
る。

［作用］ 本考案によれば、水と未反応の水反応部材が適用された
表示器の場合には、作動状態において表示器が配置され
る外部環境の湿度及び温度等の条件に従って一定の割合
で水蒸気が表示器外部からフイルム状部材を介して密封
空間に取り込まれ、この取り込まれた水蒸気が水反応部
材に吸着、吸収され、これにより水反応部材が水と反応
してその光学的特性を変化し、この変化が光透過性を有
するフイルム状部材及び板状部材のいずれか一方を介し
て外部から確認され得る結果、表示器が適用された製品
のしけり度合いが正確に表示されることとなる。

予め水と反応された水反応部材が適用された表示器の場
合には、水反応部材から蒸発する水蒸気がフイルム状部
材から表示器外部に取り出され、この蒸発で水反応部材
において上述と逆の反応が生起されて水反応部材の光学
的特性の変化が生じ、その後は上述と同様にして表示器
が適用された製品の乾燥度合いが正確に表示されること
となる。

以下、本考案を、図面に示す具体例に基づいて更に詳細
に説明する。これにより前記考案及び更に他の考案が明
瞭となるであろう。

尚、本考案はこれら具体例に何等限定されないのであ
る。

［具体例］ 第１図及び第２図において、水蒸気透過性を有するフイ
ルム状部材としての透明のプラスチックフイルム１の周
縁部２と板状部材としてのポリエチレンの台板３の周縁
部４とは、接着材などにより固着されている。このよう
に本例では、フイルム状部材と板状部材との少なくとも
一方に光透過性を有しせしめるために、フイルム状部材
に透明のプラスチックフイルム１を用いている。周縁部
２、４に囲まれる部位であって且つプラスチックフイル
ム１と台板３との間には、密封空間５が形成されてお
り、密封空間５には水と反応することにより光学的特性
が変化する水反応部材６が配置されている。本例では、
水反応部材として、光透過性を有するメルトブロー不織
布に無水塩化カルシウムを所定量担持させたものであっ
て、未だ水と反応していないものが用いられている。従
って本例の水反応部材の光学的特性の変化は、光透過度
の変化である。

密封空間５には更に、印刷体７が配置されており、印刷
体７は、水反応部材６の光透過性の変化を、プラスチッ
クフイルム１を通して検知し易くするためのものであっ
て、水反応部材６の水との反応が終了又は飽和に達した
旨を示す文字又は記号等を表面に印刷したものが好適で
ある。印刷体７は、必ずしも用いられなくても良く、台
板３の内部表面にそのような印刷を施して印刷体７の機
能を台板３にもたせることもできる。

このように形成された本考案の表示器10においては、製
品の包装体の表面に取り外し自在に貼着される。そして
表示器10では、製品が置かれる外部環境の温度及び湿度
等の条件に従って一定の割合で水蒸気を密封空間５内に
取り込む。尚、この取り込み量は、プラスチックフイル
ム１の水蒸気透過度、即ちプラスチックフイルム１を通
しての外部環境の水蒸気の拡散によって決定される。取
り込まれた水蒸気は、吸着、吸収といった形を介して水
反応部材６と反応し、本例のように水反応部材６が光透
過性を有するメルトブロー不織布に無水塩化カルシウム
を所定量担持させたものからなる場合には、吸着、吸収
が進むにしたがって無水塩化カルシウムが水蒸気によっ
て潮解し、液状化する。この液状化によって水反応部材
６は、光透過性に変化し、これにより外部から印刷体７
に表示された文字又は記号を読み取ることができるよう
になり、製品のしけり度合が正確に表示されることとな
る。

ところで本例では、一つだけの密封空間５が形成されて
表示器が構成されているが、第３図及び第４図に示すよ
うに、プラスチックフイルム１と台板３との周縁部２、
４を互いに固着して周縁部２、４に囲まれる部位であっ
て且つプラスチックフイルム１と台板３との間に複数個
の夫々容積のことなる密封空間５を形成して本考案の表
示器20を構成しても良い。また本例の表示器20では、水
反応部材６として、無水塩化カルシウムの粉末がそのま
ま異なる量で密封空間５に夫々封入されている。従って
表示器20では、同一の外部環境に晒された時に水蒸気と
の反応が終了又は飽和に達するまでの時間が夫々の密封
空間５に封入された水反応部材６において互いに異なる
結果、環境に暴露された程度がより一層定量化可能にな
る。尚、矢印21は反応の終了又は飽和が進行していく方
向を示す。

また第５図に示すように多数の小さな密封空間５を設け
てこの多数の密封空間５に配置される水反応部材６の反
応が終了又は飽和に達するまでの時間が少しづつ増加又
は減少するように、表示器30を形成すると、環境に暴露
された程度について、不連続は表示ではなく、実質的に
連続した表示が可能となる。

以下実験例について述べる。

実験に用いた表示器の形状は第１図及び第２図に示すも
のであって、ａ＝3cm、ｂ＝5cm、ｃ＝1cm、ｄ＝2.5cmで
あった。

フイルム状部材として、厚さ16ミクロンのナイロン、厚
さ18ミクロンのエバール及び厚さ25ミクロンのポリエチ
レンの三種類のプラスチックフイルムを準備した。これ
らの水蒸気透過度（JIS Z0208）の実測値を表１に示
す。

板状部材として、厚さ2mmのポリエチレンの板を使用し
た。

フイルム状部材と板状部材との周縁部の固着は、接着剤
を用いて相互を密着した後密封テープで更に固定して実
施した。

水反応部材として、ポリプロピレン製のメルトブロー不
織布（目付20g/m²）を、塩化カルシウム濃度40重量％の
水溶液中に浸漬させ、塩化カルシウムが含浸されたこの
不織布を120℃の温度で一昼夜乾燥させたものを用い
た。

印刷体として、一般紙（市販のコピー用紙）を用い、こ
れに文字を印刷した。

以上のもので表示器を形成して、温度40℃、相対湿度
（RH）90％の雰囲気中に表示器を配置して、印刷体に印
刷した文字が浮かび上がり目視により文字が認識し得る
ようになった時間（現出時間と定義する）と、その時の
吸湿量、即ち透湿量（重量％）とを測定した。この測定
結果を表２に示す。

尚、表２において、CaCl₂量とは、水反応部材としての
不織布に担持されていた塩化カルシウムの量をいい、吸
湿量（透湿量）は、この塩化カルシウムの量に対する割
合を示している。

また、以上においてフイルム状部材として25ミクロン、
35ミクロン及び60ミクロンの異なる厚みの三枚のポリエ
チレンフイルムを準備してこれにより表示器を形成し、
温度40℃、相対湿度（RH）90％の雰囲気中にこれら表示
器を配置し、現出時間を測定した結果を表３に示す。

以上の試験結果から本考案の表示器は、十分に目的を達
成し得ることが判明した。

［考案の効果］ 以上のように本考案によれば、製品の雰囲気の湿度を表
示因子としてもつ表示器とし得るため、食品や集積回路
チップ包装の内部のしけり具合又は乾燥具合を容易にモ
ニターすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の好ましい一具体例の断面図、第２図
は、第１図に示す具体例の平面図、第３図は、本考案に
よる他の好ましい具体例の平面図、第４図は、第３図に
示す具体例のIV−IV線断面図、第５図は、本考案による
更に他の好ましい具体例の平面図である。 １…プラスチックフイルム、２、４…周縁部、３…板状
部材、５…密封空間、６…水反応部材、10…表示器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水蒸気透過性を有するフイルム状部材と板
   状部材との周縁部を互いに固着して当該周縁部に囲まれ
   る部位であって且つフイルム状部材と板状部材との間に
   一個以上の密封空間を形成し、この密封空間に水と反応
   することにより光学的特性を変化する水反応部材を配置
   し、フイルム状部材と板状部材との少なくとも一方に光
   透過性を有しせしめてなる雰囲気中の湿気の表示器。