JPS59104537A - 臨界温度指示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本う６明は臨界温度指示器に関する。より詳しくは、本
発明は製品があらかじめ定められた温度、１１ｇ常永０
詠結点に近い温度にさらされたことを消費者に知らせる
非可逆的な視覚による信号を呈する臨界？ｆｎ冒斐指示
器に関する。

背策技術 血液、エマルジョン、薬剤、飲みものその他の物品は、
それを保存してし７ばらく後で使えるように冷凍される
ことがしばしばある。しかしながら、これらの物品の特
性に変化が生じ、そのために後で使用するのに望ましく
なくなったり、又は借温、面’７”；水の凍結点にさら
された場合、完全に使用不能となる恐れもある。従って
、物品の温度又はム境温度が臨界値よりも低くなったか
、否かを正確に示しうる指示器の提供されることが所望
されている。

また、指示器がその指示を早急に与え、かつ、その指示
が非可逆的であって、たとい現在の状態がぞうでなくと
も、過去に凍結状態のあったこと全消費考に蓄告できる
ものであることが所望されている。

多くの臨界温度指示器が提案されており、例えばコーチ
（ｃｏｕｃｈ　）らの米国特許第４，１４５，９１８号
においては、水の膨張特性を利用し、こわれやすいアン
フ０ルが破壊されるようにしている。コーチらの特許明
細書に開示されている装置が水の凍結点よりも低い温度
にひとたびさらされると、水が氷に変わるときの容積増
加により、アンプルの破壊が起きる。氷が生じた後、そ
して周囲温度が氷の融；グツ点よりも高い温度に戻った
後、水は色素を含ませたパッドによって吸収されている
ので、装置か凍結段階を経験した後で凍解段階を経て現
状Ｋ　’＃　ｒ”ｊ　シていることを知らせる指示が与
えられる。

標準凍結温度よりも実質的に低い湿度になっても、小さ
な容器内の水が依然として液体状態に保たれる、水の週
冷却作用に起因し、装置が水の標準凍結温度、すなわち
、０℃を通りこしたという正確な指示を与えることに関
して問題が生じた。

成る条件下においては、水は一１６℃といった低湿に冷
却しても凍結しないことがある。成る種の核生成剤を水
に添加することにより、この問題は一部克服された。

例えば、ジョンソン（Ｊｏｈｎｓｏｎ　）の米国特許第
４，１９１，１２５号明大１ｉｌｌ書は、硫化第二銅の
粉末を核生成剤として用いることにより、水の過冷却傾
向が低域されることを開示している。しかしなから、ジ
ョンソンの特許明細書に記載された一つの例（でよると
、−６°Ｃの環境にさらされた数百側の装置ｉｑのうち
、１時間後に活性化された装置が皆無であったことに照
らし、このような核生成剤の使用が完全に成功であった
とは認められない。

このように不正確な性能は望ましくなく、従って本発明
の目的は、このような不正確性が回避される指示器を提
供することである。

発明の開示 本発明の臨界温度指示器は、選択された臨界温度に指示
器がさらされたということを知らせる、視覚による非可
逆的指示を与える。

この機器は、温度計のような球状部と毛細管とｆニジん
でいる。球状ｆ％と毛細管の一部とには、周囲温度にお
いて無色の有機化合物が充填され、該化合物と別の色素
含有有機化合物とが毛細管内において、いずれの有機化
合物とも混和しないきわめて少量の液体、又は固体の栓
によって互に隔離されている。球状部内に含ませる有機
化合物は、凝固に際して約１０％の容積減少を示す特性
を有しており、該有機化合物がその凝固点に近づいたと
き、前記の隔離用の液体又は栓が球状部の入口に引きつ
けられるが、球状部の内部には入らないように、室温に
おける該有機様化合物の容積を選ぶ。

凝固温良に達すると、球状部内の有機化合物は急激な容
わ）減少を起こし、それによって隔離用の液体又は栓と
、色素含有有機化合物とが球状部内に引入れられる。２
柾類の有機化合物が混ざり、球状部は色素の色を呈する
。このようにして、球状部内に含ませた有機化合物の凝
固温度に到達したということを知らせる、視覚による迅
速な指示が与えられる。これらの有機化合物は加熱して
も分離することなく、従って色素は球状部内に残留する
ので、凝固温度に到達ずみであることを知らせる非可逆
的で永続性の指示か得られる。

詳細な記述 第１図には、数字２で総括的に示された本発明の臨界温
良指示器が示されている。指示器２は、温度計のような
構造を有し、中空の球状部分４及びそれに連接した毛細
管部分６とで構成されている。球状部４は、毛細管６に
連接する入口以外は完全に密封されており、管６は指示
器２の末端の管開口部８において大気中に開口されてい
る。指示器２は、温度計を構成するのに用いられる常法
により、ガラスまたはグラスチックを原料として造るこ
とができる。指示器２を構成するのに必要な制限条項は
、球状部４の容積が毛細管６の内孔部の容積よりも有意
に大であることと、指示器２の球状部分４が透明である
こととである。

球状部４及び第１図においてＩＡＪで示した線までの管
６の一部分に、無色であり、かつ、所望の凝固温度を有
する有溶化合物１０が位置を占めている。Ｉａ色の有機
化合物１０は、凝固に際して比較的太ぎな容積減少率（
好ましくは８〜１１％）を示す特性を有していなくては
ならない。脂肪酸エステルがこの特性を示すことを見い
だした。特に好赴な有機化合物とその凝固温度とを次の
表Ｉに示す。

表　　　■ 有機化合物　　　　　　　　　凝固温度℃オクチルカシ
リレート　　　　　−１８，５へブチルカシリレート　
　　　　　−１７ヘギシルラウレート　　　　　　〜１
１．５オクチルカプレート　　　　　　　　−６，５ブ
チルミリステート　　　　　　　　　Ｏイソゾロビルミ
リステート　　　　−４．５デシルカプレート　　　　
　　　　　　６エチルミリステート　　　　　　　　　
フイソゾロビルパルミテート　　　　１０ラウリルカフ
０レート　　　　　　　　１９．５ブチルステアレート
　　　　　　　２０．５デシルミリステート　　　　　
　　　２１．５オクタデシルアセテート２９ ラウリルパルミテート　　　　　　６５．５セチルパル
ミテート　　　　　　　４９便宜上、指示器２が０℃に
おいて作動するものとして今まで記述し、今後もそのよ
うに説明するが、これは、球状部４を満たすのに用いら
れる化合物として、ブチルミリステートが選ばれたこと
を［」：」提としたものである。球状部４に詰める薬品
として表■に記載の任意のものを用いることにより、指
示器２は、それに対応する任意の温度で作動するように
製作することができる。大抵の有機化合物は凝固に際し
て容積が減少するので、広範囲に亘る操作温度が可能で
ある。表■は、利用できる化合物の若干を例示したにす
ぎないものであり、本発明がこれらの化合物に限定され
ることを７４スするものではない。

ｒＢＪ及び「Ｃ」として表示した毛細管６の各水準の１
ｉ；１に、第２の有機化合物１２が位置を占め、化合物
１２を７音色する色素が該有機化合物中に溶カイしてい
る。

名色育俊化合物１２は、球状部４内の有機化合物１０と
混合性であり、しかも化合物１０よりも１ｉｕい凝固温
度を有する任意の化合物であってよい。

−：！、Ｉに記・ヒの任意の化合物が好適であり、また
トリオクチルホスフェート及びビス（２−エチルヘキシ
ル）フタレートも同じく好適であることが見いだされた
。有機化合物１２を着色するのに用いられる色素は、化
合物１２と相容性を有し、がっ、それに溶解する任意の
色素であってよい。

２種類の有機化合物の間、従って第１図中間及びｒＢＪ
で示された限界点に挾まれた毛細管６の内部に１色体１
４があり、それにょっで壱機化合物１０及び１２が混合
しないように隔離されている。１ｋｉｉ　ｊへ用液体１
４に要求される特性は、その凝固温度が球状部４内の有
機化合物１ｏの凝固温度よりも低くなげｎはならないこ
と、及び液体１４が有（永化＠物１０又は１２のいずれ
に対しても不混和性でなくてはならないことである。硝
酸ニッケル（ｎ）の飽和水溶液が、これらの要件を満た
すことが見いだされたが、完全に弗素化された有核化合
物である過フルオロカーボン化合物、又は塩化アンモニ
ウム、塩化カルシウム、枕化鉄、塩化リチウム、臭化カ
リウム、塩化カリヮム、沃化カリウム、臭化ナトリウム
、塩化ナトリウムもしくけ硝弓ナトリウムのような塩の
水溶液も同じようｊ／ｃＡｊ’ジ；ツノに作用すること
が判った。また、空気の泡又（・１７°ラスチツク、木
材もしくは他の材料でできた固体の栓も、栓の大きさが
管６を密封するが、その中をスライドできるものである
限り、隔離用液体１４に代えて用いることができる。し
かし、イｆ機化合物１０及び１２を１蝙：惟するのに、
と（二体が用いられるものとし、て本発明を説明するこ
とにする。

右ｇ３化合物１０及び１２ならびに罎靜哨准体１４の各
容量は、臨界温度指示器２の寸法によってさまるもので
あり、これらの寸法が判っていれば正イア！１１　ｉｃ
　＆！”！；ｌすることができる。指示器２の毛細辛イ
°６の１ぺ行−か好ましくは０．５〜１．０麗でるるた
め、これらの’ＤＪ　’ＩＬ　ＧＬ指示器２の中へ容易
に注入することはできないか、指示？ｔ２を交互に加熱
及び冷却することにより、所望の物質を毛細管６の中に
吸す１することによってｋ１人することができＺ、。

０．１９　Ｄｍｉ　〕谷ＡＡ２　ｋイｌ−する球状部４
及び０−５Ｍ１ｉＸの直イ！二と６０７７ｍの長ごとを
有する毛細管６に充填する好ましい方法は、最初に指示
器２を真空排気し、無色の化合物１０の中に匪口部８を
沈め、大気の圧力によって化合物１０が指示器２の中へ
強制導入されるようにして指示器２を完全に充填するっ
二番口に、指示器２を８９．５℃に加熱し、所望の＆Ｗ
　￥’：ｆ用液体用液体中４開口末端部８を沈め、そし
て温度を８６．５℃に下げる。第三番目に、所望の色素
含イ丁化合０１２の中に開口部８を沈め、指示と２の７
７：ｒｔ度を５３℃に下げる。第四襲゛目に、指示器２
を色誰含右化合物１２から取出し、そして室９’、Ａに
冷ノＪする。各工程の闇に、過Ｍｓ＋ｊの液体を開口’
ｅ？’！５８から拭いとることか必要である。

上ｉ己の手？ｊ：＋により、水轄「Ａ」は開口部８から
４７．６冗となり、水￥ｒ　Ａ　ＪとｒＢＪとの間の距
離は１．５９ｔＩりとなり、そして水準ｒＢＪと「Ｃ」
との間の距離は？５．４πｎとなる。

作ｊ′υ時１’Ｃ？Ｅいては、水準ｒＡＪ、「Ｂ」及び
「Ｃ」は相互にその相対的位置を維持するが、指示器２
が加熱又は冷却されるに従い、せの開口部８又は球状部
４の方に向かってそれぞれ存動することになる。化合物
Ａ及びＢならびに液体１４の容量げ、予想される貯蔵温
度において、水準Ｃが毛ｇ′ｌ’ｉ管６の開口部８を通
りこえることなく、そして球状ｆ；６４内の化合物１０
の凝固湿度に指示器２の温度が近づいた際に、水Ｎｉｓ
　［Ａｊか球状＆ｂ４に近づきはするが、それに到達し
ないような容量とする。球状部４内の化合物１０の凝固
温度に達すると、化合物１０の容積減少により、隔離用
液１４と色素含有化合物１２の大部分又は全部とが球状
部４の内部へ引き入れられる。

隔離用液体１４及び色素含有化合物１２か前色の化合物
１０よりも低い凝固温度を有し、そして（７４離用液体
１４と色素含有化合物１２とが毛ｆ１）１管６の内部で
凝固することなしに、球状部４の甲へ引き入れられるこ
とが必要である。

色素含有化合物１２が球状部４の中へ引き入れらγｔで
も、無色のｆｅ合物１０か）受画しているので、２杜角
の有・１笈化合物１０及び１２がたたちに混合すること
はないが、球状部４の内部に色素含有化合！＋′！１１
２が存在することにより、無色の化合物１０の凝固温度
に到達ずみであることを知らせる視覚による指示が提供
される。無色の化合物１０が融解すると、色素含有化合
物１２と混ざり、それによって化合物１０の凝固温度よ
りも低い温度に指示器２がざらされたことを知らせる、
非可逆的な視覚による指示が提供される。

一つの例として、前記の寸法を有し、かつ、前記各水準
まで無色の化合物１０としてのブチルミリステート、色
素含有化合″ＪＩ／Ｊ１２としてのワクソリンバイオレ
ット（Ｗａｘｏｌｉｎｅ　Ｖｉｏｌｅｔ　）　ＢＡ　　
で着色したトリオクチルホスフェート、及びＫｍ用液体
１４としての硝酸ニッケル飽和水溶液を含む指示器２を
４℃に冷却した。この温度において、木部１−　Ｂ　ｌ
は球状部４から５．２ｍｍの範囲内に引き寄せられたか
、凍結の指示は生じなかった。指示器２をＯ’Ｃに冷却
したところ、色素含有化合物１２か全部球状部４の内部
に引き入れられた。

無色の化合物１０の凝固温度よりも上の温度では指示器
２が安定であること、及びこの凝固温度において視覚に
よる指示が提供され、そしてそれよりもいくらか低いＩ
：：ｉ′ｔ　Ｂ３１で該指示が示されるものでｌイいこ
とを上記の例は示している。

第２１４には、監視すべき物品に指示器２を付着させる
ことか可能な、届界温度指示器２を収納するためのハウ
ジングか１６として総括的に示されている。ハウジング
１６はジに部１８と、欧１界温度指示器２を収納して保
設する起ち上がり部分２゜とてイｌ′り成されている。

起ち上がり部分２ｏの末端２２は６明であって、臨界温
度指示器の十Ｎ状ｆｊｌｓ　４を観察することができる
。ハウジング１６の起ち上かり部分２０には、もし球状
部４が無色であれは、臨界温度指示器２内の化合ｖＡＩ
Ｇの１９．Ｊ面温度にまた到達したことがないことを示
す説明文２４がざらに含まれている。基部１８の下側に
は、感圧性の４な・／１゛ヨ剤２６が塗布されており、
該接着剤は取外し可ｉｓヒな刺蔵ライナー２８によって
保睦されている。ライナー２８を剥がし、物品に対して
接１゛ｉ　＋’ｉ：Ｊ　２６　’；３：　ｉｉｉ’しつ
けることにより、指示器ハウジング１６を物品に・１１
石させることができる。追択された１１：合１”、フ１
０の、）、Ｉ：面温度よりも低い湿度に物品がさらされ
たことを知らせる視覚による指示が、ハウジング１６の
透明末端部２２を通して球状部４内の色によって提供さ
れるであろう。

第６図は、第２の態様による臨界ン霊度指示器４０を示
すものであり、該指示器は円形にそオ曲され、そしてｉ
ｔ状のハウジング４２の中に収納されて保護されている
。ハウジング４２も、取外し可能なライナー４６で保み
されている感圧性の接着剤４４によって物品に付着させ
ることができる。

球状部４と毛細管６との間の容積関係が適正に保持され
ているｊ；（漬り、臨界温度指示器２を種々の形にする
ことかできる旨を第６面は示している。

ハウジング１６及び４２の内’ｉｆ；ｓには、絶縁材（
図示せず〕を施して指示器２又は４ｏの毛細管部分を数
曲み、球状部の内部の化合物１ｏよりも先に管内の化合
物１ｏＯｍ　ｒｓｌｓ分かを１８固するのを防止する。

また、このｉ庖縁材は指示器に対する衝撃の緩衝材でも
めることが望ましい。

以上、毛に；Ｈ管内化合物１２　Ｋ　俗解させた色求を
弔いることにより、視覚による指示が提供されるものと
して指示器についての説明を行ったが、混合した際には
じめて色を牛じる、本来無色の化合物２棺力〕を指示器
２に含ませることによっても、視覚による指示を得るこ
とができる。

例として示した不ｓ・辷明の態様についての上記の説明
から、多くの修正が本発明において可能であることか明
らかであろう。従って、これらの態様は不発明を説明す
るためのものであるにすぎず、本づゐ明が１）ＩＪ記態
杼に限定されるものでないことが理解されるであろう。

前掲の特許請求の範囲の栢Ｃの記載においては、この種
の修正のすべてが不発明の真の範囲内に包含されるもの
と意図さプ］る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による臨界温度指示器のり３１の態様
の縦方向の側面断面図であり、第２図は、第１図の臨界
温度指示器を収納した指示器ハウジングの斜視図であり
、そして第６図は、本発明による臨界温度」ｊ１示益及
びハウジングの第２の態様の斜視Ｕである。 固自、２・・・μ、界渦度指示器、４・・・球状部、６
・・・毛細管、８・・・開口部、１０・・・第１液体、
１２・・・第２液体、１４・・・隔離要素、１６・・・
ハウジング、１８・・・基部、２０・・・起ち上がり部
分、２６・・・接着剤、２８・・・ライナー、４０・・
・臨界温度指示器、４２・・・ハウジング、４４・・・
接着剤、４６・・・ライナ　０ 代理人　浅　村　　　　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋１　　中空の球状部（４） 前記球状部（４）に連接した毛細管（６〕、前記球状部
   （４）を満たし、前記の管（６）の中へのび、そして凝
   固する能力を有し、しかも凝固の際に容積減少性を示す
   無色の第１液体（１０）、前記の管（６）の内部に位置
   を占め、前記の第１液体（１０）と混和することができ
   、そして前記の第１液体（１０）の凝固点よりも低い凝
   固点を有する第２液体（１２）、及び １３ｉＪ記の第１及び第２液体１０．１２が前記の管（
   ６）の内部で混合するのを防止するため、それらの液体
   の間に挿入された隔離要素（１４）、からなり、そして
   凝固時の前記第１液体（１０）と１ｋｉＪ記隔離要赤＜
   　１４　）とを合わせた容積が前記球状部（４）の容積
   よりも小さく、そのためｐｌ」記載１１ｆ（体（１０）
   か凝固した際に、前記の隔離要素と、前記第２液体（１
   ２）の少なくとも一部とが前記の球状部（４）の中へ引
   込まれ、該第１液体（１０）の凝固が起きたということ
   を知らせる視覚による指示を与えるものであることを特
   徴とする臨界温度指示器（２）。 （２）　　前記の第２液体（１２）中に溶解させた色素
   をさらに含む、特許請求の範囲第１項に記載の臨界温度
   指示器（２）。 （３）　　前記の第１及び第２液体（１０）、（１２）
   が有機化合物である、特許請求の範囲第１項に記載の臨
   界温度指示器（２）。 （４）　　前記の第１及び第２液体（１０）、（１２）
   が脂肪酸エステルである、特許請求の範囲第５項に記載
   の臨界温度指示器（２）。 （５）　　前記の第１液体１０がオクチルカシリレート
   、ヘノチルカッリレート、ヘキシルラウレート、オクチ
   ルカプレート、ブチルミリステート、イソゾロピリミリ
   ステート、デシルカフ０レート、エチルミリステート、
   イソゾロピルパルミテート、ラウリルカフ０レート、ブ
   チルステアテート、デシルミリステート、オクタデシル
   アセテート、ラウリルパルミテート及びセチルパルミテ
   ートからなる群から選ばれたものである、特許請求の範
   囲第６項に記載の臨界温良指示器（２）。 （６）　　前記の第２液体（１２）がオクチルカッリレ
   ート、ハフ０チルカフ０リレート、ヘキシルラウレート
   、オクチルカプレート、ブチルミリステート、イソグロ
   ビルミリステート、デシルカシレート、エチルミリステ
   ート、イソフ０ロピルパルミテート、ラウリルカプレー
   ト、ブチルステアレート、デシルミリステート、オクタ
   デシルアセテート、ラウリルパルミテート、セチルパル
   ミテート、トリ万りチルホスフエート及びビス（２−エ
   チルヘキシル）フタレートからなる群７Ｊ）ら選ばれた
   ものである、特許請求の範囲第６項（て記載の臨界温度
   指示器（２）。 （７）　　前記の第２液体（１２）中に溶解させた色素
   をさらに含む、特許請求の範囲第６項に記載の臨界温度
   指示器（２）。 （Ｓ＋　　前記の隔離要素（１４）が塩の水溶液である
   、特許請求の範囲第１項に記載の臨界温度指示器（２）
   。 （９）　　前記の塩が塩化アンモニウム、塩化カルシウ
   ム、塩化鉄、塩化リチウム、臭化カリウム、塩化カリウ
   ム、沃化カリウム、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム又
   は硝酸ナトリウムからなる群から選ばれたものである、
   特許請求の範囲第８項に記載の臨界温度指示器（２）。 ａＯＩ　　前ム己の隔離要素（１４）が過フルオロカー
   ボンである、特許請求の範囲第１項に記載の臨界温度指
   示器（２）。 （１］）　　前記のべｂ離要素（１４）が硝酸ニッケル
   （ＩＩ）の飽和水溶液である、特許請求の範囲第１項に
   記載の臨界温度指示器（２）。 （１２１前記の隔離要素（１４）が、前記毛細管（６）
   内を移動しつる固体の栓である、特許請求の範囲第１項
   に記載の臨界温度指示器（２〕。