JPS59164929A - 不可逆温度センサ− - Google Patents

不可逆温度センサ−

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JPS59164929A
JPS59164929A JP3917383A JP3917383A JPS59164929A JP S59164929 A JPS59164929 A JP S59164929A JP 3917383 A JP3917383 A JP 3917383A JP 3917383 A JP3917383 A JP 3917383A JP S59164929 A JPS59164929 A JP S59164929A
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JP
Japan
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liquid
temperature
paper
test
temp
Prior art date
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Pending
Application number
JP3917383A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Yoshino
勇 吉野
Yasohachi Takahashi
高橋 八十八
Takashige Yoshimura
隆重 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MISHIMA SEISHI KK
Mishima Paper Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
MISHIMA SEISHI KK
Mishima Paper Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by MISHIMA SEISHI KK, Mishima Paper Manufacturing Co Ltd filed Critical MISHIMA SEISHI KK
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Publication of JPS59164929A publication Critical patent/JPS59164929A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/06Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using melting, freezing, or softening

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

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】 この発明は所定の温度以下にef:、<4すべき材料、
商品Vを所定温度以上に放置したことを検知する不可逆
通反センサーvLC関するものでおる。
この発明は、主として毛細管現象にその原理を置くもの
である。
毛細管内の液体の移動に関1インよ、式h:@体の移動
距離、γ:液体の表面張力、η;原液体粘性率、r:毛
細管の半径、θ:毛細管の表面と液体の接触角、t:浸
透時間が成立する。温度一定で、毛細管および液体を一
定の組合せとしたとき、上式は、 h=k(i:’ と単純化することができるから、液体の浸透距離はJ7
に比例することになる。ここに甑1度変化が与えられた
場合は、用いた液体の粘性率が変化し、温度上昇のため
に液体のηが低下すると浸透距離は犬となシ、温度低下
のためにηが上昇すると浸透距離は小となる。もし、液
体が温度低下により凝固に至れば、η−ωとなp、h=
oとなるから液体の浸透は止る。
この究明によれば、このような毛細管現象を応用し、低
温時には浸透を停止しておき、所定温度以上に温度が上
昇した時に浸透を起させ、その時の浸透距離により、そ
の温度に置かれた時間を定量的乃至半定量的に検知する
ことがで点る。このよう力原理によシ完成されたこの発
明の不可逆センサーは、冷暗所に蓄える薬品とか冷所に
保存すべき食品等の所定温度以上に保管された履歴を知
るだめのセンサーとして好適である。
この発明のセンサーに用いる主たる材料は、多孔性連通
気孔を有する毛細管集合体(以下、試験紙と略称)と試
験液とより成る。
試験液は、所定温度以下では固体または半固体で事実上
毛細管現象を起さない単独物または混合物であシ、所定
温度以上では液体と女って試験紙に浸透する。即ち、所
定温度附近において融解状態となる純物質の単独物また
は混合物系が試験液として用いられる。特に、試験紙と
の組合せを決定する場合、試験液は試験紙の材料を膨潤
させたシ、不都合な化学変化を起させたシするものであ
ってはならない。両変化とも、前式中のγ、η、r及び
θが変化してんが観測できても、tが求められなくなる
からである。試験液成分は、以上の要求を満足するもの
であればその種類に限定はないが、望ましくは融点がシ
ャープで、固液変化が明瞭であって、画体として存在す
る時は軟弱な硬さでないものが良い。
試験液の浸透域を視覚的に明瞭にするためには、染料や
顔料を含ませたシ、呈色剤を配合する。その呈色剤には
、有色金總キレート化合物、呈色性無色染料と顕色剤の
呈色対の一方を試験液に含有させる。呈色対の一方に対
応する呈色剤は試験紙に含まれているので浸透域では互
に反応して発色する。この際、時間の観測に支障なき程
度の配合であることは勿論である。
ここで用いる有色金属キレート化合物には特に限定はな
いが、有害物質を避ける時にはFe−没食子酸誘導体系
が望ましく、記録紙や複写紙によく用いられているV化
合物対は発色が濃く都合がよい。
呈色性無色染料と顕色剤とは感圧記録、感熱記録等に用
いられているトリフェニルメタンフタリド系、フルオラ
と系、フェノチアジン系、インドリルフタリド系、リュ
ーコオーラミン系、スピロピラン系、トリフェニルメタ
ン系、トリアゼン系、ナフトラクタム系、ベンゾビラン
系、アゾメチン系、ヒドロキシフタラン系等に属する無
色色素と、活性クレー、コロイダルシリカ、ゼオライト
等の無機系顕色剤及び有機系のベンゼン核に一〇H。
−COOHを有する顕色能を持つ誘導体、ポリマーが使
用できるが、溶解性のないものは総て試験紙に配合され
、各呈色剤は数種混合して用いる場合もある。また、金
属化合物その他の増感剤、紫外線防止剤、酸化防止剤等
の配合剤を併用することが望ましいこともある。
前記した如(、試験紙は単に紙を意味するものではなく
、試験液の浸透する毛細′@−を有する担体を意味し、
具体的には、紙、織布、不織布、連通・気孔を有する7
オーム類、塗料による多孔性塗被物、多孔性膜、フィル
ム類、多孔性無機焼結体、無機粉末集合体等の単独およ
び又は複合物を用い、場合によ勺試験液に含まれる呈色
対の一方に対応する呈色剤を含有する。なお、多孔性無
機焼結体とは素焼板、硝子フィルターの如きもの、無機
粉末集合体とはクロマト法に用いられる硝子管等に詰め
られたカラムの状態のものであシ、試験液が化学的活性
の強いものである場合に適合する。また、呈色剤を含ま
ない場合には、試験紙材料を、染料又は顔料によシ着色
したシ白色化して、償透域を視覚的に明瞭にすることが
できる。
このように試験紙を構成する物質成分に限定はないが、
試験液との接触角が06に近く、試験液の浸透する毛細
管を有し、管径の分布が不斉+ちつても検知中に変化が
起ってはならず、試験液によシ膨潤したシ侵されたシす
る物質成分であうではならない。
この発明の試験液と試験紙とを接触させると所定温度以
上では浸透がはじまるので、被検知部に取付ける前に接
触させたときには所定温度以下に保存する。このような
態様で用いる代わりに、試験液と試験紙とを別個の小室
に保持しておき、被検知部に取付けたときに小室の間に
位置するディトを開いて試験液と試験紙とを互いに接触
させることができるようにした構造の検知益金採用した
場合には、検知器自体を所定温度以下で保存する必要は
ない。
検知器として試験液及び試験紙を裸のまま空中に位置さ
せて検知する場合もあるが、多くの場合前述の小室に納
めて用いる。その小室の材料としては硝子、フィルム類
その他の透明材料が用いられる。通常、小室の間に上述
のゲイトが設けられる。硝子小室の場合には、ゲイト材
料として硝子・コックが、また、フィルム小室の場合に
は、ゲイト材料としてフィルムヒートシール部が、夫々
好適である。例えば、後者の場合、検知開始時に試験液
小室に圧力を掛はヒートシール部を破って試験液を試験
紙小室に流入させることによシ、浸透を開始させる。
次に、実施例によって具体的に本発明を説明する。
実施例1 針葉樹晒クラフトパルプを叩解(S、 R60°)し、
軽質炭酸カルシウムao% (対パルプ)、オレイン徴
ソーダ20%(対)Rルプ)及び塩化鉄(オレイン酸の
当量)を添加して抄造して得た7o f / m’の紙
の両面に、ポリエチレンをエクストルージョンラミネー
ションによシ貼合(ポリエチレン厚さ20μrn)せて
から30X8nonの長方形に裁断することによって試
験紙を得た。
ひまし油43チ、オレイン酸モノグリセリド43襲及び
没食子酸ラウリルエステル14チより成る組成物を溶解
して試験液を得た。
この試験紙及び試験液を、弱いヒートシール部で連結さ
れた2つのポリエチレン小袋(厚さ50μm)に別個に
収納した。被検知部に位置さぜた時に試験液小袋を圧迫
すれば、弱いヒートシール部(ゲイト)は破れて試験液
は試験紙小袋に流入し、この時から試験液は試験紙の断
面よりの浸透を開始する態勢におかれる。この際の所定
温度は10℃で1.10℃以下の場合は試験液が固化し
てお)、試験紙の着色は殆んど進行しない。これを10
℃以上の温度に保つと濃紫色化した浸透域が拡大されて
ゆく。
浸透域の拡大は保った温度によって変化するが、例えば
13℃の場合には、 10分 30分 60分′180分 360分0、5 
van  O,9rtan  1.2 ttrm  2
.1 ran   3. Ortmの如き浸透域の拡大
が認められた。
また、7℃に保った場合には、殆んど浸透域の拡大が認
められなかった。
この実施例のセンサーは、所定温度を10℃としたもの
で、冷蔵庫に保管すべき食品等を庫外の室温に放置した
ことを検知するのに迫している。
発泡スチレンビーズも低温保存の必要があり、放置温度
履歴が品質に影響するので、このセンサーと同様のもの
が役立つ。
また、上述の13℃での浸透域拡大の測定値は、毛細管
内の液体移動に関する式にもよく合うので、一定温度下
での放置時間は液体の移動距離を測定することによって
求めることができ、従って、このセンサーは時間測定の
センサーとしても使用できる。
このセンサーは、粘着剤や剥離紙の利用により、ハンド
ラベラー等で商品外装部に貼着させることができる。
実施例2 試験紙材料として多孔性連通気孔の毛細管径を異にする
硝子粉末焼結体を作成し、所望の所定温度附近に融点を
有する下記材料に備前の油溶性染料を加えて着色し、実
施例1に準じ検知器とした。
室温附近に融点をもつオIσ物油でコーヒー豆油(8−
9°C)、扁桃油(12−15℃)、菜種油(16−2
1℃)、りるみ油(16−2・0°C)、脂肪族飽和−
へ価アルコール類、C8(−17℃)、co(−s℃>
 、cso (7℃)、C1,(24℃)、C14(3
8°C)、C1,(49°C)、Cl8(59℃)、脂
肪族飽和−塩基性酸類、Ca  (−2℃)、C7(−
1O°G>、(’、(16°C)、C,(12℃)、C
1゜(31℃)、C11(28℃)、C1□(43℃)
、C1,(40℃) 、C14(5’℃) 、C16(
51℃)、’16(62°C) 、C1? (60℃)
 、C3,(69℃)。
この検知器は所定温度以上で生じた浸透域が着色してい
て、実施例1と同様に視覚的に所定温度以上に置かれた
こと及び放置時間を検知することができた。
また、試験紙材料として毛細管径を小にと9、恒温下に
蹟いた場合は、正確な時間測定も1」能であった。この
場合、予め試験紙面に時間目盛を施しておくと、測定に
便利であった。
実施例3 ポリエステル繊維平織織布、印刷用コート紙、黒色上質
紙面に白色顔料をコートした加工紙、連通気孔を有する
ウレタンフオーム表面に実施例2に用いた試験液を円形
に塗布したものは、浸透域が所定温度以上で円形に拡大
して視覚的に所期の検知が可能であった。
また、呈色性無色染料を試験液に溶解しておき、顕色剤
を試験紙に含むよう予め処理されたものと組合せて検知
器としたものは、浸透域の着色が一層明瞭となって検知
が容易でおった゛。
手続補正書 昭和58年4月26日 特許庁長官 若 杉 オロ 夫   殿1、事件の表示 %願昭58−39173号 2、発明の名称 不可逆温度センサー 3、補正をする渚 事件との関係  特許出願人 住 所静岡県富士市涼田5o6・醒地 4代 理 人〒107 (1)  明細書を次の通シ訂正する。
(1)第9頁第8行と第9行との間に、次の記述を加入
する。
「第1図及び第3図に、前記構造を有する検知器の例示
として、シート状の検知器の厚さ方向に拡大した断面図
を示す。第1図は検知開始前、試験液と試験紙がヒート
シール部によって隔離されたそれぞれ別個の小室に存在
する状態を示し、第3図は検知開始後、ヒートシールを
分離して形成された流入路から試験液を試験紙小室に流
入させて滲透を開始させた状態を示す。なお、第2図は
第1図の平面図であり、第4図は第3図の平面図である
第1〜第4図において、1は透明フィルム、2゛は試験
紙、3は試験液、4は試験紙にラミネートしたポリエチ
レン透明フィルム、5はヒートシール部、6は流入路で
ある。なお、第3図及び第4図における試験紙周縁部の
黒点は2枚のポリエチレン透明フィルム4に挾まれた試
験紙2の切口から該試験紙に滲透した試験液を示す。J
(2)第14頁第5行の下に、次の記述を加入する。
「第5図に検知開始前における上記検知器の平面図、第
6図にその断面図、第7図に検知開始後における上記検
知器の平面図を、それぞれ示す。図において、2は試験
紙、3は試験液、7は滲透域である。
4、図面の簡単な説明 第1〜4図は本発明の不可逆温度センサーの一態様を例
示するものであって、第1及び2図は検知開始前の状態
を、第3及び4図は検知開始後の状態を、それぞれ示し
、第1図は第2図のil線に沿う断面図、第2図は平面
図、第3図は第4図のI−1線に沿う断面図、第4図は
平面図である。
第5〜7図は本発明の不可逆温贋センサーの別の態様を
例示するものであって、第5図は検知開始前における平
面図、第6図はその断面図、第7図は検知開始後におけ
る平面図である。
図において、1は透明フィルム、2は試験紙(毛細管集
合体)、3は試験液、4はラミネート透明フィルム、5
はヒートシール部、6は流入路、7は滲透域を、それぞ
れ表わす。J 〔■〕 図面(第1〜7図)を、別紙の通シ補充する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、所定の温度以下に保存すべきものを所定温度以上に
    放置したことを検知するためのセンサーであって、多孔
    性連通気孔を有する毛細管集合体と、社定温波以下では
    固体または半固体で事実上毛細管現象を起さず所定温度
    以上では液体となって毛細管集合体に浸透する試験液と
    よシ成シ、その浸透域を視覚的に観察することによって
    所定温度以上に放置されたことおよび放置時間を七七知
    することを特徴とする不可逆温度センサー。 2、毛細管集合体が、紙、織布、不織布、連通気孔を有
    するフオーム類、塗料による多孔性塗被物、多孔性膜、
    多孔性無機物焼結体または無機粉末集合体の単独または
    複合物より成るものである特許h;・求の範囲′第1項
    記載の不可逆温度センサー。 3、染料または顔料が毛細管集合体および試験液に含ま
    れているか、或いは、呈色斉」の呈色対の一方が毛細管
    集合体に他方が試験液に含まれている特許請求の人(田
    第1項記載の不可逆温度センサー〇
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