JP4537767B2 - Moisture / humidity indicator material and moisture / humidity indicator - Google Patents
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Description
本発明は水分／湿度インジケータ用材料及び水分／湿度インジケータに関するものであり、特に、水分との付着／接触に敏感に反応することで変色し、安定して水分を捕捉することで水分の接触履歴を明示することを可能にするための材料及び組成に特徴のある水分／湿度インジケータ用材料及び水分／湿度インジケータに関するものである。 The present invention relates to a moisture / humidity indicator material and a moisture / humidity indicator, and in particular, changes color by reacting sensitively to adhesion / contact with moisture, and stably captures moisture to capture moisture. The present invention relates to a moisture / humidity indicator material and a moisture / humidity indicator characterized by materials and compositions.
一般的に、電気機器は水分や高温高湿状態に弱く、プリント配線版上の回路パターンや電子部品端子部上等に水分が付着すると電気的ショート障害を引き起こす。
特に、屋外使用する製品や携帯製品の使用時、または製品の運搬の際、環境条件の急激な変化により上述の部位に結露を起こしやすく、障害に至る事例も少なくない。
Generally, electrical devices are vulnerable to moisture and high temperature and high humidity, and electrical short-circuit failure is caused when moisture adheres to a circuit pattern on a printed wiring board or a terminal part of an electronic component.
In particular, when using products or portable products used outdoors, or when transporting products, condensation is likely to occur in the above-mentioned parts due to abrupt changes in environmental conditions, and there are many cases in which failure occurs.
そこで、従来においては、電気機器等の内部に水分インジケータを取付け、この水分インジケータの色変化により電気機器の水没判定や水漏れ履歴を検査することが提案されている。 Therefore, conventionally, it has been proposed to install a moisture indicator inside an electric device or the like and inspect the submergence judgment or leakage history of the electric device based on a color change of the moisture indicator.
この様な水分インジケータとして塩化コバルト、硫酸銅に代表される水分との付着/ 接触による色変化を利用したものが知られており、塩化コバルトはＣｏイオンの周囲に配位している水分子の数が多いものは赤色、少くないものは青色を示す。
例えば、ＣｏＣｌ2 ・６Ｈ2 Ｏは淡赤色、ＣｏＣｌ2 ・４Ｈ2 Ｏは桃色、ＣｏＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏは淡赤紫色、２ＣｏＣｌ2 ・３Ｈ2 Ｏは暗青紫色、ＣｏＣｌ2 ・Ｈ2 Ｏは青紫色、ＣｏＣｌ2 は淡青色を示すことが知られている。
As such moisture indicators, those using color change due to adhesion / contact with moisture represented by cobalt chloride and copper sulfate are known. Cobalt chloride is a water molecule coordinated around Co ions. A large number indicates red, and a small number indicates blue.
For example, CoCl 2 · 6H 2 O is light red, CoCl 2 · 4H 2 O is pink, CoCl 2 · 2H 2 O is light red purple, 2CoCl 2 · 3H 2 O is dark blue purple, CoCl 2 · H 2 O is Blue-violet and CoCl 2 are known to show a light blue color.
しかし、このコバルト色は大気中の温度や湿度に敏感に反応してしまうため、変色後環境条件が低湿度や乾燥状態に戻ると、水没や水漏れ履歴の有無に拘わらずそれに合わせて元の色に戻ってしまい、履歴を確認することができないという問題がある。 However, since this cobalt color is sensitive to atmospheric temperature and humidity, when the environmental conditions after discoloration return to low humidity or dry conditions, the original color will be adjusted accordingly regardless of the presence of submergence or water leakage history. There is a problem that the color is returned and the history cannot be confirmed.
そこで、高分子結着剤とこの高分子結着剤中に分散された有機若しくは無機フィラーと、可視光線の波長以上の粒径を有する水溶性染料粒子を主成分とした材料により水分に触れたことを色変化により表示する水分インジケータを構成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, moisture was touched by a material mainly composed of a polymer binder, an organic or inorganic filler dispersed in the polymer binder, and water-soluble dye particles having a particle diameter equal to or larger than the wavelength of visible light. It has been proposed to configure a moisture indicator that displays this by color change (see, for example, Patent Document 1).
この場合、水分に接すると水溶性染料粒子が分解して分子状に分散されて発色し、また、変色後に周囲が乾燥状態になっても水溶性染料粒子の分子状の分散状態が保持されるとともに、侵入した水分は有機若しくは無機フィラーに吸着されるので蒸発されにくい状態となるの変色状態を保ち、それによって、水没や水漏れ履歴を表示することが可能になる。 In this case, when in contact with moisture, the water-soluble dye particles are decomposed and dispersed in a molecular form to develop a color, and even after the color change, the molecular dispersed state of the water-soluble dye particles is maintained even when the surroundings are in a dry state. At the same time, the invading moisture is adsorbed by the organic or inorganic filler, and therefore, it maintains a discolored state in which it is difficult to evaporate, thereby making it possible to display submergence and water leakage history.
この様な事情は、食品や薬剤等の運送・保管・管理等においても同様であり、布やフィルム中に含有させる水分インジケータ材料として、有機酸、有機酸により発色する呈色性有機化合物、吸水性粉末、及び、高分子結着剤からなる組成物を非水溶媒中に溶解或いは分散させたものを用いることも提案されている（例えば、特許文献２参照）。 The same situation applies to the transportation, storage, and management of foods and medicines. As a moisture indicator material to be included in cloth and film, organic acids, colored organic compounds that develop colors with organic acids, water absorption It has also been proposed to use a composition obtained by dissolving or dispersing a composition comprising a conductive powder and a polymer binder in a non-aqueous solvent (see, for example, Patent Document 2).
この場合、乾燥状態においては有機酸と呈色性有機化合物とが接触して呈色状態にあるが、水分と接すると消色し、消色後の乾燥状態においては呈色性有機化合物は有機酸と再び接触できなくなるので、再び呈色状態に戻ることがなく、それによって、水没や水漏れ履歴を表示することが可能になる。
しかし、上述のメモリ作用を有する水分インジケータ材料は、複雑な材料の組み合わせからなり、上述の電気機器に適用した場合に、プリント配線版上の回路パターンや電子部品端子部に対し有機酸等が悪影響を与える虞がある。 However, the moisture indicator material having the above-mentioned memory action is composed of a complex combination of materials, and when applied to the above-described electrical equipment, the organic acid or the like adversely affects the circuit pattern on the printed wiring board and the terminal part of the electronic component. There is a risk of giving.
また、これらの水分インジケータ材料は、有機物を発色・呈色材料として用いているため、上記のコバルト塩等の無機物を発色材料として用いたものに比べて経時的安定性や使用時に加熱・発熱を伴う電気機器の場合には熱安定性に不安が残るという問題がある。 In addition, since these moisture indicator materials use organic substances as coloring and coloring materials, they are more stable over time than those using inorganic substances such as the above cobalt salts as coloring materials, and heat and heat generation during use. In the case of the accompanying electrical equipment, there is a problem that the thermal stability remains uneasy.
また、変色状態が何らかの環境状況の変化で元に戻った場合は、水没や水漏れ履歴を再確認することが不可能あるという問題がある。 In addition, when the discoloration state is restored due to some environmental change, there is a problem that it is impossible to reconfirm the submergence and water leakage history.
したがって、本発明は、熱的・化学的に安定な無機物を発色材料として用いた簡単な材料構成により、安定したメモリ作用を実現することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to realize a stable memory action by a simple material configuration using a thermally and chemically stable inorganic material as a color forming material.
ここで、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
上記課題を解決するために、本発明は、水分／湿度インンジケータ用材料において、臭素或いは塩素のいずれかからなるハロゲン元素と亜鉛とを、ハロゲン元素：亜鉛＝２：１のモル比で含んでいることを特徴とする。
Here, means for solving the problems in the present invention will be described.
In order to solve the above problems, the present invention includes a moisture / humidity indicator material containing a halogen element composed of either bromine or chlorine and zinc in a molar ratio of halogen element: zinc = 2: 1. It is characterized by being.
臭素Ｂｒまたは塩素Ｃｌと亜鉛Ｚｎを２：１で含有させることによって形成されるＺｎＢｒ2 或いはＺｎ塩素がＨ2 Ｏ分子と結合すると白色になり、加熱しないかぎり無色化しないので、この白色化を利用することによって、水分／湿度との接触履歴を検出することができる。 Use this whitening because ZnBr 2 or Zn chlorine formed by containing bromine Br or chlorine Cl and zinc Zn at a ratio of 2: 1 becomes white when combined with H 2 O molecules and does not become colorless unless heated. By doing so, a contact history with moisture / humidity can be detected.
即ち、
Ｚｎ2+＋Ｈａｌｏｇｅｎ- ＋Ｈ2 Ｏ→Ｚｎ・Ｈａｌｏｇｅｎ・（Ｈ2 Ｏ）x
の反応に形成されるＺｎＯに起因して白色化する。
また、一度白色化したものを、７０〜１００℃程度で加熱すると、
Ｚｎ・Ｈａｌｏｇｅｎ・（Ｈ2 Ｏ）2 ＋熱→Ｚｎ・Ｈａｌｏｇｅｎ
の反応によりＨ2 Ｏが外れて無色の状態に復元するが、この場合には、ＺｎＯが何らかの形で他の構成物質と反応すると考えられる。
That is,
Zn 2+ + Halogen − + H 2 O → Zn.Halogen. (H 2 O) x
The whitening occurs due to ZnO formed in the reaction.
Moreover, when the whitened thing is heated at about 70-100 degreeC,
Zn · Halogen · (H 2 O) 2 + heat → Zn · Halogen
The reaction is unplugged H 2 O restored to colorless state, in this case, ZnO is believed to react with other constituents in some way.
また、白色化した水分／湿度インンジケータ用材料を加熱することによって再び無色化するが、この無色化した水分／湿度インンジケータ用材料を再び水分或いは高湿度雰囲気にさらしても白色化しないので、無色の水分／湿度インンジケータ用材料を再び水分或いは高湿度雰囲気にさらすことによって、白色化した場合には水分／湿度と非接触状態であり、無色のままであった場合には水分／湿度と接触したことがあることを検出することができる。
即ち、加熱による無色化工程において、ＺｎＯが何らかの形で他の構成物質と反応するので、再び水分と接触してもＺｎＯが形成されないので、発色することはない。
In addition, the whitened moisture / humidity indicator material is colored again by heating, but even if this colorless moisture / humidity indicator material is exposed to moisture or high humidity atmosphere again, it will not become white. By exposing the colorless moisture / humidity indicator material to moisture or a high humidity atmosphere again, it is in a non-contact state with moisture / humidity when whitened, and with moisture / humidity when it remains colorless. It is possible to detect that there has been contact.
That is, in the decolorization step by heating, ZnO reacts with other constituent materials in some form, so that no color develops because ZnO is not formed even when it comes into contact with moisture again.
この場合のハロゲン元素は、天然高分子材料、合成高分子材料、或いは、無機系材料のいずれかからなる溶媒中に含有させることが望ましい。 In this case, the halogen element is desirably contained in a solvent made of any of a natural polymer material, a synthetic polymer material, and an inorganic material.
また、ハロゲン元素が臭素の場合に、臭素を０．１７９４ｗｔ％以上含有させることが望ましく、０．１７９４ｗｔ％未満の場合には白色化が確認できない。
なお、臭素が１７．９５ｗｔ％を超えると臭素と亜鉛の混合物を添加する効果が飽和するので、１７．９５ｗｔ％以下の添加量とすることが望ましい。
Further, when the halogen element is bromine, it is preferable to contain 0.1794 wt% or more of bromine, and when it is less than 0.1794 wt%, whitening cannot be confirmed.
In addition, since the effect of adding a mixture of bromine and zinc is saturated when bromine exceeds 17.95 wt%, the addition amount is preferably 17.95 wt% or less.
また、ハロゲン元素が臭素の場合には、臭素を、臭化アミン塩、臭素を含有する環状構造の有機化合物、或いは、臭素を含有する鎖状構造の有機化合物のいずれかからなる臭素化合物として添加することが望ましく、それによって、臭素の均一な分散が可能になる。 When the halogen element is bromine, bromine is added as a bromine compound consisting of either a brominated amine salt, an organic compound having a cyclic structure containing bromine , or an organic compound having a chain structure containing bromine. It is desirable to allow a uniform dispersion of bromine.
また、この様な水分／湿度インジケータ用材料は、粘着テープ或いは非粘着テープの表面に塗膜として設けても良く、この様な水分／湿度インジケータを検査対象となる対象物、特に、電子機器の表面或いは内面に直接に貼り付ければ良い。 Such a moisture / humidity indicator material may be provided as a coating on the surface of an adhesive tape or non-adhesive tape. Such a moisture / humidity indicator is used for an object to be inspected, particularly an electronic device. What is necessary is just to affix directly on the surface or an inner surface.
或いは、この様な水分／湿度インジケータ用材料は、インク材料、繊維材料、フィルム材料、接着剤、或いは、はんだ付けフラックスのいずれかに含有させても良く、この様な水分／湿度インジケータを、検査対象となる対象物、特に、電子機器の表面或いは内面にスクリーン印刷法或いはディスペンス塗布法によりコーティングしても良い。 Alternatively, such moisture / humidity indicator materials may be included in either ink materials, fiber materials, film materials, adhesives, or soldering fluxes, and such moisture / humidity indicators can be tested. You may coat the target object, especially the surface or inner surface of an electronic device by the screen printing method or the dispensing application method.
本発明は、亜鉛のハロゲン化物と水／湿気が接触した際に、透明色から白色に変色することを利用した表示方法であり、一旦白色化すると、加熱乾燥しない限り、常温状態では透明に戻ることはなく、水分接触の履歴を確実に確認することができる。 The present invention is a display method using the change of color from transparent to white when zinc halide comes into contact with water / humidity. Once whitened, it returns to transparency at room temperature unless heated and dried. There is nothing, and the history of moisture contact can be confirmed reliably.
また、製品製造時または直後にこのインジケータを付加しておけば、出荷梱包前の水分付着をチェックすることができ、障害発生の危険性のある製品を市場に出荷することを防止することができる。
また、フィールド障害発生時においても、原因特定する際に有用となる。
In addition, if this indicator is added at the time of product manufacture or immediately after it, moisture adhesion before shipping and packaging can be checked, and products with a risk of failure can be prevented from being shipped to the market. .
Further, even when a field failure occurs, it is useful for identifying the cause.
本発明は、臭素或いは塩素のいずれかからなるハロゲン元素と亜鉛とを、ハロゲン元素：亜鉛＝２：１のモル比で天然高分子材料、合成高分子材料、或いは、無機系材料のいずれかからなる溶媒中に含有させるとともに、ハロゲン元素が臭素の場合に、臭素を０．１７９４ｗｔ％〜１７．９５ｗｔ％含有させるようにしたものである。 The present invention relates to a halogen element composed of either bromine or chlorine and zinc from any one of a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material in a molar ratio of halogen element: zinc = 2: 1. In addition, when the halogen element is bromine, 0.1794 wt% to 17.95 wt% bromine is contained.
ここで、図１乃至図６を参照して、本発明の実施例の水分／湿度インジケータを説明する。
まず、天然樹脂（水添ロジン）に対して、臭素化合物、例えば、下記の化学構造式で示す臭素を含有する環状構造の有機化合物である１，４−Ｂｉｓ（１，２ｄｉｂｒｏｍｏｅｔｈｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅと亜鉛粉末をモル比で２：１の割合で混合した混合体を添加したペースト材料を作成する。
First, with respect to natural resin (hydrogenated rosin), a bromine compound, for example, 1,4-Bis (1,2 dibromoethyl) benzene, which is a cyclic organic compound containing bromine represented by the following chemical structural formula, and zinc powder The paste material which added the mixture which mixed this by the ratio of 2: 1 by molar ratio is created.
図１参照
図１は、このように作成した各ペースト材料の組成を纏めたものであり、ここでは、全体で１１ｇになるようした場合の重量を示している。
この場合の臭素自体の重量比としては、０ｍｇ〜１９７４．６４９ｍｇの範囲の１０の試料を作成した。
See Figure 1
FIG. 1 summarizes the composition of each paste material prepared as described above, and shows the weight when the total is 11 g.
As the weight ratio of bromine itself in this case, 10 samples in the range of 0 mg to 1974.649 mg were prepared.
次いで、このペースト材料を樹脂材に塗布した後、例えば、２１５℃で加熱して無色の水分／湿度インジケータとし、常温の水中に２４時間浸漬し、その後、エアブローにて７０℃以上、例えば、１００℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分／湿度インジケータを再び常温の水中に４８時間浸漬して発色性を確認した。 Next, after applying the paste material to the resin material, for example, it is heated at 215 ° C. to obtain a colorless moisture / humidity indicator, immersed in water at room temperature for 24 hours, and then air blown at 70 ° C. or higher, for example, 100 Water was removed by heating at 0 ° C. to confirm the color developability. Further, the colorless water / humidity indicator was again immersed in water at room temperature for 48 hours to confirm the color developability.
図２参照
図２は、上記の発色性の確認結果を纏めたものであり、臭素化合物の添加量が０．２４７ｍｍｏｌ、従って、臭素の添加量が１９．７３５ｍｇである試料４において良好な白色発色を確認することができ、臭素の添加量が１３．１８４ｍｇ以下の場合には目視で白色発色を確認することができなかった。
See Figure 2
FIG. 2 summarizes the results of confirming the above color developability, and confirms good white color development in Sample 4 in which the addition amount of bromine compound is 0.247 mmol and therefore the addition amount of bromine is 19.735 mg. When the amount of bromine added was 13.184 mg or less, white color development could not be confirmed visually.
一方、臭素化合物の添加量を増加させると白色発色性は高まるが、臭素化合物の添加量が２４．７１４ｍｍｏｌ、従って、臭素の添加量が１９７４．６４９ｍｇを超えると白色発色性が飽和し、臭素化合物の添加量の増加効果が得られなくなる。 On the other hand, when the addition amount of the bromine compound is increased, the white color development is enhanced, but when the addition amount of the bromine compound is 24.714 mmol, and the addition amount of bromine exceeds 1974.649 mg, the white color development is saturated. The effect of increasing the amount of addition cannot be obtained.
また、白色発色後のエアブロー加熱により、白色化した全ての試料が再び無色透明化した。
さらに、その後の水浸漬においては、無色透明化した全ての試料は無色透明のままであり、再び、白色発色することはなかった。
In addition, all the whitened samples became colorless and transparent again by air blow heating after white color development.
Further, in the subsequent water immersion, all the samples that became colorless and transparent remained colorless and transparent, and did not develop white color again.
次に、水浸漬ではなく、高温高湿中での発色反応を確認したので、図３乃至６を参照して説明する。
図３参照
図３は、上述の試料１乃至１０を温度４０℃／湿度９０％ＲＨの高温高湿雰囲気中に１時間放置し、その後、エアブローにて７０℃以上、例えば、１００℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分／湿度インジケータを再び温度４０℃／湿度９０％ＲＨの高温高湿雰囲気中２４時間放置して発色性を確認したものである。
Next, since the coloring reaction in high temperature and high humidity was confirmed instead of water immersion, it will be described with reference to FIGS.
See Figure 3
FIG. 3 shows that the above samples 1 to 10 are left in a high-temperature and high-humidity atmosphere at a temperature of 40 ° C./humidity of 90% RH for 1 hour, and then heated at 70 ° C. or higher, for example, 100 ° C. by air blow to remove moisture. It was removed, color development was confirmed, and the colorless water / humidity indicator was again left in a high temperature and high humidity atmosphere at a temperature of 40 ° C./humidity 90% RH for 24 hours to confirm the color development.
この場合も、水浸漬の場合と全く同様に、臭素化合物の添加量が０．２４７ｍｍｏｌ以上、従って、臭素の添加量が１９．７３５ｍｇ以上である場合に良好な白色発色を確認することができ、臭素化合物の添加量が２４．７１４ｍｍｏｌ、従って、臭素の添加量が１９７４．６４９ｍｇを超えると白色発色性の飽和が見られた。 In this case as well, just as in the case of water immersion, a good white color can be confirmed when the addition amount of bromine compound is 0.247 mmol or more, and therefore when the addition amount of bromine is 19.735 mg or more, When the amount of bromine compound added was 24.714 mmol, and when the amount of bromine added exceeded 1974.649 mg, saturation of white color development was observed.
また、白色発色後のエアブロー加熱により、白色化した全ての試料が再び無色透明化し、さらに、その後の高温高湿雰囲気中での放置においては、無色透明化した全ての試料は無色透明のままであり、再び、白色発色することはなかった。 In addition, all the whitened samples become colorless and transparent again by air blow heating after white color development. Furthermore, when left in a high-temperature and high-humidity atmosphere, all the samples that have become colorless and transparent remain colorless and transparent. There was no white color again.
図４参照
図４は、上述の試料１乃至１０を温度８５℃／湿度８５％ＲＨの高温高湿雰囲気中に１時間放置し、その後、エアブローにて７０℃以上、例えば、１００℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分／湿度インジケータを再び温度８５℃／湿度８５％ＲＨの高温高湿雰囲気中２４時間放置して発色性を確認したものである。
この場合も、温度４０℃／湿度９０％ＲＨの高温高湿雰囲気の場合と全く同様な結果が得られた。
See Figure 4
FIG. 4 shows that the above samples 1 to 10 are left in a high-temperature and high-humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C./humidity of 85% RH for 1 hour, and then heated at 70 ° C. or higher, for example, 100 ° C. by air blow to remove moisture. It was removed, color development was confirmed, and the colorless water / humidity indicator was again left in a high-temperature and high-humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C./humidity 85% RH for 24 hours to confirm the color development.
In this case, the same result as in the case of a high temperature and high humidity atmosphere at a temperature of 40 ° C./humidity of 90% RH was obtained.
図５参照
図５は、上述の試料１乃至１０を温度４０℃／湿度９０％ＲＨの高温高湿雰囲気中に２４時間放置し、その後、エアブローにて７０℃以上、例えば、１００℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分／湿度インジケータを再び温度４０℃／湿度９０％ＲＨの高温高湿雰囲気中２４時間放置して発色性を確認したものである。
この場合も、同じ高温高湿雰囲気中に１時間放置した場合と全く同様な結果が得られた。
See Figure 5
FIG. 5 shows that the above samples 1 to 10 are left in a high-temperature and high-humidity atmosphere at a temperature of 40 ° C./humidity of 90% RH for 24 hours, and then heated at 70 ° C. or higher, for example, 100 ° C. by air blowing. It was removed, color development was confirmed, and the colorless water / humidity indicator was again left in a high temperature and high humidity atmosphere at a temperature of 40 ° C./humidity 90% RH for 24 hours to confirm the color development.
In this case, the same result as in the case of being left in the same high temperature and high humidity atmosphere for 1 hour was obtained.
図６参照
図６は、上述の試料１乃至１０を温度８５℃／湿度８５％ＲＨの高温高湿雰囲気中に２４時間放置し、その後、エアブローにて７０℃以上、例えば、１００℃で加熱して水分を除去し、発色性を確認し、さらに、無色化した水分／湿度インジケータを再び温度８５℃／湿度８５％ＲＨの高温高湿雰囲気中２４時間放置して発色性を確認したものである。
この場合も、同じ高温高湿雰囲気中に１時間放置した場合と全く同様な結果が得られた。
See FIG.
FIG. 6 shows that the above samples 1 to 10 are left in a high-temperature and high-humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C./humidity of 85% RH for 24 hours, and then heated at 70 ° C. or higher, for example, 100 ° C. by air blowing. It was removed, color development was confirmed, and the colorless water / humidity indicator was again left in a high-temperature and high-humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C./humidity 85% RH for 24 hours to confirm the color development.
In this case, the same result as in the case of being left in the same high temperature and high humidity atmosphere for 1 hour was obtained.
以上の結果を総合的に判断すると、インジケータが水分或いは湿気に触れるとインジケータ中で形成されたＺｎＢｒ2 とＨ2 Ｏが結合して、
ＺｎＢｒ2 ＋ｎＨ2 Ｏ→ＺｎＢｒ2 ・ｎＨ2 Ｏ
となり、ＺｎＯに起因する白色発色が見られ、加熱しないかぎり白色性を保つので水分履歴を保持することができる。
Comprehensively judging the above results, when the indicator touches moisture or moisture, ZnBr 2 and H 2 O formed in the indicator are combined,
ZnBr 2 + nH 2 O → ZnBr 2 .nH 2 O
Thus, white coloration due to ZnO is observed, and whiteness is maintained unless heated, so that moisture history can be maintained.
また、エアブローした場合には、結合した水分が、
ＺｎＢｒ2 ・ｎＨ2 Ｏ＋熱→ＺｎＢｒ2 ＋ｎＨ2 Ｏ（↑）
の反応によって除去されて、再び、無色化するが、この場合の水分の離脱に際しては、純粋にＺｎＢｒ2 が形成されるのではなく、ＺｎＯが何らかのかたちで他の構成材料と結合した状態になるものと推測される。
In addition, when air is blown, the combined moisture
ZnBr 2 · nH 2 O + heat → ZnBr 2 + nH 2 O (↑)
In this case, ZnBr 2 is not formed pure, but ZnO is bound to other constituent materials in some form. Presumed to be.
しかし、無色化したインジケータは水分或いは湿気に触れても再び白色化することはなく、加熱履歴も保持することができる。
即ち、一旦、水分或いは湿気に触れた電気機器或いは電子部品を不正出荷・販売或いは誤出荷・販売しようとしても、水分を付着させて発色状態を確認することによって、過去に水分或いは湿気に触れたことがあるか否かを検査することができる。
However, the colorless indicator does not become white again even if it touches moisture or moisture, and can maintain a heating history.
That is, once we tried to illegally ship / sell or mis-ship / sell electrical equipment or electronic parts that had been exposed to moisture or moisture, we could touch the moisture or moisture in the past by confirming the colored state by attaching moisture. It can be checked whether or not there is a problem.
なお、この場合の反応は、上述のように、水分の離脱に際しては、純粋にＺｎＢｒ2 が形成されるのではなく、ＺｎＯが何らかのかたちで他の構成材料と結合した状態になるので、再び、水と接触させてもＺｎＯが形成されないためと考えられる。 In this case, the reaction in this case does not form ZnBr 2 purely at the time of detachment of water, but ZnO is in some state combined with other constituent materials. It is considered that ZnO is not formed even when contacted with water.
以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、実施例に記載した混合比等の数値は記載した数値に限られるものではない。
例えば、上記の実施例においては、臭素と亜鉛の原子数比を２：１としているが、厳密に２：１である必要はなく、１．５：１〜２．５：１の範囲内であれば良く、亜鉛が少ないと臭素の未反応が発生し、逆に亜鉛が多いと亜鉛の未反応が発生する。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the conditions and configurations described in the embodiments, and various modifications are possible. For example, the mixing ratio described in the embodiments, etc. The numerical values are not limited to the numerical values described.
For example, in the above embodiment, the atomic ratio of bromine and zinc is 2: 1, but it is not necessarily strictly 2: 1, and is within the range of 1.5: 1 to 2.5: 1. If there is little zinc, unreacted bromine will generate | occur | produce, conversely, if there is much zinc, unreacted zinc will generate | occur | produce.
また、上記の実施例においては、インジケータ用材料であるペーストを樹脂材に塗布しているが、塗布する材質は任意であり、例えば、接着性テープ或いは非接着性テープに塗布しても良く、このテープを被対象物の近傍へ設置するかもしくは直接貼り付けることで、水分の接触履歴を検証することができる。 Further, in the above embodiment, the indicator material paste is applied to the resin material, but the material to be applied is arbitrary, for example, it may be applied to an adhesive tape or a non-adhesive tape, The moisture contact history can be verified by installing the tape in the vicinity of the object or by directly attaching the tape.
また、インジケータ用材料であるペーストをインク材料、接着剤、或いは、はんだ付けフラックスと混合しても良く、さらには、天然繊維素材／合成繊維素材或いは天然フィルム素材／合成フィルム素材に含有させて水分／湿度インジケータ機能を有する繊維、布、フィルム、シートを形成しても良いものである。 In addition, the indicator paste may be mixed with an ink material, an adhesive, or a soldering flux, and further, moisture is contained in a natural fiber material / synthetic fiber material or a natural film material / synthetic film material. / A fiber, cloth, film, or sheet having a humidity indicator function may be formed.
また、上記の実施例の説明においては、溶媒として水添ロジンを用いているが、溶媒として、以下の材料があげられる。
天然高分子系としては、
多糖類：デンプン、アラビアゴム
油脂系：松脂（ロジン）、鳥もち
タンパク質：カゼイン、ニカワ、アルブミン、大豆タンパク質
ゴム炭化水素：天然ゴム
フェーノール誘導体：ウルシ
瀝青質：アスファルト
が挙げられる。
In the description of the above examples, hydrogenated rosin is used as a solvent, and examples of the solvent include the following materials.
As natural polymer system,
Polysaccharides: starch, gum arabic, oils and fats: rosin, bird rice protein: casein, glue, albumin, soy protein Rubber hydrocarbon: natural rubber Phenolic derivatives: Urushi bituminous: asphalt.
また、合成高分子としては、
熱可塑性樹脂系
セルロース系：セルロースエーテル、セルロースエステル
ビニル重合系：ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリア クリル酸エステル、シアノアクリレート、エチレン共重合体
重縮合・重付加系：飽和ポリエステル、ポリアミド、線状ポリイミド
熱硬化性樹脂系
メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ系、ポリウレタン系、不飽和 ポリエステル、反応型アクリル系、付加型ポリイミド
ゴム系
ニトリルゴム、クロロブレンゴム、ＳＢＲ 、ブチルゴム、スチレン系ブロック共 重合体、シリコーン系
混合系
ビニルフェノリック、ニトリルフェノリック、エポキシナイロン
が挙げられる。
Moreover, as a synthetic polymer,
Thermoplastic resin Cellulose: Cellulose ether, cellulose ester
Vinyl polymerization system: polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid ester, cyanoacrylate, ethylene copolymer Polycondensation / polyaddition system: saturated polyester, polyamide, linear polyimide Thermosetting resin system Melamine resin, Urea resin, phenolic resin, epoxy-based, polyurethane-based, unsaturated polyester, reactive acrylic, addition-type polyimide rubber-based nitrile rubber, chlorobrene rubber, SBR, butyl rubber, styrene-based block copolymer, silicone-based mixed vinyl vinyl , Nitrile phenolic, and epoxy nylon.
また、無機系材料としては、
セメント、低融点ガラス、アルカリ金属シリケート、ホスフェート、コロイダルシリカが挙げられ、これらを固化前に塗布しても良いし、固化したものを粒子化して使用しても良いものである。
In addition, as an inorganic material,
Examples thereof include cement, low melting point glass, alkali metal silicate, phosphate, and colloidal silica. These may be applied before solidification, or the solidified particles may be used as particles.
また、上記の実施例においては臭素を臭素を含有する環状構造の有機化合物である１，４−Ｂｉｓ（１，２ｄｉｂｒｏｍｏｅｔｈｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅを添加しているが、４’−（Ｂｒｏｍｏｍｅｔｈｙｌ）−２−ｃｙａｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ、Ｄｉｂｒｏｍｏｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ、α，α’−Ｄｉｃｈｌｏｒｏ−ｐ−ｘｙｌｅｎｅ、α，α’−Ｄｉｂｒｏｍｏ−ｏ−ｘｙｌｅｎｅ、Ｔｒｉｂｒｏｍｏｐｒｏｐｙｌｂｅｎｚｅｎｅ、Ｔｅｔｒａｂｒｏｍｏｄｉｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ、ｎｏｎａ−ｂｒｏｍｏ−ｐｒｏｐｙｌ−ｂｅｎｚｅｎｅ、ｄｏｄｅｃａ−ｂｒｏｍｏ−ｐｒｏｐｙｌ−ｂｅｎｚｅｎｅ等の他の臭素を含有する環状構造の有機化合物でも良い。 In the above embodiment, 1,4-Bis (1,2 dibromoethyl) benzone, which is an organic compound having a cyclic structure containing bromine, is added, but 4 ′-(Bromomethyl) -2-cyanobiphenyl, Dibromethylylbenzene, α, α'-Dichloro-p-xylene, α, α'-Dibromo-o-xylene, Tribromopropylbenzene, Tetrabromodiethylene, Nona-bromide, Nona- bromide An organic compound having a cyclic structure may be used.
また、臭素化合物は臭素を含有する環状構造の有機化合物に限られるものではなく、１，２−Ｄｉｂｒｏｍｏ−ｅｔｈａｎｅ、１，４−Ｄｉｂｒｏｍｏ−ｂｕｔｈａｎｅ、１，２，３，４−Ｔｅｔｒａｂｒｏｍｏ−ｂｕｔｈａｎｅ、或いは、ｔｒａｎｓ−２，３−Ｄｉｂｒｏｍｏ−２−ｂｕｔｅｎｅ−１，４−ｄｉｏｌ等の臭素を含有する鎖状構造の有機化合物を用いても良いものであり、さらには、ジエチルアミン臭化水素、アリルアミン臭化水素、シクロヘキシルアミン臭化水素、モノメチルアミン臭化水素、ジメチルアミン臭化水素、トリメチルアミン臭化水素、ノルマル−ブチルアミン臭化水素、或いは、エチルアミン臭化水素等の臭化アミン塩を用いても良いものである。 The bromine compound is not limited to an organic compound having a cyclic structure containing bromine, and may be 1,2-Dibromo-ethane, 1,4-Dibromo-butane, 1,2,3,4-Tetrabromo-butane, or , Trans-2,3-Dibromo-2-butene-1,4-diol, and the like may be an organic compound having a chain structure containing bromine . Furthermore, diethylamine hydrogen bromide, allylamine bromide Hydrogen, cyclohexylamine hydrogen bromide, monomethylamine hydrogen bromide, dimethylamine hydrogen bromide, trimethylamine hydrogen bromide, normal-butylamine hydrogen bromide, or a bromide amine salt such as ethylamine hydrogen bromide may be used. It is.
また、上記の実施例の説明においてはハロゲン元素として臭素Ｂｒを用いているが臭素に限られるものではなく、塩素Ｃｌを用いても良いものであり、この場合もＺｎと反応してＺｎＣｌ2 を形成し、このＺｎＣｌ2 が水分Ｈ2 Ｏと結合するとＺｎＯに起因する白色発色を示す。
この場合のＣｌの添加量はモル比としては臭素のモル比と同じ量を添加すれば良い。
In the description of the above embodiment, bromine Br is used as the halogen element, but is not limited to bromine, and chlorine Cl may be used. In this case, ZnCl 2 is reacted with Zn to form ZnCl 2 . When this ZnCl 2 is formed and combined with moisture H 2 O, it shows a white color caused by ZnO.
In this case, the addition amount of Cl may be the same as the molar ratio of bromine.
また、水分／湿度インジケータ材料となるペーストをコーティングする場合には、スクリーン印刷法を用いても良いし或いはディスペンス塗布法を用いても良いものである。 Further, when coating a paste as a moisture / humidity indicator material, a screen printing method or a dispense coating method may be used.
また、上記の実施例の説明においては、水分／湿度インジケータの具体的使用状態説明していないが、下記の用途に使用できるものである。
Ａ．輸送中の結露検出
湿気・結露を嫌う精密機械設備や半導体部品を含む電子機器の輸送用梱包時に本発明の水分／湿度インジケータを組み込み、輸送時、特に、空輸や海上輸送時に起きる結露の有無監視する。
In the description of the above embodiment, the specific use state of the moisture / humidity indicator is not described, but it can be used for the following applications.
A. Condensation detection during transportation The moisture / humidity indicator of the present invention is incorporated in the packaging for transportation of precision equipment and semiconductor devices that are sensitive to moisture and condensation, and the presence or absence of condensation that occurs during transportation, especially during air and sea transportation, is monitored. To do.
或いは、
Ｂ．携帯電話やモバイルＰＣなど、人間が持ち歩くことの多い小型機器内部に本発明の水分／湿度インジケータを組み込み、動作不良が起きた場合、それが水の浸入によるものであることの確認手段とする。
Or
B. The moisture / humidity indicator of the present invention is incorporated into a small device such as a mobile phone or a mobile PC that is often carried by a person, and when a malfunction occurs, it is used as a means for confirming that it is caused by water intrusion.
或いは、
Ｃ．食品への湿気浸入監視
湿気を嫌う食品に本方式の水分／湿度インジケータを同封し、湿度管理を行う。
Or
C. Moisture intrusion monitoring for foods The moisture / humidity indicator of this method is enclosed with foods that do not like moisture to control humidity.
或いは、
Ｄ．薬剤への湿気浸入監視
湿気を嫌う化学薬品，医薬品等の薬剤に本発明の水分／湿度インジケータを同封し、湿度管理を行う。
Or
D. Moisture permeation monitoring for chemicals The moisture / humidity indicator of the present invention is enclosed in chemicals, pharmaceuticals, etc. that dislike moisture, and humidity control is performed.
或いは、
Ｅ．倉庫保管品への湿気浸入監視
倉庫に保管している衣類，書籍等の物品に本発明の水分／湿度インジケータを同封し、湿度管理を行う。
Or
E. Moisture intrusion monitoring in warehouse storage goods The moisture / humidity indicator of the present invention is enclosed in articles such as clothes and books stored in the warehouse, and humidity management is performed.
ここで、本発明の詳細な構成を改めて説明する。
（付記１） 臭素或いは塩素のいずれかからなるハロゲン元素と亜鉛とを、ハロゲン元素：亜鉛＝２：１のモル比で含んでいることを特徴とする水分／湿度インジケータ用材料。
（付記２） 上記ハロゲン元素を、天然高分子材料、合成高分子材料、或いは、無機系材料のいずれかからなる溶媒中に含有させたことを特徴とする付記１記載の水分／湿度インンジケータ用材料。
（付記３） 上記ハロゲン元素が臭素の場合、臭素を０．１７９４ｗｔ％以上含有することを特徴とする付記２記載の水分／湿度インンジケータ用材料。
（付記４） 上記臭素が、臭化アミン塩、臭素を含有する環状構造の有機化合物環状臭素化合物、或いは、臭素を含有する鎖状構造の有機化合物のいずれかからなる臭素化合物として添加していることを特徴とする付記３記載の水分／湿度インジケータ用材料。
（付記５） 付記１乃至４のいずれか１に記載の水分／湿度インジケータ用材料を、粘着テープ或いは非粘着テープの表面に塗膜として設けたことを特徴とする水分／湿度インジケータ。
（付記６） 付記１乃至４のいずれか１に記載の水分／湿度インジケータ用材料を、インク材料、繊維材料、フィルム材料、接着剤、或いは、はんだ付けフラックスのいずれかに含有させたことを特徴とする水分／湿度インジケータ。
（付記７） 付記１乃至４の水分／湿度インジケータ用材料が、スクリーン印刷塗布或いはディスペンス塗布法によりコーティングされたことを特徴とする電気機器。
（付記８） 付記６または７に記載の水分／湿度インジケータを直接に貼り付けたことを特徴とする電気機器。
Here, the detailed configuration of the present invention will be described again.
(Supplementary note 1) A moisture / humidity indicator material comprising a halogen element composed of either bromine or chlorine and zinc in a molar ratio of halogen element: zinc = 2: 1 .
(Supplementary note 2) The moisture / humidity indicator according to supplementary note 1, wherein the halogen element is contained in a solvent composed of any one of a natural polymer material, a synthetic polymer material, and an inorganic material. material.
(Supplementary note 3) The moisture / humidity indicator material according to supplementary note 2, wherein when the halogen element is bromine, bromine is contained at 0.1794 wt% or more.
(Supplementary Note 4) The bromine is added as a bromine compound composed of either a brominated amine salt, a bromine-containing organic compound having a cyclic structure , or a bromine-containing organic compound having a chain structure . The material for a moisture / humidity indicator according to Supplementary Note 3, wherein
(Additional remark 5) The water | moisture / humidity indicator characterized by providing the moisture / humidity indicator material of any one of Additional remark 1 thru | or 4 as a coating film on the surface of an adhesive tape or a non-adhesive tape.
(Appendix 6) The moisture / humidity indicator material described in any one of Appendices 1 to 4 is contained in any one of an ink material, a fiber material, a film material, an adhesive, or a soldering flux. Moisture / humidity indicator.
(Supplementary note 7) An electrical apparatus wherein the moisture / humidity indicator material according to supplementary notes 1 to 4 is coated by a screen printing application or a dispensing application method.
(Additional remark 8) The water / humidity indicator of Additional remark 6 or 7 was directly affixed, The electrical equipment characterized by the above-mentioned.
本発明の活用例としては、はんだ付けフラックス等の電子部品用が典型的なものであるが、携帯電話等の他の電気機器、食品、医薬品等の保管、運搬等での品質管理にも適用されるものである。 Examples of use of the present invention are typically used for electronic parts such as soldering flux, but are also applicable to quality control in storage and transportation of other electrical equipment such as mobile phones, foods, pharmaceuticals, etc. It is what is done.
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