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公開番号2024143654
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023056432
出願日2023-03-30
発明の名称温度管理システム
出願人パイロットインキ株式会社
代理人
主分類G01K 11/12 20210101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】電源が不要な温度管理に用いる温度検知体と、温度検知体の色情報に基づいて温度検知体が置かれた環境温度を管理する温度管理装置からなる利便性に富む温度管理システムを提供する。
【解決手段】可逆変色性材料を含む温度検知体と、前記温度検知体の色情報を収集し、前記色情報に基づいて温度検知体が置かれた環境温度を管理する温度管理装置とからなり、前記可逆熱変色性材料は、色濃度-温度曲線に関して発色状態と消色状態の互変性を呈し、発色状態から温度が上昇する過程で消色開始温度t₃に達すると消色し始め、温度t₃から温度が上昇するにつれて徐々に色濃度が低下し、完全消色温度t₄に達すると完全に消色状態となり、温度t₃以上、温度t₄未満に温度が上昇して降温する過程で色濃度が徐々に高くなるヒステリシス特性を示し、前記温度管理装置は温度検知体の温度t₃と温度t₄間の色濃度を収集する温度管理システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
可逆変色性材料を含む温度検知体と、前記温度検知体の色情報を収集し、前記色情報に基づいて温度検知体が置かれた環境温度を管理する温度管理装置とからなり、前記可逆熱変色性材料は、（イ）電子供与性呈色性有機化合物と、（ロ）電子受容性化合物と、（ハ）前記（イ）、（ロ）の呈色反応をコントロールする反応媒体とから少なくともなる可逆熱変色性組成物を内包した可逆熱変色性マイクロカプセル顔料、又は、前記可逆熱変色性組成物を熱可塑性又は熱硬化性樹脂中に分散した可逆熱変色性樹脂粒子であり、色濃度－温度曲線に関して発色状態と消色状態の互変性を呈し、発色状態から温度が上昇する過程で消色開始温度ｔ
３
に達すると消色し始め、温度ｔ
３
から温度が上昇するにつれて徐々に色濃度が低下し、完全消色温度ｔ
４
に達すると完全に消色状態となり、温度ｔ
３
以上、温度ｔ
４
未満に温度が上昇して降温する過程で色濃度が徐々に高くなるヒステリシス特性を示し、前記温度管理装置は温度検知体の温度ｔ
３
と温度ｔ
４
間の色濃度を収集することを特徴とする温度管理システム。
続きを表示（約 74 文字）【請求項２】
前記温度検知体は、支持体上に、可逆変色性材料を含む可逆変色層を備えた温度検知体である請求項１記載の温度管理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度管理システムに関する。更に詳細には、インジケーターによって対象物の温度管理を行なうための温度管理システムに関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、食品や医薬品の生産、流通、使用過程で所定温度に保たれていることを把握するためにはデータロガーを使用することがあった（例えば、特許文献１参照）。
前記データロガーは、温度を連続的に記録することができるものの、製品毎に使用するとコスト高であると共に、電源管理も必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１６１４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記した従来の問題点を解決しようとするものであって、即ち、温度検知体は電源を要することなく繰り返し使用でき、且つ、製品毎に使用することもできる温度管理システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、可逆変色性材料を含む温度検知体と、前記温度検知体の色情報を収集し、前記色情報に基づいて温度検知体が置かれた環境温度を管理する温度管理装置とからなり、前記可逆熱変色性材料は、（イ）電子供与性呈色性有機化合物と、（ロ）電子受容性化合物と、（ハ）前記（イ）、（ロ）の呈色反応をコントロールする反応媒体とから少なくともなる可逆熱変色性組成物を内包した可逆熱変色性マイクロカプセル顔料、又は、前記可逆熱変色性組成物を熱可塑性又は熱硬化性樹脂中に分散した可逆熱変色性樹脂粒子であり、色濃度－温度曲線に関して発色状態と消色状態の互変性を呈し、発色状態から温度が上昇する過程で消色開始温度ｔ
３
に達すると消色し始め、温度ｔ
３
から温度が上昇するにつれて徐々に色濃度が低下し、完全消色温度ｔ
４
に達すると完全に消色状態となり、温度ｔ
３
以上、温度ｔ
４
未満に温度が上昇して降温する過程で色濃度が徐々に高くなるヒステリシス特性を示し、前記温度管理装置は温度検知体の温度ｔ
３
と温度ｔ
４
間の色濃度を収集することを特徴とする温度管理システムを要件とする。
更には、前記温度検知体は、支持体上に、可逆変色性材料を含む可逆変色層を備えた温度検知体である温度管理システムを要件とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、電源が不要な温度管理に用いる温度検知体と、温度検知体の色情報に基づいて温度検知体が置かれた環境温度を管理する温度管理装置によって、温度検知体の色情報により製品の温度を検知可能な利便性に富む温度管理システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の変色挙動を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
前記温度管理システムは、可逆変色性材料を含む温度検知体と、前記温度検知体の色情報を収集し、前記色情報に基づいて温度検知体が置かれた環境温度を管理する温度管理装置とからなる。
そのうち、温度検知体は、支持体上に可逆熱変色性材料を含む可逆熱変色層を設けた検知体であってもよいし、温度検知体自体に可逆熱変色性材料を含有していてもよい。
前記支持体の材質は特定されず、総て有効であり、紙、合成紙、繊維、布帛、合成皮革、レザー、プラスチック、ガラス、陶磁材、金属、木材、石材等を例示でき、平面状に限らず、凹凸状であってもよい。
温度検知体自体に可逆熱変色性材料を含有させる場合、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂から選ばれる成形用樹脂中に可逆熱変色性材料をブレンドし、成形して得ることができる。
前記成形用樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中高密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリプロピレン、ポロイソブチレン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、ポリアミド、共重合ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニルエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルホン、フッ素樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン－プロピレン共重合樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン－ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン－アクリル酸エステル共重合樹脂、エチレン－メタクリル酸エステル共重合樹脂、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂、塩化ビニル－プロピレン共重合樹脂、塩化ビニル－塩化ビニリデン共重合樹脂、スチレン－ブタジエン共重合樹脂、アクリロニトリル－塩化ビニリデン共重合樹脂、アクリロニトリル－スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル－エチレン－スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル－塩素化ポリエチレン－スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル－アクリル酸エステル－スチレン共重合樹脂、エチレン－酢酸ビニル樹脂－塩化ビニルグラフト共重合樹脂、メタクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系可塑性エラストマー、ウレタン系可塑性エラストマー、ポリステル系可塑性エラストマー、１，２－ポリブタジエン系可塑性エラストマー、塩化ビニル系可塑性エラストマー、石油系炭化水素樹脂、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ニトロセルロース、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリブテン、クマロン－インデン共重合物、フェノキシプラスチック等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、エポキシアクリレート、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン樹脂、ポリイミド、ポリ（ｐ－ヒドロキシ安息香酸）、ポリウレタン、尿素樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
【０００９】
前記可逆変色性材料としては、（イ）電子供与性呈色性有機化合物、（ロ）電子受容性化合物、及び（ハ）前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体の必須三成分を少なくとも含む加熱により消色する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包させた可逆熱変色性マイクロカプセル顔料、或いは、可逆熱変色性組成物を熱可塑性又は熱硬化性樹脂中に分散した可逆熱変色性樹脂粒子が用いられる。
前記可逆熱変色性マイクロカプセル顔料としては、特開昭６１－９４８８号公報、特開昭６０－２６４２８５号公報、特開平７－１７９７７７号公報、特開平８－３９９３６号公報、国際公開第２０１４／２０００５３号等に記載されている、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで異なる経路を辿って変色し、完全発色温度（ｔ
１
）以下の低温域での発色状態、又は完全消色温度（ｔ
４
）以上の高温域での消色状態となる加熱消色型（加熱により消色し、冷却により発色する）の可逆熱変色性組成物を内包した可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を適用できる（図１参照）。
【００１０】
前記可逆熱変色性組成物の色濃度－温度曲線におけるヒステリシス特性について説明する。
図１において、縦軸に色濃度、横軸に温度が表されている。温度変化による色濃度の変化は矢印に沿って進行する。ここで、Ａは完全消色状態に達する温度ｔ
４
（以下、完全消色温度と称す）における濃度を示す点であり、Ｂは消色を開始する温度ｔ
３
（以下、消色開始温度と称す）における濃度を示す点であり、Ｃは発色を開始する温度ｔ
２
（以下、発色開始温度と称す）における濃度を示す点であり、Ｄは完全発色状態に達する温度ｔ
１
（以下、完全発色温度と称す）における濃度を示す点である。
変色温度域は前記ｔ
１
とｔ
４
間の温度域であり、着色状態と消色状態のいずれかの状態を呈することができ、色濃度の差の大きい領域であるｔ
２
とｔ
３
の間の温度域が実質二相保持温度域である。
また、線分ＥＦの長さが変色のコントラストを示す尺度であり、線分ＥＦの中点を通る線分ＨＧの長さがヒステリシスの程度を示す温度幅（以下、ヒステリシス幅ΔＨと記す）であり、このΔＨ値が小さいと変色前後の両状態のうち常温域では特定の一方の状態しか存在しえない。また、前記ΔＨ値が大きいと変色前後の各状態の保持が容易となる。
前記可逆熱変色性組成物は、温度ｔ
３
以上、温度ｔ
４
未満に温度が上昇して降温する過程で元に戻る変色挙動を示す。
即ち、加温により温度ｔ
３
に達すると可逆熱変色性組成物は消色し始め、加温が続くと更に消色し、温度ｔ
４
未満の温度で加温を止めると発色した状態に戻る。
（【００１１】以降は省略されています）

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