JP5331167B2 - 水濡れ検知シート - Google Patents

Description

本発明は、水濡れを検知する水濡れ検知シートに関する。

一般的に、携帯電話機などの電子機器は、故障した場合に修理することが保証されている。故障の原因としては、物理的な破損、経時的な劣化、電子機器内部の水濡れ（水没）などが挙げられる。物理的な破損、または経時的な劣化の場合は、外観を視認することで、容易に故障の原因を判断することができる。一方、電子機器内部の水濡れの場合は、経時的に水が蒸発して痕跡がなくなってしまうため、故障の原因を判断することは容易ではない。

そこで、携帯電話機などの電子機器には、水濡れを検出するための水濡れ検知シートが設けられている。たとえば、水濡れ検知シートとして、吸水性紙の上に水溶性インクを所定のパターンに印刷したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、水溶性インクが所定のパターンに印刷された第１の吸水性紙と、第１の吸水性紙の印刷面側に積層された遮水性透明シートと、第１の吸水性紙の反対側の面に積層された第２の吸水性紙とを有する水濡れ検知シート（水没判定ラベル）が開示されている。この水濡れ検知シートでは、第２の吸水性紙側から水が浸入すると、水溶性インク中に含まれていた色素が溶解して、第１の吸水性紙中に拡散する。したがって、水溶性インクのパターンの変化から、水濡れを検知することができる。

特開２００１−３１２２０７号公報

特許文献１の水濡れ検知シートでは、少量の水が浸入した場合に、水溶性インクが第１の吸水性紙中を拡散することで、水濡れを検知することができる。しかしながら、大量の水が浸入した場合、または大量の水が長時間存在した場合は、水溶性インクが第１の吸水性紙から流失してしまい、水濡れが生じたことを示す痕跡がなくなってしまう。その結果、電子機器内部が水に濡れたかどうかの判断が困難になることがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、大量の水と接触した場合、または少量の水と長時間接触した場合であっても、水濡れを確実に検知することができる水濡れ検知シートを提供することを目的とする。

本発明の水濡れ検知シートは、少なくとも一部の領域が非水溶性色素で着色されている非水溶性基材フィルムと、非水溶性基材フィルムの上に配置されている水溶性基材層とを有する。

本発明によれば、大量の水と接触した場合、または少量の水と長時間接触した場合であっても、水濡れを確実に検知することができる。

実施の形態１にかかる水濡れ検知シートの模式的な断面図である。 実施の形態２にかかる水濡れ検知シートの模式的な断面図である。 実施の形態３にかかる水濡れ検知シートの模式的な断面図である。 水濡れ痕跡試験の試験結果を示す写真である。

本発明の水濡れ検知シートは、非水溶性色素で着色されている非水溶性基材フィルムと、非水溶性基材フィルムの上に配置されている水溶性基材層とを有する。

以下、本発明の水濡れ検知シートの各構成要素について説明する。

［非水溶性基材フィルム］
非水溶性基材フィルムは、水溶性基材層を支持する支持部材である。また、非水溶性基材フィルムは、非水溶性色素で着色されており、水溶性基材層が水に溶解した場合に、水濡れ検知シートが水に濡れたことを示す表示部材でもある。

非水溶性基材フィルムの種類は、水に対して溶解しないものであれば、特に限定されない。たとえば、非水溶性基材フィルムは、樹脂フィルムである。非水溶性基材フィルムの素材の例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）が含まれる。非水溶性基材フィルムの膜厚は、特に限定されないが、通常１０〜２５０μｍの範囲内である。

非水溶性基材フィルムは、非水溶性色素で着色されている。非水溶性色素は、水に対して溶解しないものであれば、特に限定されない。非水溶性色素の例には、有機顔料、無機顔料、分散染料、油溶性色素が含まれる。これらの非水溶性色素は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

非水溶性基材フィルムへの着色方法は、特に限定されない。着色方法の例には、予め非水溶性色素を添加した樹脂材料から非水溶性基材フィルムを形成する方法や、非水溶性色素を含むインクを非水溶性色素フィルムに印刷または塗布する方法などが含まれる。非水溶性色素を含むインクの例には、紫外線硬化インク、熱硬化インクが含まれる。これらの中では、有機溶剤を必要とせず、かつ硬化速度が速い観点から、紫外線硬化インクが特に好ましい。

非水溶性基材フィルムの着色パターンは、特に限定されない。着色パターンの例には、ドット模様、水玉模様、ストライプ模様、格子模様、各種文字、各種記号が含まれる。また、非水溶性基材フィルムの全体が、非水溶性色素により着色されていてもよい。着色パターンの位置は、水溶性基材層が水に溶解した場合に、水溶性基材層側から視認することができれば、特に限定されない。たとえば、着色パターンは、非水溶性基材フィルムの表面または裏面に形成されていてもよいし、非水溶性基材フィルムの内部に形成されていてもよい。

本発明の水濡れ検知シートを被着物へ貼付する場合には、非水溶性基材フィルムの裏面（水溶性基材層が配置されていない側の面）に接着層を形成してもよい。接着層を構成する接着剤の種類は、使用中の剥離を防止する観点から、水に対して溶解しないものが好ましい。そのような接着剤の例には、ホットメルト系接着剤、合成ゴム系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤が含まれる。なお、接着層は、粘着剤により構成されていてもよい。

［水溶性基材層］
水溶性基材層は、非水溶性基材フィルムの着色パターンを隠蔽する遮蔽部材である。水溶性基材層は、本発明の水濡れ検知シートが大量の水と接触した場合、または少量の水と長時間接触した場合、水に溶解する。

水溶性基材層の素材は、前述の機能を実現できるものであれば、特に限定されない。水溶性基材層の素材の例には、水解紙などの水溶性の紙材、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂、水溶性インク、着色した澱粉などの水溶性化合物が含まれる。水溶性基材層の膜厚は、特に限定されないが、通常１０〜３００μｍの範囲内である。

水溶性基材層は、非水溶性基材フィルムの上に配置されている。非水溶性基材フィルムの上に水溶性基材層を配置する方法は、特に限定されない。たとえば、水溶性基材層が水溶性の紙材、フィルム形状の水溶性樹脂の場合、接着剤を用いて非水溶性基材フィルムと水溶性基材層とを接着すればよい。また、非水溶性基材フィルムの上に水溶性樹脂または水溶性化合物を含む液体を塗布し、乾燥させて、非水溶性基材フィルムの上に水溶性基材層を形成してもよい。

非水溶性基材フィルムと水溶性基材層とを接着剤を用いて接着する場合、接着剤の種類は、特に限定されない。たとえば、水溶性のアクリル系溶剤型の接着剤を使用できる。また、透明であれば、水溶性の接着剤ではなく、非水溶性の接着剤を使用してもよい。

以上の構成によれば、本発明の水濡れ検知シートが大量の水に接触した場合、または本発明の水濡れ検知シートが少量の水と長時間接触した場合、水溶性基材層が溶解して、非水溶性基材フィルムの着色パターンが出現する。したがって、ユーザーは、本発明の水濡れ検知シートが大量の水に接触した、または少量の水と長時間接触したことを確認することができる。

本発明の水濡れ検知シートは、水溶性基材層の表面または内部に配置されている水溶性色素をさらに有していてもよい。

［水溶性色素］
水溶性色素は、水溶性基材層の表面または内部に所定のパターンで配置されている。本発明の水濡れ検知シートが水に接触する前は、水溶性色素は、水溶性基材層に保持されている。本発明の水濡れ検知シートが水に接触した場合、水溶性色素は、水に溶解または分散して、毛細管現象により、水溶性基材層の表面または内部を移動する。その結果、水溶性色素の着色パターンが変化するため、ユーザーは、本発明の水濡れ検知シートが水に接触したかどうかを確認することができる。

水溶性色素の種類は、水に対して溶解または分散しうるものであれば、特に限定されない。水溶性色素の例には、食紅、水溶性タール色素、植物系色素が含まれる。これらの水溶性色素は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

水溶性色素の位置は、本発明の水濡れ検知シートが水に接触した場合に、水溶性色素の着色パターンの変化をユーザーが外部から視認できれば、特に限定されない。たとえば、水溶性色素は、水溶性基材層の表面に配置されていてもよいし、裏面に配置されていてもよいし、内部に配置されていてもよい。また、水溶性色素の着色パターンは、水溶性基材層の表面全体を覆っていなければ特に限定されないが、非水溶性基材フィルムの着色パターンと異なっていることが好ましい。着色パターンの例には、ドット模様、水玉模様、ストライプ模様、格子模様、各種文字、各種記号が含まれる。

水溶性色素を水溶性基材層の表面、裏面または内部に配置する方法は、特に限定されない。たとえば、水溶性色素を含む水溶性インクを水溶性基材層に印刷または塗布すればよい。水溶性インクに含まれる溶媒の種類は、水溶性色素の種類に応じて適宜選択される。溶媒の例には、メチルエチルケトン、エタノール、アセトン、水が含まれる。

なお、本発明の水濡れ検知シートが水溶性色素を有する場合、水溶性基材層の表面は、水溶性色素を保持する観点、および毛細管現象により水溶性色素が溶解または分散した水を移動させる観点から、粗面化または多孔質化されていることが好ましい。たとえば、水溶性基材層が水溶性樹脂からなる場合、水溶性基材層の表面に粗面化処理または多孔質化処理を行うことが好ましい。粗面化処理の例には、エンボス加工法、サンドブラスト法、水溶性基材層の表面を薬液処理する方法が含まれる。

以上の構成によれば、本発明の水濡れ検知シートが少量の水と接触した場合、水溶性色素が水に溶解または分散して水溶性基材層の表面または内部を移動する。その結果、水溶性色素の着色パターンが変化するため、ユーザーは、本発明の水濡れ検知シートが水に接触したかどうかを確認できる。また、本発明の水濡れ検知シートが大量の水に接触した場合、または本発明の水濡れ検知シートが少量の水と長時間接触した場合、水溶性基材層が溶解して、非水溶性基材フィルムの着色パターンが出現する。したがって、ユーザーは、本発明の水濡れ検知シートが大量の水に接触した、または少量の水と長時間接触したことを確認することができる。

また、本発明の水濡れ検知シートは、水溶性色素が配置された水溶性基材層の上に不透水性透明フィルムをさらに有していてもよい。

［不透水性透明フィルム］
不透水性透明フィルムは、空気中の水分による誤検知を防止する。すなわち、空気中の水分が水溶性基材層に吸収された場合、水溶性色素が吸収された水に溶解または分散して、水溶性色素の着色パターンが変化してしまうことがある。このように、本発明の水濡れ検知シートが液体の水に接触していないにも関わらず、水溶性色素の着色パターンが変化してしまうことは好ましくない。そこで、不透水性透明フィルムは、空気中の水分が水溶性基材層に吸収されることを妨げることで、空気中の水分による誤検知を防止する。液体の水は、水溶性基材層の側面（断面）から水溶性基材層内部に浸入するため、本発明の水濡れ検知シートが液体の水に接触した場合は、水溶性色素の着色パターンが変化する。

不透水性透明フィルムの種類は、水を透過させず、かつ水溶性基材層を外部から視認できるものであれば、特に限定されない。たとえば、不透水性透明フィルムは、樹脂フィルムである。不透水性透明フィルムの素材の例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が含まれる。

以上の構成によれば、本発明の水濡れ検知シートが高湿度下に置かれた場合であっても、空気中の水分による誤検知を防止し、液体の水に接触したかどうかを正確に検知することができる。

本発明の水濡れ検知シートを製造する方法は、特に限定されない。たとえば、本発明の水濡れ検知シートは、１）着色した非水溶性基材を準備する第１の工程と、２）非水溶性基材の上に水溶性基材層を配置する第２の工程とにより製造されうる。本発明の水濡れ検知シートが水溶性色素を有する場合は、上記１）および２）の工程の間または後に、３）水溶性基材層を水溶性色素で着色する第３の工程を行う。また、本発明の水濡れ検知シートが不透水性透明フィルムを有する場合は、上記１）〜３）の工程の間または後に、４）水溶性基材層の上に不透水性透明フィルムを配置する第４の工程を行う。

第１の工程では、非水溶性色素で所望のパターンに着色された非水溶性基材フィルムを準備する。たとえば、非水溶性基材フィルムを部分的に着色する場合には、非水溶性色素を含むインクを所望の着色パターンとなるように塗布し、乾燥または硬化させればよい。また、非水溶性基材フィルム全体を着色する場合には、予め非水溶性色素を含有させた樹脂材料を用いて、非水溶性基材フィルムを形成すればよい。

第２の工程では、第１の工程で準備した非水溶性基材フィルムの上に水溶性基材層を配置する。たとえば、水溶性基材層が水溶性の紙材またはフィルム形状の水溶性樹脂の場合、非水溶性基材フィルムと水溶性基材層とを接着剤を用いて接着すればよい。また、水溶性樹脂または水溶性化合物を含む液体から水溶性基材層を形成する場合、非水溶性基材フィルムの上に水溶性樹脂または水溶性化合物を含む液体を塗布し、乾燥させればよい。

任意に行われる第３の工程では、水溶性基材層を水溶性色素で着色する。たとえば、水溶性基材層の表面または裏面に水溶性色素を含むインクを塗布すればよい。

なお、第２の工程に先立ち、第３の工程を行ってもよい。すなわち、水溶性基材層が紙材やフィルム形状の水溶性樹脂である場合、水溶性色素で水溶性基材層を着色した後に、着色された水溶性基材層を非水溶性基材フィルム上に積層してもよい。

任意に行われる第４の工程では、水溶性基材層の上に不透水性透明フィルムを配置する。たとえば、水溶性基材層の上に不透水性透明フィルムを積層すればよい。また、水溶性基材層の上に液体状の不透水性透明フィルムの材料を塗布し、硬化させてもよい。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る水濡れ検知シート１００の模式的な断面図である。図１に示すように、水濡れ検知シート１００は、非水溶性樹脂フィルム１１０（非水溶性基材フィルム）と、非水溶性樹脂フィルム１１０の上に積層された白色の水解紙１２０（水溶性基材層）とを有している。

非水溶性樹脂フィルム１１０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。非水溶性樹脂フィルム１１０は、非水溶性色素によって全体が青色に着色されている。また、非水溶性樹脂フィルム１１０と水解紙１２０は、水溶性の接着剤１３０で接着されている。

水濡れ検知シート１００は、非水溶性の接着剤１４０を介して被着物１５０に接着されうる。

以上の構成によれば、水に接触する前の水濡れ検知シート１００の外観は、白色の無地である。一方、水濡れ検知シート１００が大量の水に接触した場合、または少量の水と長時間接触した場合は、水解紙１２０が水に溶解してしまうため、水濡れ検知シート１００の外観は、全体が青色となる。

以上のように、本実施の形態にかかる水濡れ検知シートによれば、大量の水と接触した場合、または少量の水と長時間接触した場合であっても、水濡れを確実に検知することができる。

（実施の形態２）
図２は、実施の形態２に係る水濡れ検知シート２００の模式的な断面図である。なお、図１に示される実施の形態１の水濡れ検知シート１００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図２に示すように、水濡れ検知シート２００は、非水溶性樹脂フィルム１１０（非水溶性基材フィルム）と、水解紙１２０（水溶性基材層）と、水解紙１２０内に配置された水溶性色素２１０とを有している。水解紙１２０には、水溶性色素２１０によって赤色のドット模様が形成されている。

以上の構成によれば、水に接触する前の水濡れ検知シート２００の外観は、赤色のドット模様である。一方、水濡れ検知シート２００が少量の水に接触した場合、水溶性色素２１０が溶解または分散した水が水解紙１２０内を毛細管現象により移動するため、水濡れ検知シート２００の外観は、全体が赤色となるか、赤色のドット模様が滲んだ状態となる。さらに、水濡れ検知シート２００が大量の水に接触した場合、または少量の水と長時間接触した場合は、水解紙１２０が水に溶解してしまうため、水濡れ検知シート２００の外観は、全体が青色となる。

以上のように、本実施の形態に係る水濡れ検知シートによれば、水濡れ検知シートが接触する水の量および水との接触時間に関わらず、水濡れを確実に検知することができる。

（実施の形態３）
図３は、実施の形態３に係る水濡れ検知シート３００の模式的な断面図である。なお、図２に示される実施の形態２の水濡れ検知シート２００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図３に示すように、水濡れ検知シート３００は、非水溶性樹脂フィルム１１０（非水溶性基材フィルム）と、水解紙１２０（水溶性基材層）と、水解紙１２０内に配置された水溶性色素２１０と、水解紙１２０の上に配置された不透水性透明樹脂フィルム３１０とを有している。

不透水性透明樹脂フィルム３１０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。不透水性透明樹脂フィルム３１０は、水解紙１２０の上にラミネートされている。

本実施の形態に係る水濡れ検知シートによれば、高湿度下に置かれた場合であっても、空気中の水分による誤検知を防止し、液体の水との接触を正確に検知することができる。

以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。

１．水濡れ検知シートの作製
［実施例］
紫外線硬化インク（ＵＶ１６１シリーズ；株式会社Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ）を塗布して全体を青色に着色したポリエチレンテレフタレートフィルムの上に、接着剤を用いて水解紙（水溶性タック紙；リンテック株式会社）を接着した。その後、水解紙にドット模様となるように赤色の水溶性色素を含むインク（ＷＳ−７；東洋インキ株式会社）を塗布し、実施例の水濡れ検知シートを作製した。

［比較例１］
上質紙（片艶クラフト紙；城山製紙株式会社）に上述の赤色の水溶性色素を含むインクをドット模様となるように塗布し、比較例１の水濡れ検知シートを作製した。

［比較例２］
油分を除去した上質紙（片艶クラフト紙；城山製紙株式会社）に上述の赤色の水溶性色素を含むインクをドット模様となるように塗布し、比較例２の水濡れ検知シートを作製した。

２．水濡れ痕跡試験
作製した各水濡れ検知シート（実施例、比較例１または比較例２）から、５ｍｍ角の試験片を９枚ずつ切り出した。そして、各試験片を１００ｍＬの水道水に浸漬した。次いで、試験片を水道水に浸漬してから１秒後、１０分後、２０分後、３０分後、６０分（１時間）後、１２０分（２時間）後、７２０分（１２時間）後および１４４０分（２４時間）後に試験片をそれぞれ採取した。採取した試験片を乾燥させて、水濡れの痕跡を観察した。本試験は、水濡れ検知シートが大量の水に長時間接触した場合を再現したものである。

図４は、水濡れ痕跡試験の試験結果を示した写真である。図４に示されるように、水に浸漬する前は、実施例、比較例１および比較例２のすべての試験片において、赤色のドット模様が観察された。水道水に浸漬して１秒経過後、すべての試験片において、赤色の水溶性色素が面方向に移動して、赤色のドットが拡大した（滲んだ）。比較例１の試験片では、赤色の水溶性色素が周囲の水道水に溶出し始めた。

比較例１および比較例２の試験片では、水道水に浸漬する時間が長くなるにつれて、赤色の水溶性色素による色彩が薄くなった。これは、赤色の水溶性色素が周囲の水道水に溶出したためと考えられる。その結果、比較例１および比較例２の試験片では、水濡れの痕跡が消失してしまい、水濡れが生じたか否かを判別することが困難になった。

一方、実施例の試験片でも、水道水に浸漬する時間が長くなるにつれて、赤色の水溶性色素による色彩が薄くなったが、その代わりに青色の非水溶性色素による色彩が濃くなった。これは、水解紙が水道水に溶解し、青色に着色されたポリエチレンテレフタレートフィルムを視認できるようになったためと考えられる。このように、実施例の試験片では、水道水に長時間浸漬しても、水濡れが生じたことを示す痕跡が残っていた。

以上の結果から、本発明の水濡れ検知シートは、水濡れ検知シートが大量の水に長時間接触した場合であっても、水濡れ検知シートが水に接触したか否かを確実に検知できることがわかる。

本発明の水濡れ検知シートは、例えば、携帯電話機や携帯ゲーム機などの電子機器における水没ラベル、自動車や電動歯ブラシなどの防水試験、家庭用の石油タンク内などに流入した水分の検査に有用である。

１００，２００，３００ 水濡れ検知シート
１１０ 非水溶性樹脂フィルム
１２０ 水解紙
１３０，１４０ 接着剤
１５０ 被着物
２１０ 水溶性色素
３１０ 不透水性透明樹脂フィルム

Claims (3)

1. 少なくとも一部の領域が非水溶性色素で着色されている非水溶性基材フィルムと、
   前記非水溶性基材フィルムの上に配置され、表面または内部に所定のパターンで水溶性色素が配置されている水溶性基材層と、
   前記水溶性基材層の上に配置された不透水性透明フィルムと、
   を有し、
   前記非水溶性基材フィルムの着色パターンは、前記水溶性色素の配置パターンと異なる、
   水濡れ検知シート。
2. 前記非水溶性基材フィルムは、樹脂フィルムであり、
   前記水溶性基材層は、水解紙である、
   請求項１に記載の水濡れ検知シート。
3. 前記水溶性基材層の表面は、粗面化または多孔質化されている、請求項１または請求項２に記載の水濡れ検知シート。