JP2020101428A - タイムインジケータ - Google Patents

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Abstract

【課題】使用開始から終了までの期間を自由に設計することができ、小型化や薄型化が可能なタイムインジケータを提供すること。
【解決手段】タイムインジケータは、可視光を透過可能な合成樹脂と、合成樹脂中に分散させた昇華性物質と、を有する。このタイムインジケータは、昇華性物質の経時的な昇華により合成樹脂を通る可視光の透過特性が変化する。使用者は、この可視光の透過特性の変化を見て経過期間及び終了を判断することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば、芳香剤や消臭剤の使用開始後の経過期間及び終了を使用者に知らせるためのタイムインジケータに関する。
従来、芳香剤や消臭剤などの使用開始からの経過期間及び終了を使用者に知らせるためのタイムインジケータが利用されている。この種のタイムインジケータとして、例えば、目盛りを有する透明な管状容器の中にパラジクロールベンゾールなどの昇華性剤を詰め込んで、容器の下端にある開口をシールで塞いで密閉したものが知られている。
このタイムインジケータを使用する場合、使用者は、シールを剥がして昇華性剤の昇華を開始させる。使用者は、昇華性剤の残量を目盛りにより確認することで、使用開始後のおおよその経過期間及び終了を知ることができ、薬剤の効果が無くなる時期を判断することができる。
しかし、上述した従来のタイムインジケータは、昇華性剤が経時的に減少した場合に、昇華性剤が下方に落ちないように、管状容器の中に芯棒を配置している。このため、上述した従来のタイムインジケータは、小型化や薄型化が難しく設計の自由度が低い。また、薬剤の効果が終了するまでの期間が半年を超えるような用途に合わせて、使用する昇華性剤の量を多くすると、期間に比例して昇華性剤の量が増加し、タイムインジケータが大型化してしまう。
実開平1−61692号公報
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、使用開始から終了までの期間を自由に設計することができ、小型化や薄型化が可能なタイムインジケータを提供することを課題とする。
本発明のタイムインジケータの一態様は、可視光を透過可能な合成樹脂と、合成樹脂中に分散させた昇華性物質と、を有する。このタイムインジケータは、昇華性物質の経時的な昇華により合成樹脂を通る可視光の透過特性が変化する。使用者は、この可視光の透過特性の変化を見て経過期間及び終了を判断することができる。
例えば、合成樹脂の中に昇華性物質を混合して熱を加えて溶解し、所望する形状に成型した後に冷却すると、昇華性物質が結晶化して固化する。この場合、昇華性物質は、合成樹脂中で分散された状態となる。昇華性物質は、光を散乱することで合成樹脂を不透明にする。このため、経時的に昇華性物質が昇華すると、昇華性物質が存在しない合成樹脂だけの部分が透明になる。使用者は、この透明な部分の形状や大きさを見て、時間の経過を知ることができる。
本発明の一態様によれば、使用開始から終了までの期間を自由に設計することができ、小型化や薄型化が可能なタイムインジケータを提供することができる。
図1は、第1の実施形態に係るタイムインジケータを示す斜視図である。 図2は、図1のタイムインジケータの昇華性物質が部分的に昇華した状態を示す斜視図である。 図3は、第2の実施形態に係るタイムインジケータを示す斜視図である。 図4は、図3のタイムインジケータの昇華性物質が部分的に昇華した状態を示す斜視図である。 図5は、第3の実施形態に係るタイムインジケータを示す斜視図である。 図6は、図5のタイムインジケータの昇華性物質が部分的に昇華した状態を示す斜視図である。 図7は、第4の実施形態に係るタイムインジケータを示す斜視図である。 図8は、図7のタイムインジケータの昇華性物質が部分的に昇華した状態を示す斜視図である。 図9は、第5の実施形態に係るタイムインジケータを示す斜視図である。 図10は、第6の実施形態に係るタイムインジケータを示す斜視図である。 図11は、図10のタイムインジケータを矢印F11方向から見た斜視図である。
以下、本発明の実施形態に係るタイムインジケータについて図面を参照して説明する。
(素材について)
以下に説明する各実施形態で使用する素材1は、合成樹脂と昇華性物質を混合して溶解し、熱を加えて所望する形状に成型し、冷却して固めたものである。素材1には、この他に、機能性薬剤を含ませてもよい。或いは、昇華性の機能性薬剤を合成樹脂と混合して素材1を構成してもよい。
ここで用いる合成樹脂は、昇華性物質を混合しない状態で単体として固化した場合、可視光を透過可能な不透明でない材料から選択される。合成樹脂が可視光を透過する透明度は高いほどよい。また、合成樹脂は、昇華性物質に対して適度な溶解性を有する必要がある。さらに、合成樹脂は、昇華性物質の昇華を妨げない分子構造を有する必要がある。
例えば、このような合成樹脂として、ポリエチレン(PE)、ポリエチレン系共重合体各種(EAA、EEAK、EMA、EVAC)、ポリプロピレン(PP)などの樹脂、熱可塑性エラストマー(TPE)の中でもオレフィン系(TPO、EPDM)、スチレン系(SBS、SEBS、SEPS、SIS)などがあげられる。しかし、各実施形態で素材1に用いる合成樹脂は、これらのものに限定されない。
合成樹脂に対する昇華性物質の添加量が比較的少ない場合、合成樹脂は、昇華性物質の溶解性や常温での溶解性の低下を鑑みて、PEやオレフィン系の樹脂を用いることが好ましい。また、合成樹脂に対する昇華性物質の添加量が比較的多い場合、オレフィン系やスチレン系のエラストマーなどの合成樹脂を用いることが好ましい。
また、昇華性物質は、合成樹脂に混合して成型した状態で、結晶化して白い粒として見えるものが用いられる。このように、結晶化した昇華性物質は、素材1に入射する可視光を散乱させる性質を有する。結晶化した昇華性物質が素材1の中で分散して存在するため、合成樹脂と昇華性物質を混合して固化した素材1は、白濁した不透明な見た目となる。一方、昇華性物質が昇華して素材1から抜けた部分は、概ね合成樹脂のみが存在し、可視光が透過するため、透明に見えるようになる。
昇華性物質として、例えば、パラクロロメタキシレノール、パラクロロメタクレゾール、イソプロピルメチルフェノール、ヒノキチオール、N−(フルオロジクロロメチルチオ)−フタルイミド、N−ジクロロフルオロメチルチオ−N′,N′−ジメチル−N−フェニルスルファミド、パラメタン3,8ジオール、パラジクロルベンゼン、ナフタリン、樟脳、メントール、メントール系昇華体、ボルネオールなどの、融点が50℃以上の昇華性をもつ物質があげられる。これらの昇華性物質は、0℃程度の低温から昇華する性質を有する。
これらの昇華性物質のうち、例えば殺菌効果や防カビ効果を発揮するパラクロロメタキシレノール、パラクロロメタクレゾール、イソプロピルメチルフェノール、ヒノキチオール、N−(フルオロジクロロメチルチオ)−フタルイミド、N−ジクロロフルオロメチルチオ−N′,N′−ジメチル−N−フェニルスルファミドや、防虫効果や忌避効果を発揮するパラメンタン3,8ジオール、パラジクロルベンゼン、ナフタリン、樟脳など、昇華性物質自体が機能を持つ場合、素材1はタイムインジケータとして機能するだけでなく、機能性薬剤の効果を有した実効性タイムインジケータにもなり得る。
また、昇華性物質がタイムインジケータ機能のみを持つ場合の機能性薬剤として、例えば、香料、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤、防虫剤、防カビ剤などの揮散性を有する薬剤があげられる。
昇華性物質がタイムインジケータ機能のみを持つ場合の機能性薬剤の添加量は、素材1に対して、0.1〜50%が好ましく、より好ましくは0.5〜30%であり、さらに好ましくは1〜20%である。機能性薬剤の添加量が少なすぎると、機能性薬剤の本来持つ機能が発揮されず、添加量が多すぎると、タイムインジケータ機能が低下してしまう恐れがある。
また、機能性薬剤の用途には特に制限はなく、家庭用、業務用、工業用等の各種用途に好ましく用いることができる。より具体的な用途としては、例えば、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤、防虫剤、防カビ剤などが挙げられる。
(第1の実施の形態)
図1に示すように、第1の実施形態に係るタイムインジケータ10は、単に、上述した素材1を扁平な矩形の板状に成型したものである。よって、本実施形態のタイムインジケータ10は、使用開始時には、白濁した不透明な見た目を有する。以下、各実施形態の各図において、素材1が白濁した状態を斜線で示す。
本実施形態のタイムインジケータ10は、矩形の板状に限らず、ブロック状、フィルム状、シート状、棒状、球状など自由な形状に成型することができ、その構造を自由に設計することができる。タイムインジケータ10の形状や大きさを変えることにより、使用開始から終了までの期間も変わる。言い換えると、タイムインジケータ10の形状や大きさを変えることで、使用開始から終了までの期間を自由に設計することができる。
例えば、図1に示すように矩形板状に成型したタイムインジケータ10を空気中に放置すると、合成樹脂を透過して素材1から昇華性物質が経時的に徐々に抜けていく。このとき、昇華性物質は、タイムインジケータ10の表面に近い部分から先に昇華する。
このため、タイムインジケータ10は、図2に示すように、昇華性物質が昇華した表面に近い外側部分(合成樹脂だけが残った部分)から徐々に透明になっていく。以下の説明では、昇華性物質が抜けた部分を透明部分2と称し、昇華性物質が抜けていない白濁したままの部分を不透明部分4と称する。
本実施形態のように扁平で薄いタイムインジケータ10は、ブロック状や球状のものと比較して使用開始から終了までの期間が比較的短くなる。これに対し、素材1をブロック状や球状に成型したタイムインジケータ10を空気中に放置すると、素材1中に分散した全ての昇華性物質が昇華するまでの期間が長くなり、使用開始から終了までの期間を比較的長く設計することができる。また、フィルム状やシート状のタイムインジケータ10であっても、大きさを大きくすることにより使用開始から終了までの期間を長くすることができる。
また、本実施形態によると、タイムインジケータ10の形状を工夫することにより、タイムインジケータの経時的に変化する見た目を制御することができる。例えば、厚みの薄い部分と厚い部分を所望する形にレイアウトして、薄い部分が先に透明になるようなタイムインジケータ10を製造することもできる。
以上のように、本実施形態によると、タイムインジケータ10の形状や大きさを自由に設計することができるため、使用開始から終了までの期間を所望する期間に容易に設定することができ、薄型化や小型化が可能となる。また、形状を工夫することにより、見た目に楽しいタイムインジケータ10を製造することもできる。
なお、本実施形態によると、使用者は、タイムインジケータ10の白濁した不透明部分4が時間の経過とともに次第に中心部に向かって徐々に縮んでゆく状況が見えるため、使用開始から終了までの間の途中の状態であることを把握することができる。また、この場合、使用者は、使用開始後の経過期間および終了をおおよそ知ることができる。
また、香料、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤、防虫剤、防カビ剤など機能性薬剤を素材1に混ぜたタイムインジケータ10は、使用開始から終了までの期間を表示するタイムインジケータとして機能するだけではなく、各種機能を発揮することのできる実効性タイムインジケータとして機能させることも可能である。
(実施例)
ここで、上述したタイムインジケータ10の製造方法の一実施例について説明する。
1.0gの合成樹脂(住友化学(株)製アクリフト(R):EMMA:エチレン/メチルメタクリレートコポリマー)と0.1gの昇華性物質(北興化学工業株式会社製ホクバリン(R)MX:PCMX:パラクロロメタキシレノール)を混合し、この混合物をヒーターで100℃以上に加熱して溶解した。
溶解した混合物を加圧攪拌しながら押出成型により板状に押し出して、冷却させることで白濁固化した混合物を製造し、任意の大きさにカットすることで、タイムインジケータを得た。
(第2の実施の形態)
図3に示すように、第2の実施形態に係るタイムインジケータ20は、扁平な矩形板状に成型した素材1の2つの対向する表面に非透過性部材により形成した透明バリアフィルム22a、22bを設けた構造を有する。つまり、素材1の2つの対向する表面が透明バリアフィルム22a、22bにより覆われている。本実施形態では、素材1の4つの端面を開放して大気に触れさせている。このため、素材1の4つの端面が、昇華性物質の昇華を可能にする昇華可能部24となる。
透明バリアフィルム22a、22bは、素材1に含まれる昇華性物質が昇華した気体物質を透過不能な材料により形成されている。透明バリアフィルム22a、22bは、可視光を透過することができる透明な部材であることが好ましい。透明バリアフィルム22a、22bは、素材1の表面からの昇華性物質の昇華を規制し、昇華性物質の昇華を制御している。つまり、透明バリアフィルム22a、22bを配置していない昇華可能部24からのみ昇華性物質の昇華を可能にしている。これにより、昇華性物質の昇華速度をコントロールすることができ、タイムインジケータ20の使用開始から終了までの期間をコントロールすることができる。
また、タイムインジケータ20は薄ければ薄いほど昇華可能部24の面積が狭くなるため昇華速度を遅くすることができ、厚みのあるものよりも長期間使用可能となる。そのため、タイムインジケータ20を薄くして小型化することで、大きなものと同じだけの期間を示すことができるタイムインジケータ20を作ることができる。
本実施形態のタイムインジケータ20を空気中に放置すると、昇華性物質が昇華可能部24から経時的に徐々に昇華し、図4に示すように、昇華可能部24側から徐々に素材1の透明部分2が増えていく。言い換えると、本実施形態のタイムインジケータ20は、使用開始から経時的に素材1の不透明部分4が素材1の中心に向かって減少していく。使用者は、この不透明部分4の減少状態を見て、使用開始からのおおよその経過期間および終了を知ることができる。
以上のように、本実施形態のタイムインジケータ20は、素材1の2つの対向する表面に透明バリアフィルム22a、22bを設けた構造を有するため、第1の実施形態と同様に、タイムインジケータ20の大きさや形状を自由に設計することができる。
なお、本実施形態において、タイムインジケータ20の昇華可能部24を図示しないシールで密閉しておき、使用開始時にシールを剥がすようにしてもよい。この場合、タイムインジケータ20の使用開始時期を明確にすることができ、使用者による使い勝手を向上させることができる。
(第3の実施の形態)
図5に示すように、第3の実施形態に係るタイムインジケータ30は、扁平な直方体形状に成型した素材1の表面に非透過性部材32を部分的に設けた構造を有する。見方を変えると、タイムインジケータ30は、非透過性部材により形成した矩形箱状の容器32内に素材1を充填した構造を有する。つまり、素材1の底面、および4つの側面が非透過性部材32により覆われている。本実施形態では、素材1の図示上面側を開放して大気に触れさせている。このため、容器32の上面側が、昇華性物質の昇華を可能にする昇華可能部34となる。
非透過性部材32は、素材1に含まれる昇華性物質が昇華した気体物質を透過不能な材料により形成されている。非透過性部材32は、可視光を透過することができる透明な部材であることが好ましい。非透過性部材32は、素材1の表面からの昇華性物質の昇華を部分的に規制し、昇華性物質の昇華を制御している。つまり、非透過性部材32を配置していない昇華可能部34からのみ昇華性物質の昇華を可能にしている。これにより、昇華性物質の昇華速度をコントロールすることができる。
本実施形態のタイムインジケータ30を空気中に放置すると、昇華性物質が昇華可能部34から経時的に徐々に昇華し、図6に示すように、昇華可能部34側から徐々に素材1の透明部分2が増えていく。言い換えると、本実施形態のタイムインジケータ30は、使用開始から経時的に素材1の不透明部分4が容器32の底に向かって減少していく。使用者は、この不透明部分4の上面の高さ位置を見て、使用開始からのおおよその経過期間及び終了を知ることができる。
以上のように、本実施形態のタイムインジケータ30は、素材1の表面に非透過性部材32を部分的に設けた構造を有するため、第1の実施形態と同様に、タイムインジケータ30の大きさや形状を自由に設計することができる。また、本実施形態によると、非透過性部材32を素材1の表面に設ける位置や面積などを調整することにより、昇華性物質の昇華開始位置や昇華速度をコントロールすることができる。
また、本実施形態において、タイムインジケータ30の昇華可能部34を図示しないシールで密閉しておき、使用開始時にシールを剥がすようにしてもよい。この場合、タイムインジケータ30の使用開始時期を明確にすることができ、使用者による使い勝手を向上させることができる。
(第4の実施形態)
図7に示すように、第4の実施形態に係るタイムインジケータ40は、略円柱状に成型した素材1の周面に透明な非透過性部材42を設けた構造を有する。タイムインジケータ40の長手方向の両端には、非透過性部材42を設けておらず、素材1が外気に触れるように開放した昇華可能部44となっている。素材1に含まれる昇華性物質は、これら2か所の昇華可能部44を介して昇華する。このタイムインジケータ40は、素材1が外気に触れる昇華可能部44から離れた長手方向の中央部から昇華性物質が昇華するまでに多くの時間がかかる。このため、このタイムインジケータ40は、使用開始から終了までの期間が比較的長い。
本実施形態のタイムインジケータ40を空気中に放置すると、図8に示すように、昇華可能部44に近い長手方向の両端から徐々に透明部分2が広がる。言い換えると、このタイムインジケータ40によると、昇華性物質の残存範囲が、経時的に、長手方向の中央部に向けて減少する。使用者は、この透明部分2と不透明部分4の境界面を非透過性部材42の外側から見ることにより、タイムインジケータ40の使用開始からの経過期間及び終了を大まかに把握することができる。また、非透過性部材42の周面に長手方向に並んだ目盛り46を設けてもよい。使用者は、この目盛り46を基準にタイムインジケータ40の使用期間を目盛りによって読み取ることができる。
(第5の実施形態)
図9に示すように、第5の実施形態に係るタイムインジケータ50は、フック51を有するケース52内に素材1を充填等により封入した構造を有する。ケース52は、素材1に含まれる昇華性物質が昇華した気体物質を揮散させるための複数の窓部52a、52bを有する。複数の窓部52aを有するケース52の表面は、シール部材53により密閉される。1つの窓部52bを有するケース52の端面は、シール部材54により密閉される。このタイムインジケータ50を使用する場合、フック51を介してケース52を図示しないハンガーなどに吊るし、図示のようにシール部材53、54を剥離する。
本実施形態のタイムインジケータ50は、フック51によりハンガーなどに吊り下げて使用することができるため、使用者の目の高さで素材1の変化を確認することができる。このため、本実施形態によると、タイムインジケータ50による経過期間及び終了の確認を、目視で容易に行うことができる。
また、本実施形態の変形例として、フック51を有するケース52自体を素材1により成型してもよい。つまり、ケース52内に素材1を充填するのではなく、素材1のみで図9に示す形状のタイムインジケータ50を製造してもよい。この場合、経時的に昇華性物質が昇華しても、合成樹脂による透明部分2が残るため、フック51が無くなることはなく、最後まで使用することができる。
(第6の実施形態)
図10および図11に示すように、第6の実施形態に係るタイムインジケータ60は、上述した透明な非透過性部材により形成した扁平な矩形のケース62内に素材1を充填した構造を有する。図10および図11では、素材1に含まれる昇華性物質が経時的に途中まで昇華した状態を図示してある。
ケース62の一方の外面(或いは内面)には、図柄64が印刷により描かれている。或いは、ケース62の外側から図柄64のあるシールなどを貼着してもよい。昇華可能部66は、ケース62の長手方向の一端に設けられている。使用開始前の状態では、この昇華可能部66を図示しないシール部材などにより密閉しておいてもよい。
本実施形態のタイムインジケータ60を空気中に放置すると、昇華可能部66側から素材1に含まれる昇華性物質が昇華する。昇華性物質は、昇華可能部66に近い側から徐々に昇華し、透明部分2が徐々に大きくなる。つまり、素材1の昇華性物質の残存範囲が、経時的に、昇華可能部66から遠ざかる方向に減少する。
タイムインジケータ60の使用を開始した時点においては、素材1が白濁しているため図柄64が素材1に隠れて見えない。しかし、使用開始から昇華性物質が昇華し始めると、素材1の透明部分2が徐々に大きくなり、図示のように図柄64が見え始める。
以上のように、第6の実施形態によると、昇華性物質が昇華する過程において、図柄64が徐々に見えるようになるため、使用開始からの経過期間及び終了をより明確に把握できることに加え、タイムインジケータ60に模様やデザインなどの図柄64が経時的に出現するという楽しさを付与することができる。
上述した第1乃至第6の実施形態によると、タイムインジケータの形状や大きさを自由に設計することができる。このため、昇華性物質を昇華させる昇華可能部を狭い隙間にしたり広い開口にしたりすることにより、タイムインジケータの使用開始から終了までの期間を1カ月程度から数年程度まで幅広く設定することができる。また、タイムインジケータの形状を平らな形状や、細長い形状などにして、素材1の長手方向の端部に昇華可能部を設けることで、素材1中に分散している昇華性物質が時間をかけて昇華可能部から徐々に昇華するため、昇華性物質が昇華する途中の状態を経時的に表示することができる。
また、上述した実施形態によると、フィルムや立体形状物など形状に捉われずにタイムインジケータを設計することが可能なため、使用状況や使用環境に応じて使い勝手が向上する様に自由に成型することが可能となる。さらに、非透過性素材に印刷や装飾等を施すことで、目視確認をより明確にするだけでなく、模様やデザインが徐々に出現するという楽しさを付与することができる。
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
1…素材、 2…透明部分、 4…不透明部分、 10、20、30、40、50、60…タイムインジケータ、 22a、22b…透明バリアフィルム、 32、42…非透過性部材、 34、44、66…昇華可能部、 46…目盛り、 51…フック、 52、62…ケース、 64…図柄。

Claims (12)

  1. 可視光を透過可能な合成樹脂と、
    前記合成樹脂中に分散させた昇華性物質と、を有し、
    前記昇華性物質の経時的な昇華により前記合成樹脂を通る可視光の透過特性が変化する、
    タイムインジケータ。
  2. 前記合成樹脂と前記昇華性物質を混合し、熱変化により成型可能な請求項1に記載のタイムインジケータ。
  3. 前記合成樹脂がオレフィン系樹脂を含む、
    請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータ。
  4. 前記昇華性物質の融点は50℃以上である、
    請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータ。
  5. 前記合成樹脂は、前記昇華性物質に対する溶解性を有する、
    請求項1乃至請求項3に記載のタイムインジケータ。
  6. 前記昇華性物質は、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤、防虫剤、防カビ剤などの機能性薬剤を含む、
    請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータ。
  7. 前記合成樹脂は、オレフィン系エラストマーおよびスチレン系エラストマーのうち少なくとも一方を含む、
    請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータ。
  8. 前記合成樹脂の表面の一部を覆うように設けた、前記昇華性物質が昇華した気体物質を透過不能な非透過性部材をさらに有する、
    請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータ。
  9. 前記非透過性部材は、可視光を透過する性質を有し、前記昇華性物質の残量を測るための目盛りを有する、
    請求項8のタイムインジケータ。
  10. 前記昇華性物質が昇華した気体物質を透過不能な非透過性部材により形成したケースと、
    前記ケース内に収容された請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータと、
    前記ケースの開口を封止して前記容器を密閉したシールと、
    を有するタイムインジケータ。
  11. 前記昇華性物質が昇華した気体物質を透過不能な非透過性部材により形成したケースと、
    前記ケースを吊下げるためのフックと、
    前記ケース内に収容された請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータと、
    を有するタイムインジケータ。
  12. 前記昇華性物質が昇華した気体物質を透過不能な非透過性部材により形成したケースと、
    前記ケースに設けた図柄と、
    前記ケース内に収容された請求項1または請求項2に記載のタイムインジケータと、
    を有するタイムインジケータ。
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Citations (3)

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