漏れ検知シール・接着剤 東京工業高等専門学校 チーム名：科学部リケジョチーム 4年 武末早織 5年 吉岡里紗 4年 外崎 縁 3年 前野夕紀 1 従来の問題点 従来は… 様々な接着方法・接着対象 漏れた時の対処方法 に特化した接着剤・シールが多い 危険を教えてくれる接着剤・シールが少ない 漏れたことをできる限り早く知りたい！ 漏れる前に知りたい！ 漏れの状況、レベルを知りたい！ 接着剤・シール自身が教えてくれたら より早い対処が可能になるのでは…？ 2 提案 そこで… 漏れ検知シール・接着剤 を提案します！ ~アイデアの特長~ 1．漏れたことが で判断できる 2．漏れた が具体的に分かる 3．漏れを最小限に 食い止めることができるため、 3 概要・使用方法 色が変化することによって漏れを知らせます！ ① 接着剤・シールを 管接合部等に 接着 ② もしも… が発生 4 接着剤(透明)で接着 ③ 接着剤・シール の色が変化、 漏れを知らせる 4 漏れ発生！ 濃度によって 4 色が変化(透明→赤) 接着剤の成分 管内に流す物質と反応できる成分 漏れのレベルによって着色の度合いは変わる 反応 Three Bond ~条件~ 管内物質との反応時に色が変化 反応性が高い (接触後すぐに色が変化する程度) 管内物質によって種類が変わる! 接着成分 物質同士を接着させる成分 5 着色成分の例 着色成分は管内物質によって種類を変える必要がある 呈色試薬 を用いる！ 例) メチルオレンジ(酸) フェノールフタレイン(塩基) ヨウ素(デンプン) 等 ~例~ 管内物質：アンモニアガス 着色成分：フェノールフタレイン 着色成分は から 反応： に色が変化 6 参照：http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/shijiyaku.html 漏れ発見までの流れ ① 菅の亀裂・緩みなど 漏れの原因が生じる ② 亀裂から管内物質が漏れ始める ※ここでは亀裂の場合 亀裂 管内物質 接着剤 管 ③ 管内物質と接着剤が接触 7 接着剤 ④ 着色成分が反応、色が変化 がつくので に 気づくことが 出来る! 7 ※この例では透明→赤になるほど漏れが大きい 原理 着色成分( 着色成分( ) ※この例では白 接着剤 管 亀裂 ) ※この例では赤 管内 物質 着色成分が管内物質と反応し、 が起こる！ 管 管内物質 接着剤 管接合部 8 実験した写真 着色成分：フェノールフタレイン 管内物質：水酸化ナトリウム水溶液 使用した接着剤： ・一液性湿気硬化型弾性接着剤 ・プラスチック用ボンド ・二液混合型接着剤 ① 接着剤と着色成分 を混合 ※それぞれ異なる成分が配合されたものを 用いた チューブ ③ 循環装置 組み立て ポンプ ④チューブに 穴をあける ② チューブに 塗布する 赤色に変色 9 +αとして…(応用例) 漏れ感知シール・接着剤 応用例その1 応用例その2 着色成分が反応時に に変化 ⇒ブラックライトで発光 見えにくいところでも 漏れがわかる！ 既存の機能性接着剤と合わせ、 複数の機能を持った接着剤に！ 例) 漏れ検知シール・接着剤 ＋ 2300シリーズ = ねじ回りの緩み、もれ防止を強化 様々な応用が可能！ 10 コストの削減 自動車の場合 エンジン等の漏れは 不具合の中でも多い 工場などの場合 漏えいによる事故は 最も件数が多い 事故につながる可能性が高い 安全を保つために が不可欠 But… ・点検に多くの人件費がかかる ・人間の感覚に依存 (例：金槌で叩いた時の音で判断) ・専門の業者に任せる企業も・・・ 漏れ感知シール・接着剤を使えば… 点検が楽になる⇒点検の際に生じる人件費等を減らせる！ 11 特許調査 <漏れを化学的に検知し、その部分が変色する特許> 発明名称 出願者 公開番号 漏洩検知チューブ 山形日本電気株式会社 特許公開２００２－８２０１０ 管自体が変色、接着剤ではない <漏れを物理的に検知し、その部分が変色する特許> 発明名称 出願者 公開番号 ねじ部材の緩み止め用接着 株式会社スリーボンド 特許公開平７－３３１１８７ 剤組成物 構造物の亀裂検出用被覆層 及び構造物の亀裂検出用 東日本高速道路株式会社 特許公開２０１１－２１４９５７ 被覆層の製造方法 色素が入ったマイクロカプセルが物理的に割れることによって着色 ※青色で示した2つの特許は既に特許権利破棄 接着剤自身が化学的に反応し、着色するものはない 12 12 新規性がある ビジネスモデル 接着剤・シールに含まれる着色成分は管内物質によって異なる 一般家庭用 見込み受注生産 水道管・ガス管用など 目的が限定的 ⇒量産可能 量産可能な 製品の販売 対価 一般家庭 工業用 完全受注生産 その都度反応成分を 変える 製品の販売 (完全受注生産) 対価 工業分野 幅広い分野での需要が見込める 13 課題 表面に埃や汚れが付着すると着色しても分からないのでは？ ほこりの場合 汚れの場合 帯電させないことで ほこりを付きにくくする！ 表面を撥水性にし、 汚れを付きにくくする！ 導電性ポリマー等を加えると、 静電気が発生しても 放電されるため、帯電しない ・撥水性の物質を 接着剤内に入れる ・接着剤表面を撥水処理する ＜撥水処理前＞ 付かない！ ＜撥水処理後＞ ほこり 電子 接着剤 管 落ちない… 落ちやすい！ 14 まとめ 危険を教えてくれる接着剤・シールを作ることは出来ないか? 漏れ検知シール・接着剤 を提案します！ 漏れるとシール・接着剤の色が変化 ⇒漏れた箇所、量が分かる 漏れる前に分かる 漏れの早期発見！ ⇒事故を防止・環境にやさしい 他の機能を伴う接着剤と組み合わせが可能 ⇒応用性がある 15
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