(57)【要約】  この発明は、ＵＶ照射によって劣化するプラスチックの目的物の老化を決定するための表示デバイス（５）に関する。表示デバイスは、目的物上に配置されるか、又は目的物に組み込まれて固定され、そしてＵＶ照射によって劣化しうる顔料を含んでいる。この顔料の劣化は目的物中に含まれるプラスチックの劣化に従うか、又は法律もしくは他の規則に従って予め決められた時間間隔に対応する。  また、この発明は、前述に対応する性質を示す表示デバイス（５）を含む安全ヘルメットに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＶ照射によって劣化するプラスチックの目的物（７）の劣化を決定する表示デバイスであり、該目的物（７）上に配置又は目的物（７）中に組み込まれて固定されている該表示デバイス（１、５、９、１０）であって、該表示デバイス（１、５、９、１０）がＵＶ照射によって劣化する顔料を含んでおり、そしてその顔料の劣化が該目的物（７）中に含まれるプラスチック材料の、ＵＶ照射により生ずる劣化に従うことを特徴とする表示デバイス。
【請求項２】
ＵＶ照射によって劣化するプラスチックの目的物（７）の劣化を決定する表示デバイスであり、該目的物（７）上に配置又は目的物（７）中に組み込まれて固定されている該表示デバイス（１、５、９、１０）であって、該表示デバイス（１、５、９、１０）がＵＶ照射によって劣化する顔料を含んでおり、その劣化が法律もしくは他の規則により予め決められた時間間隔に対応することを特徴とする表示デバイス。
【請求項３】
前記表示デバイスの材料厚み（２、３、４、１１、１２、１３、１４、１５、１６）が顔料のステップワイズな劣化に対応するためにその表面に渡って変化していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の表示デバイス（１、５、９、１０）。
【請求項４】
前記表示デバイス（１、５、９、１０）が顔料により隠蔽され、かつ該顔料の劣化によって目に見えるようになるマーキング６を含んでいることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示デバイス（１、５、９、１０）。
【請求項５】
前記顔料が多段の色彩表示を実現するための異なる劣化性質を有する数個の成分の混合物であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表示デバイス（１、５、９、１０）。
【請求項６】
前記デバイスは顔料又は成分混合物がその顔料のステップワイズな劣化に対応するために、異なる複数層を含むことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の表示デバイス（１、５、９、１０）。
【請求項７】
表示デバイス（１、５、９、１０）が請求項１ないし６のいずれかの請求項に規定する性質を表示することを特徴とする、該表示デバイス（１、５、９、１０）を含む安全ヘルメット（７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＶ照射により分解性を有するプラスチック目的物の劣化を決定するための表示デバイスに関し、該表示デバイスは該目的物上に固定して配置されるか又は該目的物中に組み込まれている。  
本発明は、また表示デバイスを含む安全ヘルメットに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックは、種々の状況で用いられる物品である。特に、安全と個人保護のために異なる目的の製造に用いられてきている。プラスチックは、多くの有利な性質に恵まれている、例えば耐衝撃性を有し、また製造の際に異なる形状に容易に成形することができる。
【０００３】
残念ながら、プラスチックは、いくつかの欠点を有している。無視し得ない欠点は、それが紫外線照射の作用のもとで、劣化（老化）することである。例えば、紫外線の存在は、異なるタイプのプラスチックにクラックをもたらす。材料開発によりこの老化を抑制する試みがなされてはいるが、現在これらの物質に対して、老化は、安全、例えば人間の保護設備に対し極めて重要な部品の製造において考慮すべき要因である。
このような製品のいくつかの例は、安全ヘルメット、子供用カーシート及び子供用の自転車シートであり、これらは、すべてその耐用年数の期間多かれ少なかれ紫外線照射（ＵＶ照射）に曝される。
【０００４】
ＵＶ照射不存在下で、例えば製品が充填又は貯蔵されるとき、劣化はごくわずかである。その製品が屋内又は屋外で使用されるか、及び北緯度又は南緯度において使用されるか否かにより、老化速度の相違が観察される。換言すれば、製品が曝されるＵＶ照射は、老化の速度に決定的な影響を与える。
【０００５】
このような場合に、使用期限表示が現在行なわれているが、上記したように製品の老化を反映するのに十分な方法ではない。老化した又はその機械的強度に欠けている製品をもはや用いられなくするためには、使用期限表示は、相当の余裕安全率が適用されるように行なわなければならない。      
製品が使用できる期間の制限は、ＵＶ照射に最大限曝されそしてその結果老化する仮定を出発点として捉えられる。このことは、多くの場合にＵＶ照射に曝されていないので全く老化していないために使用可能である製品が、その使用期限表示が切れてた時に販売できなくなる。時折、老化のために欠陥となった商品が用いられる場合に、誰も人を負傷させ又は器物を破損するリスクを望まないので、使用期限表示は、尊重される。このことは、このような商品を多量に在庫している、製造者、小売業者そして末端ユーザーにとって、相当の経済損失となる。
【０００６】
更なる問題の側面は、ある国が使用最大許容期間に対して極めて厳しい立法上の要件を制定していることである。このことは、１の製品と同様の他の製品は立法のために１つのマーケットでせいぜい短い期間の使用であるの対し、他のマーケットにおいてはより長い期間使用可能となる。商品の実際の耐久性は、一般に前記した期間より長い期間であるので、制定された法律に関すると同様に不必要な経済損失を避けるため、最大限許可された期間を十分に使用可能にすることが特に重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来の使用期限表示よりも老化の程度をより反映した表示デバイスを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
背景技術の項で説明した表示デバイスがＵＶ照射により劣化する顔料を含み、そして該顔料の劣化に従って（follow）ＵＶ照射により目的物に含まれるプラスチック材料の劣化が生ずるか、又は法律によりもしくは他の規則により予め定められた時間間隔に従う（follow）場合に、本発明に基づき形成される目的物に到達することが可能となる。
【０００９】
安全ヘルメットに関しては、表示デバイスが少なくとも請求項１又は２の記載に相当する性質を表示する場合に、本発明による目的が達成される。更なる利点は、もし表示デバイスが請求項３ないし６に記載する１またはそれ以上の特性が与えられている場合に、達成される。
【００１０】
[図面の簡単な説明]
添付した図面を参照して、以下に本発明をより詳細に記述する。
図１ａは、本発明による表示デバイスの一態様の断面図である。
図１ｂは、図１Ａの表示デバイスの変形例による図である。
図２Ａは、使用前における、本発明による表示デバイスの第二の態様の平面図である。
図２Ｂは、本発明による図２Ａの表示デバイスの老化した状態の図である。
図３は、本発明による表示デバイスが安全ヘルメット上に配置された、長手方向の正面図である。
図４は、本発明による表示デバイスの第二態様の斜視図である。
図５は、本発明による表示デバイスの第三態様の斜視図である。
【００１１】
[好ましい実施態様の説明]
図１ａ、１ｂ、２Ａ及び２Ｂは、本発明による表示デバイスの態様の例を示している。本発明のこれらの又は他の態様に共通している特徴は、表示デバイスが日光に対する公知の堅牢性（fastness）の顔料を混合したキャリア材料、典型的にはプラスチック材料から製造される。
最も好ましくは、キャリア材料は、ポリエチレンであり、この材料は、経済的で、環境にも優しく、射出成形が可能で、紫外線に安定性で、顔料を用いて色彩に適応し、また、表示デバイスの耐用期間中顔料に対する好ましい環境を提供する。
ＵＶ安定化に関して、顔料は影響されず、意図されるこれらの性質を持続できることを確認する必要がある。
【００１２】
キャリア材料により導入される顔料は、そのキャリア材料よりも早く劣化するものである。光、特に紫外線の作用下で劣化の速さは、顔料の光に対する堅牢度により示される。光に対する堅牢度は、１から８の段階に等級分けされる、ここでより低位の形態では、顔料が光の作用下で迅速に劣化することを示し、一方より高位の形態は、劣化に長い時間を要することを示す。多くの顔料の性質は、よく知られており、実証されている。例えば、適当な公知の紫外線量の作用で紫色から白色、又は赤色から透明に色彩変化することは実現可能である。
【００１３】
顔料の劣化とそれに伴う表示デバイスはまた表示デバイスの材料厚みにより影響される。それは、表示デバイスの表面に近接して配置される顔料が最初に及び最大限の影響を受け、一方深部の位置する顔料は、表面顔料が破壊されたときにのみ影響を受ける。このように、色彩は、薄い材料厚みの部分で最初に消失する傾向にあり、他方、より大きな材料厚み部分は初期の色を最も長く維持する。
【００１４】
目的物上でＵＶ照射の作用下で劣化程度を示す、本発明による表示デバイスに対して、顔料の劣化は、本質的に目的物の材料が劣化するのと同じ速さで起こる。
表示デバイスが示す通り、目的物中の材料が健全であることを信頼させる目的のために、多分、表示デバイスにおける顔料の劣化は、幾分早く進行させることは可能であるが、より遅く進行させてはならない。
【００１５】
着色顔料と表示デバイスの材料厚みは、その表示デバイスがその上で曝される目的物中の材料が受ける劣化に適切に調和されている。しかしながら、適切な表示デバイスは、目的物として同じ材料から製造される必要はない；重要なことは、着色顔料の性質（すなわちＵＶ照射の作用下での劣化）が、目的物自体の製造物の劣化、例えばクラックの生成に対応することである。
目的物中の材料の劣化に対応する、表示デバイス中の顔料の劣化を引き起こすために以下のファクター：光、天候、温度に関するその性質を考慮した顔料の選択；顔料が含まれる目的物の厚みと同様にその顔料の濃度、に関して主に実験された。
【００１６】
適応の他の可能性は、着色顔料が劣化を受ける市場で紫外線に対して最大の許容暴露に対応するような方法で、着色顔料と材料厚みを選択することである。
このような場合には、その出発点は、許容される暴露期間に計算される全ＵＶ照射でなければならない。このように、予め定められた期間に積極的な使用（すなわち、ＵＶ照射への暴露）が達成されたときを示す、表示デバイスが得られる。
１の及び同様の目的物は、異なるマーケットに適用可能な法律又は他の規則に順応する異なる表示デバイスを備えている。
目的物が期間中に用いられないとき、ＵＶ照射から保護され、すなわち室内に保管されることを条件に、その老化は中断され、また表示デバイス中の着色顔料の劣化もまた中断される。
【００１７】
図１ａは、材料の厚みを変えている表示デバイス１の断面図である。材料の厚みは、薄い部分２から中間の厚み部分３を経て最大厚みに部分４に除々に変わっている。
図１ｂは、表示デバイス１のバリエーションの断面図である、ここで材料厚みは、端部２と最大厚みの中央部４の間で段階的に変化している。双方の図による表示デバイス１中の顔料が劣化するに従って、その色彩は、除々に消失していき、より薄い部分は最も早く、最も厚い部分が最後に消失する。色彩の除々の喪失は、ユーザーに対して、表示デバイス１がその上に固定されている目的物について製品寿命がどのくらい残っているかを示すことになる。
【００１８】
図２Ａは、その特有の性質が図１の表示デバイス１に対して記述されたこれらの性質と結合した表示デバイスのバリエーションを示す。図２Ａ中の表示デバイス５は、着色されたキャリア材から製造された小さい表象（token）の形である。
顔料は、図２Ａにおいて点の連続で示されている。図２Ａにおいて、表示デバイス５は、その初期の状態で示されている、すなわち、表示デバイスとそれが固定されている目的物が新しく、ＵＶ照射にまだ実体的に曝されていないときである。
表示デバイス５は、図中に文字Ｃの形でマーキング６が備えられている。図２Ａにおいて、マーキング６は、表示デバイス５中に配置された顔料によって隠蔽されている。このマーキングは、その色彩が非劣化顔料の色彩に相当するとき、特に見かけ上消失している。このマーキングは、表示デバイス５中に成形することができるが、また、後で付けることもできる、例えばプリント又は表示デバイスの内面上に貼ることもできる。
【００１９】
図２Ｂは、表示デバイスが長期間の間ＵＶ照射に曝された後の、図２Ａによる表示デバイス５を示す、この場合、その顔料は劣化してマーキング６は表面上明らかになる。表示デバイス５のような製造の際に、マーキング６は、表示デバイス中で曝される顔料よりも光に対して早く曝される、その結果マーキング６の色彩は、顔料と同じ速さでＵＶ照射により劣化されない。マーキング６が読めるようになると、このことは、ユーザーに対して表示デバイス５がその上に固定されている目的物が消費されそして交換されなければならないことを示すシグナルになる。
【００２０】
図３は、目的物上に配置された表示デバイス１、５を、より詳しくはその老化が表示デバイス１、５上で可読できるヘルメット７を示す。当然に、表示デバイス１、５は他のタイプの目的物上に配置することも可能である。この表示デバイス１、５は、よくＵＶ照射に曝される、好ましくは最大暴露されるヘルメット７のこれらの部分と同程度に曝される。このような手段により、ヘルメット７中の材料は、表示デバイス１、５中の顔料よりは劣化しないことが保証される。
【００２１】
表示デバイス１、５は、ある種の固定デバイス８によりヘルメット７に固定されている。このような固定デバイス８は、リベット止め、材料のアップセット、キャスティング、接着、又は他の利用可能な方法により実現される。行われる方法に対する１つの条件は、それが当局により制定される他の安全要求及びヘルメット７上の他の物品を満足する。表示デバイス１、５は、取り外しを困難にすべきで、少なくとも表示デバイス１、５を置き換えること、または明らかにこれが目視できることなく改ざんすることを不可能にすべきである。このような方法により、老化した安全ヘルメット７が該ヘルメット中の材料の実際の状態を反映しない新しい表示デバイス１、５を備えるというリスクを回避できる。
【００２２】
本発明による表示デバイス１、５を応用する１つの方法は、顔料に光に対する異なる堅牢度を有する２又はそれ以上の均一混合物を考慮することである。
その結果、表示デバイスはそれがＵＶ光に曝されるに従って、異なる色彩を表示するようになる。例えば、黄色が赤色よりも光に対する堅牢度高いときに、赤色と黄色の顔料を混合することは可能である。最初、表示デバイスは赤色であるが、赤色顔料が消失すると、表示デバイスは黄色に変わる。やがて、黄色に着色された顔料は消失し、そして表示デバイス白色に変わる。このことは、表示デバイス１、５とそれが固定された目的物が消耗間近であることをユーザーにあらかじめ警告を与えることになる。その結果、新しい目的物を余裕をもって注文することができる、このことは、計画購入と在庫管理の利点となる。異なる着色顔料の均一混合は、その厚みが図１に従う厚み変化、及び／又は図２Ａと２Ｂに従って模様がはめ込まれたマーキングを備えている表示デバイス１、５を有利に組み合わせることができる。
このように、好ましい視覚上の効果は、非常に広い範囲のバリエーションを達成できる。
【００２３】
本発明の変化の更なる他の方法は、表示デバイス１、５の異なる部分又は層に異種の顔料を配置することである。例えば、これらの部分は互いに隣接して配置させ、そしてこれらが同じ色彩になったときに、これれは目的物が置き換えられるべきことを示唆する。更なる方法は、第１の層が最初に消失するように異なる顔料を隣接する層に配置する、その後で第２の層の顔料が劣化を始める。このような場合、表示デバイス１、５の異なる色彩効果を変更する付加的方法を与える。異なる顔料の幾つかの層と部分の提供は、２又はそれ以上の成分の射出成形を前提とする。これらのバリエーションは、表示デバイス１、５のバリエーションと組み合わせることができる、この場合その厚みを変更し、マーキング６ははめ込まれるか、又はこの場合多数の異なる顔料が均一混合物中に存在する。表示デバイスの２つの具体的実例のバリエーション９と１０を図４と５に示す。
【００２４】
図４に示すバリエーションは、本質的に円形のディスク又はプレートの外形形状である。中心部１５の周りに、この図では４つの互いに異なる厚みのいくつかの領域１１、１２、１３、１４が配置されている、そしてユーザーには、それによって商品の全寿命の残りの程度又は使用期間が終了したことが表示される。この表示は、図２Ａと２Ｂに示されるマーキング６が表示デバイス９中に組み込まれているか、又はその背面上にプリントされていると、顔料の劣化が見えるようになる。例えば、マーキングは、ＵＶ光への暴露が同じ条件で、目的物が消費される前に該目的物が積極的に使用可能である、推定された残りの製品寿命を示すことができる。
【００２５】
図５のバリエーションは、中央領域から離れたその厚みが完全な円周に至るまで、時計方向に連続的に増加して、ステップ１７で不連続になる、周辺ゾーン１６を有する。顔料の劣化に基づく色彩変化は、ゾーン１６の厚みが増加するのと同じ方向に除々に行われる。上記したと同様の方法で、マーキング６は、目的物が取り替えられるべき時をユーザーに示唆するために、組み込まれるか又は表示デバイス１０上にプリントされる。
【００２６】
図３で表示デバイス１、５が安全ヘルメット上に固定されているように示されているが、他の目的物上に表示デバイス１、５、９、１０を配置することは当然に可能であり、この場合、材料の老化をモニターすることが重要である。このことは、例えば背景技術で言及したように、子供用の自転車後部座席及び自動車の子供用安全座席のように安全面が重要である目的物に特に適用できる。
本発明は更に、添付した請求項の範囲から逸脱することなく変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】本発明による表示デバイスの一態様の断面図である。
【図１ｂ】図１Ａの表示デバイスの変形例による図である。
【図２Ａ】使用前における、本発明による表示デバイスの第二の態様の平面図である。
【図２Ｂ】本発明による図２Ａの表示デバイスの老化した状態の図である。
【図３】本発明による表示デバイスが安全ヘルメット上に配置された、長手方向の正面図である。
【図４】本発明による表示デバイスの第二態様の斜視図である。
【図５】本発明による表示デバイスの第三態様の斜視図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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