JP2015205995A - プラズマ処理検知用インキ組成物及びプラズマ処理検知インジケータ - Google Patents
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Abstract
Description
1.色素及びバインダー樹脂を含有するプラズマ処理検知用インキ組成物であって、
前記バインダー樹脂がフェノール系樹脂を含有することを特徴とするインキ組成物。
2.前記フェノール系樹脂は、アルキルフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂及びロジン変性フェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも一種である、上記項1に記載のインキ組成物。
3.前記色素は、アントラキノン系色素、メチン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素及びキサンテン系色素からなる群から選択される少なくとも一種である、上記項1又は2に記載のインキ組成物。
4.ノニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤の少なくとも一種を含有する、上記項1〜3のいずれかに記載のインキ組成物。
5.増量剤を含有する、上記項1〜4のいずれかに記載のインキ組成物。
6.前記増量剤の一部又は全部がシリカである、上記項5に記載のインキ組成物。
7.前記プラズマ処理雰囲気下で変色しない色素成分の少なくとも一種を含有する、上記項1〜6のいずれかに記載のインキ組成物。
8.上記項1〜7のいずれかに記載のインキ組成物からなる変色層を含むプラズマ処理検知インジケータ。
9.前記プラズマ処理雰囲気下で変色しない非変色層を含む、上記項8に記載のインジケータ。
10.気体透過性包装体の内面に上記項8又は9に記載のインジケータが設けられているプラズマ処理用包装体。
11.前記インジケータを外部から確認できるように、包装体の一部に透明窓部が設けられている、上記項10に記載の包装体。
12.上記項10又は11に記載の包装体に被処理物を装填する工程、被処理物が装填された包装体を密封する工程、及び当該包装体を前記プラズマ処理雰囲気下に置く工程を有するプラズマ処理方法。
13.前記インジケータの変色層が変色するまで前記プラズマ処理雰囲気下に包装体を置く、上記項12に記載の処理方法。
本発明のプラズマ処理検知用インキ組成物(以下、単に「インキ組成物」とも言う)は、 色素及びバインダー樹脂を含有し、当該バインダー樹脂がフェノール系樹脂を含有することを特徴とする。
プラズマを検知するための着色剤(色素)としては、アントラキノン系色素、メチン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素及びキサンテン系色素からなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。上記色素(染料も含む)は、プラズマ処理雰囲気において化学構造が変化することにより変色する変色色素であり、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明のインキ組成物は、バインダー樹脂としてフェノール系樹脂を含有する。かかるフェノール系樹脂は、インキ組成物及び当該インキ組成物からなる変色層の耐熱性を向上させる作用を有する。
ノニオン系界面活性剤は、変色促進剤として作用し、着色剤と併用することによって、より優れた検知感度を得ることができる。
で表されるノニオン系界面活性剤は、アルキレングリコール誘導体である。
で表されるノニオン系界面活性剤は、ポリグリセリン誘導体である。
で表されるノニオン系界面活性剤は、アルキレングリコールグリセリル誘導体である。
で表されるノニオン系界面活性剤はアセチレングリコール誘導体である。
カチオン系界面活性剤としては、特に制限されないが、特にテトラアルキルアンモニウム塩、イソキノリニウム塩、イミダゾリニウム塩及びピリジニウム塩の少なくとも1種を用いることが望ましい。これらは市販品も使用できる。カチオン系界面活性剤を前記の着色剤と併用することによって、より優れた検知感度を得ることができる。上記カチオン系界面活性剤は1種又は2種以上で使用することができる。
増量剤としては、特に制限されず、例えばベントナイト、活性白土、酸化アルミニウム、シリカ、シリカゲル等の無機材料を挙げることができる。その他にも公知の体質顔料として知られている材料を用いることができる。この中でも、シリカ、シリカゲル及びアルミナの少なくもと1種が好ましい。特にシリカがより好ましい。シリカ等を使用する場合には、特に変色層表面に複数のクラックを効果的に生じさせることができる。その結果、インジケータの検知感度をより高めることができる。上記増量剤は1種又は2種以上で使用することができる。
インキ組成物は、必要に応じて溶剤、レベリング剤、消泡剤、紫外線吸収剤、表面調整剤等の公知のインキに用いられている成分を適宜配合することができる。
本発明のインジケータは、本発明のインキ組成物からなる変色層を含む。一般的には、基材上に本発明のインキ組成物を塗布又は印刷することによって変色層を形成することができる。この場合の基材としては、変色層を形成できるものであれば特に制限されない。
本発明は、気体透過性包装体の内面に本発明のインジケータが設けられているプラズマ処理用包装体を包含する。
表1に示される組成で各成分を混合することにより各インキ組成物を調製した。
各インジケータに対して耐熱性試験及び変色性試験を行った。各試験方法及び評価基準は下記の通りである。
先ず、各インジケータの変色層(熱処理前)の色度L*a*b*を日本電色工業株式会社製ハンディー型色彩計NR-11Aで測色した。
試験結果を表1に示す。
先ず、各インジケータの変色層(プラズマ処理前)の色度L*a*b*を日本電色工業株式会社製ハンディー型色彩計NR-11Aで測色した。
O 2 ガスを用いる処理条件
・O2ガス:10ml/min , CF4ガス:5ml/min
・電力:75W , 圧力:100Pa , 極間距離:50mm
・処理時間:20min
Arガスを用いる処理条件
・Arガス:20ml/min
・電力:75W , 圧力:20Pa , 極間距離:50mm
・処理時間:30min
表1の結果から明らかな通り、耐熱性については、実施例1〜4の変色層は、ΔE*ab≦5であり、目視でも大きな変化が分からない程度であった。比較例1〜3の変色層は、ΔE*abが大きく、温度による変色がみられた。変色性については、実施例の変色層は比較例の変色層と比較すると、熱による変色が生じないために比較例よりも変色速度が遅くなった。
≪変色性試験≫
先ず、実施例1のインキ組成物を用いて作製した実施例1のインジケータの変色層(プラズマ処理前)の色度L*a*b*を日本電色工業株式会社製ハンディー型色彩計NR-11Aで測色した。
いずれのプラズマ処理においても、処理前後の変色色差ΔE*abが5以上であることを確認した。即ち、プラズマ処理の完了を確認できることが実証された。
プラズマ処理(1):水蒸気・過酸化水素プラズマ
・装置:高周波プラズマ処理装置BP-1(サムコ製)
・蒸気:2mmol/min,電力:75W, 圧力:40Pa, 極間距離:50mm,処理時間:20min
プラズマ処理(2):四フッ化炭素プラズマ
・装置:高周波プラズマ処理装置BP-1(サムコ製)
・CF4ガス:5ml/min,電力:75W, 圧力:100Pa, 極間距離:50mm,処理時間:10min
プラズマ処理(3):大気圧プラズマ
・装置:プラズマトリートシステム(理化精機製)
・ガス:ドライエアー40L/h,照射距離:10mm,処理時間:400m/s×10回
プラズマ処理(4):大気圧プラズマ
・装置:タフプラズマ(富士機械製造製)
・ガス:N229.7L/min+ドライエアー0.3L/min,照射距離:10mm,処理時間:20m/s×10回
プラズマ処理(5):大気圧プラズマ
・装置:Precise300C(イースクエア製)
・ガス:N2125/min+H2O 2L/min,照射距離:1mm,処理時間:1m/s×10回
プラズマ処理(6):大気圧プラズマ
・装置:Precise300C(イースクエア製)
・ガス:N2125/min+H2 3.6L/min,照射距離:1mm,処理時間:1m/s×10回
実施例2のインキ組成物を用いて作製した実施例2のインジケータの変色層に対して、試験例2と同様の変色性試験をそれぞれ実施したところ、プラズマ処理(1)〜(6)のいずれの条件においても処理前後の変色色差ΔE*abが5以上であることを確認した。即ち、プラズマ処理の完了を確認できることが実証された。
実施例3のインキ組成物を用いて作製した実施例3のインジケータの変色層に対して、試験例2と同様の変色性試験をそれぞれ実施したところ、プラズマ処理(1)〜(6)のいずれの条件においても処理前後の変色色差ΔE*abが5以上であることを確認した。即ち、プラズマ処理の完了を確認できることが実証された。
実施例4のインキ組成物を用いて作製した実施例4のインジケータの変色層に対して、試験例2と同様の変色性試験をそれぞれ実施したところ、プラズマ処理(1)〜(6)のいずれの条件においても処理前後の変色色差ΔE*abが5以上であることを確認した。即ち、プラズマ処理の完了を確認できることが実証された。
Claims (13)
- 色素及びバインダー樹脂を含有するプラズマ処理検知用インキ組成物であって、
前記バインダー樹脂がフェノール系樹脂を含有することを特徴とするインキ組成物。 - 前記フェノール系樹脂は、アルキルフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂及びロジン変性フェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1に記載のインキ組成物。
- 前記色素は、アントラキノン系色素、メチン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素及びキサンテン系色素からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1又は2に記載のインキ組成物。
- ノニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤の少なくとも一種を含有する、請求項1〜3のいずれかに記載のインキ組成物。
- 増量剤を含有する、請求項1〜4のいずれかに記載のインキ組成物。
- 前記増量剤の一部又は全部がシリカである、請求項5に記載のインキ組成物。
- 前記プラズマ処理雰囲気下で変色しない色素成分の少なくとも一種を含有する、請求項1〜6のいずれかに記載のインキ組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のインキ組成物からなる変色層を含むプラズマ処理検知インジケータ。
- 前記プラズマ処理雰囲気下で変色しない非変色層を含む、請求項8に記載のインジケータ。
- 気体透過性包装体の内面に請求項8又は9に記載のインジケータが設けられているプラズマ処理用包装体。
- 前記インジケータを外部から確認できるように、包装体の一部に透明窓部が設けられている、請求項10に記載の包装体。
- 請求項10又は11に記載の包装体に被処理物を装填する工程、被処理物が装填された包装体を密封する工程、及び当該包装体を前記プラズマ処理雰囲気下に置く工程を有するプラズマ処理方法。
- 前記インジケータの変色層が変色するまで前記プラズマ処理雰囲気下に包装体を置く、請求項12に記載の処理方法。
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