JP4969017B2 - 温度履歴および水分付着履歴インジケータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の温度を超えたか否かの温度履歴と、水分付着の有無の履歴とを、色調や外観の不可逆的な変化により表示して記録するインジケータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食料品や医薬品のような製品は、所定の温度を超えたり、水分が付着したりすると、腐敗したり、劣化したりすることがある。また、精密機器のような製品は、所定の温度を超えたり、水分が付着したりすると、破損したり、故障したりすることがある。
【０００３】
製品の温度履歴や水分付着の有無の履歴を確認するために、履歴を色調の変化で示す温度インジケータや水分インジケータが汎用されている。
【０００４】
このような温度インジケータとして特許文献１には、熱溶融した物質に色素が拡散するインキで印刷されたものであって、所定の温度に加熱されたことを明瞭な色調の変化で示し、温度が下がった後でも元の色調に戻らず温度履歴を確認できるものが開示されている。
【０００５】
また、水分インジケータとして特許文献２には、結露した水に溶解した水溶性染料がインキビヒクルへ拡散するインキで印刷されたものであって、結露した水が付着したことを明瞭な色調の変化で示し、乾燥後でも元の色に戻らず、水分付着履歴を確認できるものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９４１２７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９６２４７号公報
【０００７】
これらのインジケータはそれぞれ温度、水分付着のみを検知するものである。温度と水分付着との双方の履歴を確認するためには、両方のインジケータを貼付したり、両方のインキを並べて印刷し一体化したインジケータを作製して貼付したりしなければならず、操作が煩雑なうえ、生産性が悪い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、温度履歴と水分の付着履歴とのいずれをも明瞭で不可逆的な、色調や外観の変化により正確に検知できる簡便なインジケータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明の温度履歴および水分付着履歴インジケータは、検知すべき温度に対応する融点を持つ粒状または粉末状の熱溶融性物質の５〜６０重量部と、熱溶融した該物質への微細化又は溶解による拡散性がありその拡散によって表面で色調を変化させる粒状または粉末状で、分散性染料、油溶性染料、バット染料、媒染染料、アゾイック染料、硫化染料、有機顔料、無機顔料から選ばれる少なくとも１種類の色素の０．０１〜２５重量部と、該色素とは異なる色調の有色であり該溶融性物質及び該色素を溶解しない水性インキとして該粒状または粉末状の色素を隠蔽し該熱溶融した該物質への該微細化又は該溶解による該拡散した色素を隠蔽しない量である１５〜９５重量部とを粉砕され混合されているインジケータインキが、水分の付着により該水性インキを周辺に滲ませて外観の変化を生じさせる紙基材へ付されているものである。
【００１０】
インジケータインキは、熱溶融性物質を５〜６０重量部、色素を０．０１〜２５重量部、有色の水性インキを１５〜９５重量部含んでいることが好ましい。この範囲から外れると、色調の変化が不明瞭となってしまう。
【００１１】
温度履歴および水分付着履歴インジケータは、インジケータインキが、基材に塗布されている。塗布された部分は、インキ層中に多量に存する熱溶融性物質や有色の水性インキによって、それより遙に少量存する色素が隠蔽されているために、有色の水性インキの色調のみが観察される。
【００１２】
インジケータは、所定の温度以上に加熱されると熱溶融性物質が溶融する。熱溶融した物質に色素が、より微細になって拡散したり、溶解して拡散したりして、インジケータ表面に多く露出される結果、インジケータの色調が変化したと観察される。熱溶融性物質への色素の拡散が不可逆的であるので、このインジケータは冷却されても、変色前の色調に戻らない。
【００１３】
一方、水分が付着すると有色の水性インキが、塗布された部分から周辺に滲む結果、外観が変化したと観察される。周辺への有色の水性インキの滲みが不可逆的であるので、水分が蒸発しても水分付着前の状態に戻らないものである。
【００１４】
また、インジケータは、所定の温度を超過した場合、色素によって、色調が変化して表示し、また水分が付着した場合、有色の水性インキが周辺に滲むことによって、外観が変化して表示する。それぞれの表示方法が異なるので、このインジケータは、所定温度の超過、または水分の付着のどちらの履歴を経たのかという正確な判定が可能である。
【００１５】
熱溶融性物質は、０．０１μｍ〜５ｍｍの径を有していることが好ましく、色素は、０．００１μｍ〜１ｍｍの径を有していることが好ましい。
【００１６】
熱溶融性物質は、検知温度を決定する成分であって、常圧下で、検知すべき温度に対応する融点を有する物質であり、脂肪酸類、エーテル類、ケトン類、アミン類、アミド類、ニトリル類、および炭化水素類から選ばれる少なくとも１種類が好ましい。
【００１７】
脂肪酸類として、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、アジピン酸、オクタン酸、トリコサン酸、テトラトリアコンタン酸、２，３−ジメチルノナン酸、２，３−メチルテトラコサン酸、２−ヘキセン酸、ブラシン酸、２−メチル−２−ドデセン酸、β−エレオステアリン酸、ベヘノール酸、cis−９，１０−メチレンオクタデカン酸、ショールムーグリン酸、３，３´−チオジプロピオン酸−ｎ−ドデシル、トリラウリン、パルミチン酸アニリド、ミリスチン酸アニリド、ステアリン酸アニリド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、セバシン酸、サリチルアニリド、ｍ−ニトロアセトアニリド、ｐ−ヒドロキシアセトアニリド、ＤＬ−ピログルタミン酸、Ｎ−アセチル−Ｌ−グルタミン酸、カプロン酸アミド、カプロン酸−β−ナフチルアミド、エナント酸アニリド、エナント酸フェニルヒドラジド、アラキン酸−ｐ−クロルフェナシル、ヘキサテトラコンタン酸メチル、メリシン酸ミリシル、ギ酸コレステリル、１−モノアラキン、１，３−ジステアリン、１−アセト−２，３−ジステアリン、チオラウリン酸−ｎ−ペンタデシル、ステアリン酸塩化物、無水パルミチン酸、ステアリン酸−酢酸無水物、コハク酸、シュウ酸−ｐ−ニトロベンジル、マロン酸−ｐ−フェニルフェナシル、スベリン酸フェナシル、セバシン酸ベンジルアンモニウム塩、ピメリン酸ジ−ｐ−トルイジド、コハク酸メチル、２−オキシエナント酸、２−ブロム吉草酸、２−オキシステアリン酸メチル、３−オキシテトラコサン酸、２１−オキシヘンエイコサン酸メチル、トレオ−９，１０−ジオキシステアリン酸エライジル、１５−クロロペンタデカン酸、２−ケトステアリン酸、α−スルホステアリン酸メチルナトリウム塩、２−フルオルアラキン酸、trans−１３，１４−エピチオベヘン酸、α−メチルウンデカンジカルボン酸ジメチルが挙げられる。
【００１８】
エーテル類として、例えば、ジヘキサデシルエーテル、ジオクタデシルエーテル、シチジン、アデノシン、ヘスペリジン、フェノキシ酢酸ナトリウム、２，２´−ビス（ヒドロキシメチル）ジフェニルエーテル、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェノキシ）ベンゼン、アルミニウムトリエトキシドが挙げられる。
【００１９】
ケトン類として、例えば、ステアロン、ドコサン−２−オン、フェニルヘプタデシルケトン、シクロノナデカノン、ビニルヘプタデシルケトン、４，４−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、ビス（２，４−ペンタンジオナイト）カルシウム、１−クロロアントラキノンが挙げられる。
【００２０】
アミン類として、例えば、トリコシルアミン、ジオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、ヘプタデカメチレンイミン、ナフチルアミン、ｐ−アミノ安息香酸エチル、１−フェニル−２−チオ尿素、ｏ−トリチオ尿素、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、４−アミノ安息香酸、スルファメタジン、硝酸グアニジン、ｐ−クロロアニリン、プロピルアミン塩酸塩が挙げられる。
【００２１】
アミド類として、例えば、ヘキシルアミド、オクタコシルアミド、Ｎ−メチルドデシルアミド、Ｎ−メチルヘプタコシルアミド、α−シアノアセトアミド、サリチルアミド、ジシアンジアミド、２−ニトロベンズアミド、Ｎ−ブロモアセトアミドが挙げられる。
【００２２】
ニトリル類として、例えば、ペンタデカンニトリル、マルガロニトリル、２−ナフトニトリル、ｏ−ニトロフェノキシ酢酸、３−ブロモベンゾニトリル、３−シアンピリジン、４−シアノフェノールが挙げられる。
【００２３】
炭化水素類として、例えば、ヘキサデカン、テトラトリアコンタン、１−ノナトリアコンテン、trans−ｎ−２−オクタデセン、ノナデシルベンゼン、ヘキサトリアコンチルベンゼン、２−メチルナフタレン、ヘキサメチルベンゼン、ビセン、塩化シアヌル、１−フルオロノナデカン、１−クロロエイコサン、１−ヨードペンタデカン、１−ブロモヘプタデカン、１，２，４，５−テトラキス（ブロモメチル）ベンゼン、１，３−ジ（４−ピリジル）プロパンなどが挙げられる。
【００２４】
色素は、熱溶融した物質中に分散、溶解することで拡散し温度履歴および水分付着履歴インジケータの色調を変化させる成分であり、分散性染料、油溶性染料、バット染料、媒染染料、アゾイック染料、硫化染料、有機顔料、無機顔料から選ばれる少なくとも１種類が好ましい。
【００２５】
直接染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ３９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブラウン２、ダイレクトファストスカーレット ４ＢＳ、ベンゾパープリン ４Ｂ、ダイレクトファストオレンジ Ｓ、ダイレクトロージュリンレッドＢ、クロランチファストレッド ６ＢＬＬ、シリアスレッド ４Ｂ、シリアススプラレッドバイオレット ＲＬ、シリアススプラバイオレット ＢＬ、ダイレクトスカイブルー ５Ｂが挙げられる。
【００２６】
媒染染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．モルダント・レッド７、Ｃ．Ｉ．モルダント・ブラック３８が挙げられる。
【００２７】
アゾイック染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．アゾイック・ブルー９、Ｃ．Ｉ．アゾイック・ジアゾ・コンポーネント１１が挙げられる。
【００２８】
硫化染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．サルファ・ブラック１、Ｃ．Ｉ．サルファ・レッド５が挙げられる。
【００２９】
バット染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．バット・グリーン９、Ｃ．Ｉ．バット・バイオレット２が挙げられる。
【００３０】
分散性染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパース・ブルー３、ディスチャージ・レッドＢＢが挙げられる。
【００３１】
油溶性染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベント・オレンジ２、Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブルー２５、フラビアニック・アジド・ジソジウム塩、プリムリン酸が挙げられる。
【００３２】
有機顔料として、例えば、４，１０−ジブロモアントロン、ジベンゾアントロン、コチニールレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ベーシック・レッド１レーキ、アリザリンレーキ、タンニン酸・没食子酸・鉄レーキが挙げられる。
【００３３】
無機顔料として、例えば、カオリン、紺青、硫酸ストロンチウム、二酸化チタン、カーボンブラックが挙げられる。なお前記Ｃ．Ｉ．はカラー・インデックスの略字である。
【００３４】
有色の水性インキは、水分の付着により周辺に滲む性質を有するもので、一般的な有色の水性インキであり、加温により熱溶融した物質中に拡散した色素の色調を隠蔽しないものが好ましい。また、有色の水性インキは、熱溶融性物質および色素を溶解しないものが使用される。
【００３５】
インジケータインキは、色調調整剤、増量剤、安定剤、沈降防止剤、界面活性剤、分散剤などの添加剤を含有していてもよい。
【００３６】
基材はインジケータインキの塗布性や保持性が良好であって、熱伝導性がよく製品の温度とインジケータ層に温度差を生じにくいものが好ましい。例えば、上質紙が挙げられる。
【００３７】
基材には製品にインジケータを簡便に貼付するため、インジケータインキが塗布されていない側の基材の面に粘着層を設けられていてもよく、さらに粘着層に剥離紙が付設されていてもよい。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３９】
熱溶融性物質と色素とを混合し、粉砕する。次に有色の水性インキを加えて混合して、インジケータインキにする。このインキを基材に塗布すると、温度履歴および水分付着履歴インジケータが得られる。
【００４０】
また熱溶融性物質の融点以下の温度で、熱溶融性物質と色素との粉砕と混合、および有色の水性インキの混合を一工程で行ってもよい。
【００４１】
混合の際、乳鉢、ボールミル、サンドミル、三本ロール、攪拌機を用いてもよい。粉砕の際、乳鉢、ボールミル、サンドミルを用いてもよい。
【００４２】
塗布は熱溶融性物質の融点以下の温度で行われれば、はけ、ロールコーターによる塗布や、スプレーによる吹き付け、シルクスクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷といった印刷加工などが可能である。
【００４３】
（実施例１）
熱溶融性物質としてミリスチン酸を１００重量部と、色素としてＣ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ３９を１重量部と、有色の水性インキとして市販の水性インキ（黄色）（ぺんてる株式会社製、商品名カラーブラッシュ）を２００重量部とを、ボールミルで粉砕、混合し、黄色のインキを得た。得られたインキをシルクスクリーン印刷で裏面粘着剤つき上質紙の表面に印刷し、黄色のインジケータを作製した。このインジケータを室温から５０℃まで加熱後、再び室温まで冷却したときの色調を確認したところ、橙色に変色した。また未使用のインジケータに水を滴下した後、水が乾燥したときの外観を確認したところ、黄色が周辺部に滲んだ状態であった。
【００４４】
（実施例２〜２２）
熱溶融性物質を変えたこと以外は実施例１と同様にして、インジケータを作製した。作製したインジケータを、加熱温度を熱溶融性物質に応じ変えたこと以外は実施例１と同様に試験し、加熱による変色および水分による外観変化を確認した。インキ成分、加熱温度、変色前後の色調を表−１に示す。
【００４５】
（実施例２３〜３０）
色素を変えたこと以外は実施例１と同様にして、インジケータを作製した。作製したインジケータを実施例１と同様に試験し、加熱による変色および水分による外観変化を確認した。インキ成分、加熱温度、変色前後の色調を表−２に示す。
【００４６】
【表１】

【００４７】
【表２】

【００４８】
表−１、２から明らかなとおり、実施例１〜３０の温度履歴および水分付着履歴インジケータは、所定の温度で明瞭に色調変化し、所定の温度履歴を経たことを表示することができ、また水滴下前と後で明瞭な外観変化が認められ、水分の付着の履歴を検知できた。
【００４９】
（比較例１）
市販の温度履歴インジケータとしてサーモラベルＬＩ−５０（日油技研工業（株）製の商品名）を室温から５０℃まで加熱後、再び室温まで冷却したときの色調を確認したところ、白色から赤色に変色していた。また未使用のインジケータに水を滴下した後、水が乾燥したときの色調を確認したが、変化は認められなかった。
【００５０】
（比較例２）
市販の水性ペンで上質紙の表面に線を描画した水分付着履歴インジケータに水を滴下した後、水が乾燥したときの色調を確認したところ、線が滲んでいるのが確認された。また未使用のインジケータを室温から１００℃まで加熱後、再び室温まで冷却したときの色調を確認したが、変色は認められなかった。
【００５１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の温度履歴および水分付着履歴インジケータは、熱溶融性物質の種類や配合量を変えることにより、任意の検知温度を設定することができる。色調が変化したのか、外観が変化したのかにより、所定温度の超過、または水分の付着のどちらの履歴を経たのかという正確な判定が可能である。
【００５２】
温度履歴および水分付着履歴インジケータは、印刷等の加工により、さまざまな形状に作製することができる。このインジケータは、簡便に製造でき、安価である。
【００５３】
このインジケータは、所定の温度を超えるか、または水分が付着したかのいずれかの場合に、色調や外観が変化する。このインジケータを用いるだけで温度履歴と水分付着履歴とのいずれをも簡便かつ確実に検知できる。
【００５４】
このインジケータは、温度上昇や水分の付着を忌避すべき食料品や医薬品や精密機器のような製品に貼付され、流通、保管、使用時における温度履歴および水分付着の履歴の確認や、製品の故障時の原因解明、製品の品質保証等に用いることができる。

Claims (3)

1. 検知すべき温度に対応する融点を持つ粒状または粉末状の熱溶融性物質の５〜６０重量部と、熱溶融した該物質への微細化又は溶解による拡散性がありその拡散によって表面で色調を変化させる粒状または粉末状で、分散性染料、油溶性染料、バット染料、媒染染料、アゾイック染料、硫化染料、有機顔料、無機顔料から選ばれる少なくとも１種類の色素の０．０１〜２５重量部と、該色素とは異なる色調の有色であり該溶融性物質及び該色素を溶解しない水性インキとして該粒状または粉末状の色素を隠蔽し該熱溶融した該物質への該微細化又は該溶解による該拡散した色素を隠蔽しない量である１５〜９５重量部とを粉砕され混合されているインジケータインキが、水分の付着により該水性インキを周辺に滲ませて外観の変化を生じさせる紙基材へ付されていることを特徴とする温度履歴および水分付着履歴インジケータ。
2. 該熱溶融性物質が脂肪酸、エーテル、ケトン、アミン、アミド、ニトリル、炭化水素およびこれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種類であり、
   該色素が、Ｃ．Ｉ．ディスパース・ブルー３および／またはディスチャージ・レッドＢＢからなる該分散性染料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・オレンジ２、Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブルー２５、フラビアニック・アジド・ジソジウム塩および／またはプリムリン酸からなる該油溶性染料、Ｃ．Ｉ．バット・グリーン９および／またはＣ．Ｉ．バット・バイオレット２からなる該バット染料、Ｃ．Ｉ．モルダント・レッド７および／またはＣ．Ｉ．モルダント・ブラック３８からなる該媒染染料、Ｃ．Ｉ．アゾイック・ブルー９および／またはＣ．Ｉ．アゾイック・ジアゾ・コンポーネント１１からなる該アゾイック染料、Ｃ．Ｉ．サルファ・ブラック１および／またはＣ．Ｉ．サルファ・レッド５からなる該硫化染料、４，１０−ジブロモアントロン、ジベンゾアントロン、コチニールレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ベーシック・レッド１レーキ、アリザリンレーキおよび／またはタンニン酸・没食子酸・鉄レーキからなる該有機顔料、カオリン、紺青、硫酸ストロンチウム、二酸化チタンおよび／またはカーボンブラックからなる該無機顔料から選ばれる少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１に記載の温度履歴および水分付着履歴インジケータ。
3. 該インジケータインキが、色調調整剤、増量剤、安定剤、沈降防止剤、界面活性剤、及び分散剤から選ばれる少なくとも１種類の添加剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の温度履歴および水分付着履歴インジケータ。