JP2005219788A6 - 可視光に対して感受性のある材料を保存するための遮光性容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 可視光硬化型接着材等の可視光に感受性のある材料を保存する遮光性容器中の内容量を、目視で簡単に判別できる容器。
【解決手段】 可逆性サーモクロミック色素を練り込んだ樹脂、コート材、シール等により、容器の全部又は一部が、温度の違いによって異なる色調を呈する部分を有する容器を用いる。容器内の内容物と、空隙部との熱容量の違いに起因して、内容物に接した部分と、そうではない部分とで温度上昇（又は降下）の速度に違いが生じるため、例えば、冷蔵庫に保存していた容器を取り出して室温下に置いておくと、容器の内容物に接していない部分が先に変色し、その変色域から内容物の量が判別できる。可逆性サーモクロミック色素として、その変色温度が、冷蔵庫温度以上、体温以下にあるものを採用すると特に簡便である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、可視光に対して感受性のある材料を保存するための容器に関する。さらに詳しくは、肉眼で直接確認することの困難な容器中に存在する、可視光に対して感受性のある材料の量を容易に判別することの可能な容器に関する。

化粧品、医薬品、歯科材料、フォトレジスト材料等において、可視光に対して感受性のある材料は種々用いられている。例えば、歯科材料においては、可視光の照射によって重合・硬化する接着材や充填修復材が汎用されている。

このような可視光に対して感受性のある材料（以下、可視光感受性材料）は、光の当たらないように遮光性の容器に保存する必要があり、容器には不透明の素材が使用される。

通常、容器から少量ずつ取り出して使用される材料の場合、ある程度容器内の残存量が減少した際には、新たなものを補充する必要がある。特に、歯科治療に用いられる歯科用材料は、その性格上、内容物が完全になくなる前に補充する必要性が極めて高い。しかしながら上述のように、可視光硬化型の接着材等の可視光感受性材料は、遮光性のある不透明の容器に保存されているため、外観からはその内容量（残存量）が判別できないという問題があった。

可視光感受性材料が工業用途に使われる場合には、暗所下で作業したり、遮光下で計量できる装置を採用したり、あるいは容器を含めた重量によって内容量を判別することは比較的容易である。

しかしながら、歯科用材料においては、その主な使用場所が歯科医院内であり、上述のような暗所下での作業や、遮光下で計量できる装置の採用は事実上不可能である。

また、容器ごと重量を測定して内容量を判別する手法では、いちいち重量測定の手間がかかるののみでなく、内容物を充填する前に容器自体の重量を別途計量・記録しておく必要があり、さらに、測定された重量から内容量を計算する手間もかかる。

従って、結局は、内容量を判別するためには肉眼による方法が最も簡単である。このため、外観から肉眼で内容量を判別できるように、容器の極一部分のみを透明にし、内容量が見えるようにする、または若干透明性を持たせた容器にするなどの検討がなされている。

しかしながら、極一部分のみを透明にして内容量が見えるようにしたり、あるいは若干透明性を持たせた容器にする方法では、視認性を上げるほど、遮光性が低下する傾向があり、十分な遮光性と容易な内容量の判別性の両立は不十分であった。従って、可視光感受性物質の容器として、確実な遮光性を有し、且つ内容量が外観から容易に判別できる手法が求められている。

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を進めた。そしてその検討の過程において、容器内になんらかの内容物が存在する場合、該内容物の熱容量は通常、空気（＝空隙部）より大きく、容器全体に対して熱を与えても、内容物及び容器のうちの当該内容物に接した部分と、容器の他の部分では温度上昇の仕方に差のあることに着目した。そしてさらに検討を進め、この温度差を視認可能にすれば、容易に内容量を判別できる一方、確実な遮光性を得ることも可能であることを見出し本発明の完成に至った。

即ち、本発明は、温度の違いによって異なる色調を呈する部分を設けた、可視光に対して感受性のある物質を保存するための遮光性容器である。

可視光感受性材料を保存するための容器として、該容器の一部に温度の違いによって異なる色調を呈する部分を有する容器を用いることにより、該容器に熱を与える（又は、熱を奪う）と、温度上昇（又は降下）の過程において、容器の内容物に接する部分と、他の部分とで一時的に温度差が生じる。この温度差による発色色調の違いを利用して、内容量が一目で判断可能となる。一方で、内容量の把握のために、内容物を直接視認する必要がないため、遮光性に優れた容器としても問題は生じず、よって保存時には確実な遮光性を得ることができる。

本発明の容器は、可視光感受性材料を保存するための遮光性容器である。当該可視光感受性材料は、光があたることによりその材料（若しくは該材料に含まれる成分）が光化学反応等を起こし、これにより硬化、変色、変質等の変化を起こすものであれば特に限定されるものではない。可視光にさらされた場合の影響が特に大きく、一方、本発明以外の方法では内容量の簡便な把握が困難であるという点で、本発明の容器は、可視光硬化型の歯科用材料の保存用として好適である。具体的には、可視光硬化型の接着材、充填修復材料、義歯床材料、義歯床裏装材料等が挙げられる。これらのなかでも、良好な硬化性を得るため可視光線に対する感受性を高いものにしていることが多い、可視光硬化型の接着材用として本発明の容器を採用すると、本発明の効果が顕著に得られる。なお、本発明において、可視光に対して感受性があるとは、可視域（約３８０〜７８０ｎｍ）のいかなる波長の光に対しても感受性があることを要求するものではなく、感受性のある波長が可視域内にあればよい。

本発明の容器は遮光性のものでなくてはならない。当該遮光性は、室内等の使用環境下に容器を保存しておいた場合、必要な期間中は内容物が硬化等の変質を起こさない程度のレベルであればよく、いかなる強度・波長の可視光でも透過しないことを要求するものではない。一般的には、室内照明光程度の強度の光における、感受性のある波長の光の透過率が、実質的に０％であればよい。換言すれば、室内照明下で、反対側が透けて見えない程度の遮光性を有するもので容器を形成すればよい。

このような容器を構成する素材は特に限定されるものではないが、全体を可視光にさらすことなく、必要な量のみ取り出すことが容易な点で、指で押す程度で変形する柔軟性を有する樹脂製であることが好ましく、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ＰＥＴ、ポリカーボネイト、ユリア樹脂、スチロール、ABSアクリロニトリル・ブダジエン・スチレン樹脂、セルロースアセテート樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタラート、ポリウレタン、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール（ポバール）、ケイ素系樹脂（シリコーン）、等が挙げられる。また、同一又は異なる材質のもので形成された、例えば多層に形成された容器でも良い。これら材質の容器に遮光性を付与する方法は特に限定されず、公知の遮光性容器に用いられる手法に順ずればよい。代表的には、カーボンブラック、チタンホワイト等の顔料や染料を上記樹脂に練りこむ方法が挙げられる。

本発明の容器は、温度の違いによって異なる色調を呈する部分（以下、呈色部分ともいう）を設けた点に特徴がある。

前述したように、容器内になんらかの内容物が存在する場合、該内容物の熱容量は通常、空気より大きい。従って、容器全体に対して熱を与えても（あるいは奪っても）、内容物及び容器のうちの当該内容物に接した部分と、容器の他の部分では温度上昇（又は降下）の仕方に差が生じるため、系全体が均一な温度になる過程で、一時的にこれら部分の温度が異なったものとなる。

従って、該温度差で異なる色調を呈する材料で容器を構成するか、あるいは、容器の一部にそのような材料で構成された部分を設けておくことにより、容器のうちの内容物に接した部分と、容器の他の部分とで異なる色調を呈すことになる。この色調の違いは肉眼で判断できるため、簡便に内容量を外観から判別できる。なおこのとき、容器全体が呈色部分とされていなくても、内容物は重力の影響で容器内の下方に存在することになるから、内容物に接している部分と、接していない部分の境目に呈色部分が存在するように縦長に設けたり、内容物が特定量以上（あるいは以下）である場合にのみ判るように上下の複数箇所に分けて設けるなど、必要に応じて該容器の置き方や形状を考慮して呈色部分の場所や形状を適宜設定すればよい。容器の一部分のみに呈色部分を設ける場合の、より具体的な構成方法は図面を参照して後述する。

本発明の容器において、該容器に上記呈色部分を設ける方法はいかなる方法でも良い。代表的には、可逆性のサーモクロミック性を有する化合物（以下、単にサーモクロミック色素ともいう）を配合した樹脂で容器の全部又は一部を構成する方法や、通常の樹脂製、ガラスその他の素材からなる遮光性容器の外層に、可逆性のサーモクロミック色素を配合した塗料やコート材を塗布、あるいはシールを貼り付けるなどの方法が挙げられる。

このような可逆性のサーモクロミック色素は特に限定されるものではなく、可逆的サーモクロミズムの特性を有するものであれば、変色温度、色、温度幅等は特に制限されるものではなく、無機系の物質として各種金属錯体が挙げられ、一方、有機系の物質として縮合芳香環置換エチレン誘導体、など種々のものが知られている。また、かかるサーモクロミック色素には、単一の化合物に限らず、メタモカラーのように、複数の化合物の組み合わせによりサーモクロミック性を発現するものも含まれる。

可逆性のサーモクロミック色素を具体的に例示すると、金属錯塩系としては、テトラハロゲノ銅（II）錯体、テトラハロゲノニッケル（II）錯体、テトラヨード水銀（II）錯体、C―置換エチレンジアミン類ニッケル（II）錯体、N,N−ジエチルエチレンジアミン錯体、ジニトロジアンミン銅（II）錯体、ジクロロニッケル（II）錯体、1,4−ジアザシクロオクタン錯体、ヘキサメチレンテトラミン錯体、エチレンジアミン類ニッケル（II）錯体などが挙げられ、縮合芳香環置換エチレン誘導体としてはビアントロン、ジキサンチレン、キサンチリジエンアンスロンなどが挙げられる。

これらのなかでも、本発明の容器を可視光硬化型の歯科用材料の保存用として用いる場合には、変色温度が約１０〜３５℃の間（一般的な冷蔵庫の庫内温度よりも高く、体温よりも低い温度）にあることが好ましい。即ち、一般的に可視光硬化型の歯科用材料は、熱的な変性も受けるものが多く、そのため使用しない場合には冷蔵庫内で冷蔵保存されるものが多い。可逆性のサーモクロミック色素の変色温度が室温未満、冷蔵温度以上にあれば、容器を冷蔵庫から取り出し室温（１８〜２８℃程度）下に置くことにより、全体が室温まで昇温する過程で、容器の内容物に接していない部分が先に高い温度になり、よって、内側で内容物と接している部分よりも早く色が変化する。従って、冷蔵庫から取り出した後、しばらくすると、呈色部分には、冷蔵時と同じ色の部分と、異なる色調になっている部分が生じる。そして、この色の変わっていない部分の内側には内容物があることがわかるようになるため、容易に内容量の判別ができる。また、その変色温度が室温よりも高いサーモクロミック色素を用いた場合でも、該変色温度が体温よりも低ければ、手で握るなどして、部分的に室温よりも高い温度になる状態を得ることが可能である。なおむろん、冷水や温水を用いるなど、他の手法によって容器の温度変化を促しても良い。

以下、本発明の代表的な実施形態を、図面を参照してより詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１は、可視光感受性材料を保存するための代表的な容器の断面を示す模式図である。この図に示すように、可視光感受性物質３が、遮光性を有す材質の容器本体１と蓋２とからなる容器に保存される。

この容器の容器本体１を、変色温度が１０〜２５℃程度にある可逆性サーモクロミック色素を練り込んだ樹脂で形成した場合、該容器を冷蔵保存しておくと、外観は図２のａとして示すように、全体が該可逆性サーモクロミック色素の上記変色温度以下で示す色調を呈している。これを冷蔵保存から取り出し、室温（上記変色温度以上である）に置いておくと、最終的には内容物（可視光感受性材料）も含めて室温まで上昇し、図２のcとして示すように、容器本体１全体が可逆性サーモクロミック色素の上記変色温度以上で示す色調を呈す。この温度上昇過程において、内容物が入っている部分は該内容物がしばらく容器本体から熱を奪う。そのため、内容物に接していない部分の方の温度が先に上昇し、図２のｂに示すように、内容物に接している部分とは異なる色調を呈す状態を経過する。従って、この色調の変わっていない部分より下方に内容物があることが一目でわかる。

なおこの図では、蓋２は、容器本体に練り込んだ可逆性サーモクロミック色素の上記変色温度以下で示す色調と同じ色調のものを用いているが、十分な遮光性さえ得られるのであれば、他のいかなる色調のものを用いても良い。また、この蓋２は、必要に応じて温度変化により異なる色調を呈するようにしても構わない。

可視光感受性材料が冷蔵保存すべきものである場合には、上記のようにして冷蔵庫から取り出して、室温下にしばらく放置することにより容易に判別可能である。他方、室温程度で保存する材料である場合には、可逆性サーモクロミック色素として変色温度が室温以上、３５℃程度以下にあるものを練り込んだ樹脂で形成し、しばらく容器を手で握ったり、湯せんにかけるなどずればよい。

このとき、可逆性サーモクロミック色素の変色温度や加熱温度によっては、上記したような図２のbの状態になるのが確認されずに、図２のcの状態へと変化する場合もあるが、このような場合でも、その後しばらく室温に放置すれば、同様の変色が起きて内容量を判別することが可能である。即ち、図３に示すように、室温状態（図３のｄ）から加温により図３のｅの状態へとなった場合でも、室温に放置すれば、図３のｆとして示すように、内容物の量が色の違いにより判別できるようになる。ここで、内容物である可視光感受性物質をも含めて全体が、可逆性サーモクロミック色素の変色温度以上に加温されている場合には、図３の上の経路を通り、室温へと戻る過程で、内容物に接していない部分が先に元の色調（可逆性サーモクロミック色素の変色温度以下での色調）へとなるし、他方、容器表面だけが高い温度になってしまった場合には、図３の下への経路により、内容物に接している部分が先に元の色調へと変化する。なお、これらの場合にはいずれも、最終的には図３のｄの状態へと戻り、容器は室温保存時の色調を呈すこととなる。

また、上記の例では、容器本体全体に可逆性サーモクロミック色素を練り込んだ樹脂を用いた例について述べたが、図４に断面模式図として示すように、容器本体を多層構造のものとして、最外層４を構成する素材にのみ可逆性サーモクロミック色素を含むものを用いても良い。このような方法を採用すると、内層５とする素材として、より遮光性や気密性に優れたものを用いることができ好ましい。さらに同様に、容器本体の一部又は全部を可逆性サーモクロミック色素を含むコーティング材等でコートしても良い。

さらにまた、図５として示すように、可逆性サーモクロミック色素を染み込ませるなどして、示温性を示すようにしたラベル６を容器本体１に貼り付ける方法も好適に採用できる。

その他、図６や図７として示すように、容器のごく一部分のみに呈色部分を設けるのでも良い。例えば、図６においては、縦（保存時における鉛直方向）方向に長い呈色部分を設けたものであり、このようにすることにより呈色部分が小さくても内容量の判別が可能である。図７は、上下二箇所にばらばらに呈色部分を設けた場合の例である。新たなものの補充が必要となる内容物の一定量を予め設定しておき、下側に設ける呈色部分を、その量となる位置より僅かに上に設けておけば、充分な量の内容物がある場合には、いままで述べてきたのと同様に上下の呈色部分が異なる速度で色を変える。他方、設定値よりも内容量が少なくなると、内容物の影響がなくなるため、上下の呈色部分は同じ速さで変色するため、このような色変化を起こすようになった場合には、即座に補充（のための発注）等を行うことができる。

なお、以上の各図においては、図示した容器はボトル状であるが、必要に応じて他の形状であってもなんら構わない。また、容器およびシールのサイズについても同様である。

可視光感受性材料を入れた容器の断面模式図。 本発明の容器の外観色変化の過程の第一の例（冷蔵保存用）。 本発明の容器の外観色変化の過程の第二の例（室温保存用）。 容器本体を２層に形成した例の断面模式図。 呈色部分をラベルとして貼り付けた場合の模式図。 本発明の容器の実施形態の例。 本発明の容器の実施形態の例。

符号の説明

１：容器本体
２：蓋
３：可視光感受性材料
４：サーモクロミック色素を練り込んだ外層
５：遮光性に優れる内層
６：示温性ラベル

Claims (1)

1. 温度の違いによって異なる色調を呈する部分を設けた、可視光に対して感受性のある材料を保存するための遮光性容器。
   

Images