JP2008013238A - 酸素インジケーター - Google Patents
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Abstract
【課題】基材上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部が少なくとも設けられている酸素インジケーターであって、酸素暴爆の状況を数段階で変色表示できるようにした酸素インジケーターを提供することを目的とする。
【解決手段】基材上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部が少なくとも設けられている酸素インジケーターであって、酸素インジケーター部は２層以上のインジケーター層が積層されてなるものであり、かつ、各インジケーター層は基材側から段階的に面積が大きくなるように設定されていると共に、基材側に位置するインジケーター層には赤色色素が配合され、その上層に積層されているインジケーター層には赤色色素が配合されていないことを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】基材上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部が少なくとも設けられている酸素インジケーターであって、酸素インジケーター部は２層以上のインジケーター層が積層されてなるものであり、かつ、各インジケーター層は基材側から段階的に面積が大きくなるように設定されていると共に、基材側に位置するインジケーター層には赤色色素が配合され、その上層に積層されているインジケーター層には赤色色素が配合されていないことを特徴とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、酸素検知機能を有する酸素インジケーターであって、例えば、包装体内に投入されている酸素吸収剤の作用による包装体内の脱酸素状態を検知・判定するためのインジケーターとして好適に用いられる酸素インジケーターに関するものである。
酸素はその反応性の高さから食品や医薬品を酸化し、その品質や効能等を劣化させることが知られている。そこで、食品や医薬品等を包装体に収納する際には、脱酸素剤を共存させることによって収納物の品質や効能等の劣化防止を図っている。その際は、脱酸素剤の働きによる包装体内の脱酸素状態や、包装体のピンホールやシール不良等による包装体内への酸素の進入を検知するため、酸素インジケーターも包装体内に同時に内封させていることが多い（例えば、特許文献１参照。）。
現在、このような酸素インジケーターとしては、例えば、酸化還元色素と還元剤の呈色反応を利用したものがある。このタイプの酸素インジケーターは、酸化還元指示薬が還元型と酸化型とで異なる色調を呈する性質を利用したものであって、より具体的には、酸素還元色素としてメチレンブルーを利用したものがある。このインジケーターは無酸素下では還元剤の働きによって還元型、すなわち無色を呈し、有酸素下では酸素により酸化され、青色を呈するようになっている。
そのような中、上記した各種の酸素インジケーターにおいては、それが包装体内に内容物と共に内封されている際、酸素に触れると非常に素早く変色し、酸素の有無を迅速に変色表示させる点では優れたものであるが、食品や医薬品等の内容物が劣化を起こさせない程度の酸素暴露であるのにも拘わらず、内容物の劣化を起こさせる量の酸素暴露がなされた如くに変色表示してしまうという問題点があった。
特開２００４−２５７９３１号公報
本発明は以上のような状況を背景になされたものであって、基材上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部が少なくとも設けられている酸素インジケーターであって、酸素暴爆の状況を数段階で変色表示できるようにした酸素インジケーターを提供することを目的とする。すなわち、それが置かれた周辺における酸素の有無は従来品の酸素インジケーターと同様に素早く変色表示できるようになっていると共に、酸素暴露の程度を凡そ表示できるようにしたことを特徴とする酸素インジケーターを提供するものである。
以上のような目的を達成するためになされ、請求項１に記載の発明は、基材上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部が少なくとも設けられている酸素インジケーターであって、酸素インジケーター部は２層以上のインジケーター層が積層されてなるものであり、かつ、各インジケーター層は基材側から段階的に面積が大きくなるように設定されていると共に、基材側に位置するインジケーター層には赤色色素が配合され、その上層に積層されているインジケーター層には赤色色素が配合されていないことを特徴とする酸素インジケーターである
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の酸素インジケーターにおいて、前記酸素検知機能を有するインジケーターインキは、酸化還元色素と還元剤が配合されていること
を特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の酸素インジケーターにおいて、前記酸素検知機能を有するインジケーターインキは、酸化還元色素と還元剤が配合されていること
を特徴とする。
さらにまた、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の酸素インジケーターにおいて、前記酸化還元色素はその酸化色が青色系の色相を呈するものであることを特徴とする。
さらにまた、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の酸素インジケーターにおいて、前記酸素インジケーター部は基材上に設けられているアンカー層上に設けられていると共に、酸素インジケーター部の上にはオーバーコート層がさらに設けられていることを特徴とする。
そこで、本発明の酸素インジケーターは、それが置かれた周辺における酸素の有無は従来品の酸素インジケーターと同様に素早く変色表示できると共に、酸素暴露の凡その度合いを変色表示できる。
本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、本発明の酸素インジケーターの概略の断面構成が示してある。この酸素インジケーター１０は、図面からも明らかなように、基材１上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部８が少なくとも設けられてなるものである。酸素インジケーター部８は２層のインジケーター層３、４が積層されて一体化されている。図中、２はアンカー層を、５はオーバーコート層をそれぞれ示している。
基材１としては、紙、合成紙、不織布、または合成樹脂フィルム等が用いられるが、これらの中では、透明性を有する合成樹脂フィルムや、酸素バリア性を有するシリカ蒸着フィルム等が好適に利用できる。
この基材１の上部にアンカー層２を介して積層されている酸素インジケーター部８は、所定の組成になるインジケーターインキからなるインジケーター層３とさらに他の組成になるインジケーターインキからなるインジケーター層４との積層構造になっており、かつ、インジケーター層４の面積が基材１側に位置するインジケーター層３の面積よりも大きくなっていると共に、基材１側に位置するインジケーター層３には赤色色素が配合され、その上層に積層されているインジケーター層４には赤色色素が配合されていない。
これらのインジケーター層３、４を構成するインジケーターインキは、具体的には、酸素還元色素、還元剤、バインダー樹脂、及び溶媒を主剤としており、インジケーター層３を構成するインジケーターインキはさらに赤色色素が配合されている。
酸化還元色素としては、メチレンブルー、ニューメチレンブルー、カプリブルー、ナイルブルー等が使用できる。この中では酸化色が青色系の色相を呈する酸化還元色素が好ましく、特にメチレンブルーは好適に用いられる。
また、基材１側に位置するインジケーター層３を構成するインジケーターインキ中に添加される赤色色素としては、コチニール色素、ラック色素、アカネ色素、シソ色素 、アカキャベツ色素、アカダイコン色素、ムラサキイモ色素、ムラサキトウモロコシ色素、ブドウ果皮色素、エルダーベリー色素、ブドウ果汁色素、ブルーベリー色素、トウガラシ色素、アナトー色素などの天然色素や、食用赤色 １０２号（英名Ｎｅｗ Ｃｏｃｃｉｎｅ）、食用赤色 １０４号（英名Ｐｈｌｏｘｉｎｅ）、食用赤色 １０５号（英名Ｒｏｓｅ
Ｂｅｎｇａｌｅ）、食用赤色 １０６号（英名Ａｃｉｄ Ｒｅｄ）等の合成色素が好適に用いられる。
Ｂｅｎｇａｌｅ）、食用赤色 １０６号（英名Ａｃｉｄ Ｒｅｄ）等の合成色素が好適に用いられる。
また還元剤としては、アスコルビン酸、エリソルビン酸やその塩、アスコルビン酸塩、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリスロース、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−キシロース、Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノース、Ｄ−フラクトース、Ｄ−ラクトースなどの還元糖、第一スズ塩、第一鉄塩等の金属塩等が使用できる。
バインダー樹脂は、インジケーターインキを構成する上記した酸化還元色素、還元剤、赤色色素、さらにはその他の着色剤、吸水性粉末、保湿剤等の成分をインキ薄膜層形成用部材上に固着するための成分であるが、親水基と疎水基を合わせ持つ樹脂が好ましく用いられる。具体的にはポリビニルアセタール樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、親水基を導入したポリエステル樹脂等があげられるが、ポリビニルアセタール樹脂がより好ましく用いられる。
溶媒としては、以上に示したような各成分を均一かつ安定的に溶解または分散できるものが望ましい。具体的には芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル類、アルコール類、水等が用いられる。
インジケーターインキ中には、上記したビヒクルの他に、吸収性粉末、印刷適性を向上させるレベリング剤、消泡剤等の各種助剤が添加されていてもよい。
このような組成になる各インジケーターインキによりインジケーター層３とインジケーター層４を積層させ、酸素インジケーター部８を設けるには、印刷方法やコーティング法等が用いられる。印刷方法としては、凸版印刷法、凹版印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等が利用でき、またコーティング法としては、ロールコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、ベタコーティング等が利用できる。1回の印刷またはコーティングで十分なインキ薄膜が得られない場合には、２回、３回と印刷やコーティング工程を繰り返すようにしてもよい。
以上、本発明の酸素インジケーターについて、その酸素インジケーター部の構成が２層構成の例で説明したが、本発明の酸素インジケーターの酸素インジケーター部はこのような構成のものに限定されるものではなく、２層以上の多層構成となっていてもよい。
例えば、基材側に位置するインジケーター層の上に面積が段階的に大きくなるように第２番目、第３番目のインジケーター層が順次積層されていて、基材側に位置する第１番目のインジケーター層には赤色色素が配合され、他の第２番目、第３番目のインジケーター層には赤色色素が配合されていないようにした３層構成になる酸素インジケーター部であってもよい。
酸素インジケーター部の構成が以上のような構成のものであると、まず、赤色色素の配合されていないインジケーター層が酸素に晒されると素早く変色表示され、その後の酸素の晒され具合に応じて適宜の日数が経過してから、赤色色素が配合されていないインジケーター層の変色が目視で認識できるようになり、酸素暴爆量の凡その度合いが表示できるようになる。
一方、このようなインジケーター機能を有する酸素インジケーター部８の最上層に位置するインジケーター層４を覆うように積層されているのが、ウレタン樹脂等により形成されてなるオーバーコート層５であり、インジケーター部８を摩擦や衝撃から保護する目的で設けられている。
図２には本発明に係る酸素インジケーターの他の構成例が示してある。この酸素インジケーター２０は、基材２１上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部２８が少なくとも設けられてなるもので、酸素インジケーター部２８は２層のインジケーター層２３とインジケーター層２４との積層構成となっている。図中、２２はアンカー層を、２５はオーバーコート層を、２６は接着剤層を、２７はシーラント層をそれぞれ示している。
このような構成の酸素インジケーター２０を構成する基材２１、酸素インジケーター層２３、２４、アンカーコート層２２、オーバーコート層２５は、前述した酸素インジケータ１０を構成する基材１、酸素インジケーター層３、４、アンカーコート層２、オーバーコート層５のそれぞれと同等のものである。接着剤層２６を介して設けられているシーラント層２７は、例えば、包装体を構成する包装材料等に貼り合わせることによってそこに酸素インジケーター機能をもたせることができるように設けられるものであり、低密度ポリエチレン等からなる薄膜層である。
以下、本発明の実施例について、図面を参照にしながら説明する。本発明はこれらのものに限定されるものではない。
まず、インジケータインキＡとインジケーターインキＢを下記する組成にて調整した。
＜酸素インジケーターインキＡ＞
メチレンブルー・・・・・・・・・・・・・・１．０部
赤色１０６号・・・・・・・・・・・・・・・０．２部
アスコルビン酸・・・・・・・・・・・・・・２．５部
ポリビニルアセタール樹脂・・・・・・・・・・１０部
メタノール・・・・・・・・・・・・・・・３６．３部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５０部
＜酸素インジケーターインキＢ＞
メチレンブルー・・・・・・・・・・・・・・１．０部
アスコルビン酸・・・・・・・・・・・・・・２．５部
ポリビニルアセタール樹脂・・・・・・・・・・１０部
メタノール・・・・・・・・・・・・・・・３６．３部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・５０部
次に、シリカ蒸着ポリエステルフィルムからなる基材３１上に、ウレタン樹脂を主体とするアンカー剤をグラビア印刷により塗布してアンカー層３２を設けた。続いて、このアンカー層３２の上にインジケータインキＡからなるインジケーター層３３をグラビア印刷法により設け、さらにインジケーター層３３上にそれよりも塗布面積が大きくなるようにインジケータインキＢからなるインジケーター層３４をグラビア印刷により積層させ、２層構成の酸素インジケーター部３８とした。そして、インジケーター層３４の上に、ウレタン樹脂を主剤とするオーバーコート剤よりなるオーバーコート層３５をグラビア印刷により設け、酸素インジケーターを作成した。これに続いて、酸素インジケーター部３８上のオーバーコート層３５の上から、ウレタン樹脂よりなる接着剤層３６を介して低密度ポリエチレンのシーラント層３７を貼り合わせにより設け、実施例１に係る酸素インジケーター３０を得た（図３参照）。
メチレンブルー・・・・・・・・・・・・・・１．０部
赤色１０６号・・・・・・・・・・・・・・・０．２部
アスコルビン酸・・・・・・・・・・・・・・２．５部
ポリビニルアセタール樹脂・・・・・・・・・・１０部
メタノール・・・・・・・・・・・・・・・３６．３部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５０部
＜酸素インジケーターインキＢ＞
メチレンブルー・・・・・・・・・・・・・・１．０部
アスコルビン酸・・・・・・・・・・・・・・２．５部
ポリビニルアセタール樹脂・・・・・・・・・・１０部
メタノール・・・・・・・・・・・・・・・３６．３部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・５０部
次に、シリカ蒸着ポリエステルフィルムからなる基材３１上に、ウレタン樹脂を主体とするアンカー剤をグラビア印刷により塗布してアンカー層３２を設けた。続いて、このアンカー層３２の上にインジケータインキＡからなるインジケーター層３３をグラビア印刷法により設け、さらにインジケーター層３３上にそれよりも塗布面積が大きくなるようにインジケータインキＢからなるインジケーター層３４をグラビア印刷により積層させ、２層構成の酸素インジケーター部３８とした。そして、インジケーター層３４の上に、ウレタン樹脂を主剤とするオーバーコート剤よりなるオーバーコート層３５をグラビア印刷により設け、酸素インジケーターを作成した。これに続いて、酸素インジケーター部３８上のオーバーコート層３５の上から、ウレタン樹脂よりなる接着剤層３６を介して低密度ポリエチレンのシーラント層３７を貼り合わせにより設け、実施例１に係る酸素インジケーター３０を得た（図３参照）。
シリカ蒸着ポリエステルフィルムからなる基材４１上に、ウレタン樹脂を主体とするアンカー剤をグラビア印刷により塗布してアンカー層４２を設けた。続いて、このアンカー
層４２の上にインジケータインキＡからなるインジケーター層４３をグラビア印刷により設け、さらにインジケーター層４３上に塗布面積が同じとなるようにインジケーター層４４をインジケータインキＡを用いグラビア印刷により積層させ、２層構成の酸素インジケーター部４８を設けた。そして、インジケーターインキ層４４の上に、ウレタン樹脂を主剤とするオーバーコート剤よりなるオーバーコート層４５をグラビア印刷により設け、酸素インジケーターを作成した。これに続いて、酸素インジケーター部４８上のオーバーコート層４５の上から、ウレタン樹脂よりなる接着剤層４６を介して低密度ポリエチレンのシーラント層４７を貼り合わせにより設け、比較のための実施例２に係る酸素インジケーター４０を得た（図４参照）。
層４２の上にインジケータインキＡからなるインジケーター層４３をグラビア印刷により設け、さらにインジケーター層４３上に塗布面積が同じとなるようにインジケーター層４４をインジケータインキＡを用いグラビア印刷により積層させ、２層構成の酸素インジケーター部４８を設けた。そして、インジケーターインキ層４４の上に、ウレタン樹脂を主剤とするオーバーコート剤よりなるオーバーコート層４５をグラビア印刷により設け、酸素インジケーターを作成した。これに続いて、酸素インジケーター部４８上のオーバーコート層４５の上から、ウレタン樹脂よりなる接着剤層４６を介して低密度ポリエチレンのシーラント層４７を貼り合わせにより設け、比較のための実施例２に係る酸素インジケーター４０を得た（図４参照）。
シリカ蒸着ポリエステルフィルムからなる基材５１上に、ウレタン樹脂を主体とするアンカー剤をグラビア印刷により塗布してアンカー層５２を設けた。続いて、このアンカー層５２の上にインジケータインキＢからなるインジケーター層４３をグラビア印刷により設け、さらにインジケーター層４３上に塗布面積が同じとなるようにインジケーター層４４をインジケータインキＢを用いグラビア印刷により積層させ、２層構成の酸素インジケーター部４８を設けた。そして、インジケーターインキ層４４の上に、ウレタン樹脂を主剤とするオーバーコート剤よりなるオーバーコート層５５をグラビア印刷により設け、酸素インジケーターを作成した。その後、酸素インジケーター部５８上のオーバーコート層５５の上から、ウレタン樹脂よりなる接着剤層５６を介して低密度ポリエチレンのシーラント層５７を貼り合わせにより設け、比較のための実施例３に係る酸素インジケーター５０を得た（図５参照）。
次に、上記各実施例に係る酸素インジケーターの酸素暴爆に対応したインジケーター機能のテストを下記のようにして行った。
まず、各酸素インジケーターを無酸素の環境の下に置き、酸素インジケーター部における色相を還元色とした後、それぞれの酸素インジケーターに対して酸素暴露を下記の条件の酸素濃度で行い、変色表示に要した時間を測定した。結果を表１に示す。
１、２１、３１、４１、５１・・・基材
２、２２、３２、４２、５２・・・アンカー層
３、２３、３３、４３、５３・・・インジケーター層
４、２４、３４、４４、５４・・・インジケーター層
５、２５、３５、４５、５５・・・オーバーコート層
６、２６、３６、４６、５６・・・接着剤層
７、２７、３７、４７、５７・・・シーラント層
８、２８、３８、４８、５８・・・酸素インジケーター部
１０、２０、３０、４０、５０・・酸素インジケーター
２、２２、３２、４２、５２・・・アンカー層
３、２３、３３、４３、５３・・・インジケーター層
４、２４、３４、４４、５４・・・インジケーター層
５、２５、３５、４５、５５・・・オーバーコート層
６、２６、３６、４６、５６・・・接着剤層
７、２７、３７、４７、５７・・・シーラント層
８、２８、３８、４８、５８・・・酸素インジケーター部
１０、２０、３０、４０、５０・・酸素インジケーター
Claims (4)
- 基材上に酸素検知機能を有するインジケーターインキからなる酸素インジケーター部が少なくとも設けられている酸素インジケーターであって、酸素インジケーター部は２層以上のインジケーター層が積層されてなるものであり、かつ、各インジケーター層は基材側から段階的に面積が大きくなるように設定されていると共に、基材側に位置するインジケーター層には赤色色素が配合されていて、その上層に積層されているインジケーター層には赤色色素が配合されていないことを特徴とする酸素インジケーター。
- 前記酸素検知機能を有するインジケーターインキは、酸化還元色素と還元剤が配合されていることを特徴とする請求項１記載の酸素インジケーター。
- 前記酸化還元色素はその酸化色が青色系の色相を呈するものであることを特徴とする請求項２記載の酸素インジケーター。
- 前記酸素インジケーター部は基材上に設けられているアンカー層上に設けられていると共に、酸素インジケーター部の上にはオーバーコート層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の酸素インジケーター。
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