JP2020050362A - 示温性プラスチック容器蓋 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、特定の温度で変色する示温層(即ち、サーモクロミック顔料を含む層)が天面に設けられている酒容器用のキャップが提案されている。
引用文献1、2に開示された形態は、示温性印刷物及び示温層を用いるものであり、示温性をプラスチック容器蓋に適用するには容器蓋成形後に示温塗料の印刷や示温層を形成する必要があり、工程増によってコストが増加してしまう。
(1)前記2種のサーモクロミック顔料において、一方の色変化温度は10℃以下であり、他方の色変化温度は、10℃より高く且つ40℃以下であること、
(2)成形用樹脂がオレフィン系樹脂であること、
(3)樹脂組成物は、前記成形用樹脂100質量部あたり、前記サーモクロミック顔料を0.1〜3.0質量部及び前記紫外線吸収剤を0.01〜1.0質量部の量で含んでいること、
(4)前記樹脂組成物には、非示温性の白色顔料が配合されていること、
(5)飲料用ボトルのキャップとして使用されること、
が好適である。
成形用樹脂は、容器蓋の形態に成形可能な熱可塑性樹脂であり、例えば、以下の樹脂を例示することができる。
オレフィン系樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体、環状オレフィン共重合体など;
エチレン・ビニル系共重合体、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等;
スチレン系樹脂、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等;
ビニル系樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等;
ポリアミド樹脂、例えば、ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12等;
ポリエステル樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びこれらの共重合ポリエステル等;
サーモクロミック顔料は、それ自体公知であり、種々の色及び示温温度領域を示すものが市販されているが、大まかに言うと、熱変色性化合物(ロイコ色素)、熱変色を生じさせるための顕色剤及び溶媒を含み、これがシェルとなるポリマー中にマイクロカプセル化されているものである。
ロイコ色素としては、スピロノラクトン、フルオラン、スピロピラン、フルギド化合物が代表的であり、変色させる色に応じて種々の化合物が単独或いは組み合わせで使用される。
顕色剤は、無色のロイコ色素と反応して発色させるための化合物であり、種々の電子受容性化合物(プロトン供与体)が使用される。例えば、フェノール、ビスフェノールA、ナフトール等のフェノール系化合物や、サリチル酸誘導体などが代表的である。
また、溶媒としては、アルコール系溶媒、エステル系溶媒などが使用され、このような溶媒の使用により、ロイコ色素と顕色剤とが所定の温度で均質に反応すると共に、色の濃淡なども調整される。
上記のような成分は、界面活性剤や溶媒を用いてシェルとなるポリマーを形成する重合性モノマー及び重合触媒と共に分散させ、乳化重合、懸濁重合を行うことにより、マクロカプセル化されてサーモクロミック顔料が得られる。
シェルを形成するポリマーとしては、例えばアミンホルムアルデヒド樹脂硬化物などの耐熱性の高い硬化性樹脂が代表的である。
したがって、サーモクロミック顔料の発色時の色及び消色時の色に応じて、温度T1及び温度T2での色差ΔEが13より大きくなるように、2種のサーモクロミック顔料を組み合わせ、且つその量比も適宜の範囲に設定される。この場合、2種のサーモクロミック顔料のトータル量は、通常、前述した範囲となるように設定される。
本発明において、上記のサーモクロミック顔料の紫外線による劣化を抑制し、所定の温度領域での変色機能を安定確保するために、紫外線吸収剤が配合される。このような紫外線吸収剤が配合されていない場合には、蛍光灯照射下に保存した時、短期間で損なわれてしまう。
上記の色差ΔEは、CIE1976L*a*b*表色系において、2つの色の差ΔEを、下記式:
ΔE=〔(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2〕1/2
で表したものである。
また、上記の樹脂組成物においては、それ自体公知の樹脂用配合剤、例えば、サーモクロミック顔料が消色している状態で白色を呈するように、酸化チタンや酸化亜鉛等の白色顔料が配合されていてもよいし、また、滑剤を配合することもできる。
各実施例及び比較例で得られた容器蓋を飲料用ボトルに装着し正立させ、奥行き40cm×横70cm×高さ70cmの部屋に設置した全光束1343ルーメンの蛍光灯が2本付いている卓上型電気スタンド{ツインバード工業社製TWINBIRD(型式LK−H377)}の下30cmの位置に静置し、三菱電気照明社製蛍光ランプ(型式FPL27EX−N)を用いて照度1530ルクス、紫外線量15μW/cm2、及び23℃の温度条件で4週間(28日)間保管した。
保管後の容器蓋の天面壁を、温度が23℃のときと5℃のときの明度L*、色座標a*及びb*の値、及び温度が23℃のときと40℃のときの色彩色差計(ミノルタ社製CR−221)を用いて測定した。温度が23℃のときの測色値を基準にして、以下の式により温度変化前後の色差ΔEを算出した。
ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
このΔEが13よりも大であれば変色が起こっていることを明確に視認できるとして「判定○」とし、ΔEが13以下であれば色の変化を明確に視認することができないとして「判定×」とした。
高密度ポリエチレン
MFR(190℃):2.3g/10分
サーモクロミック顔料A:
Chromatic Technologies Inc社製
Blue FC 10c
変色温度(T1):10℃
(10℃以下で青色、10℃を超えると消色)
サーモクロミック顔料B:
Chromatic Technologies Inc社製
Magenta CP 40c
変色温度(T2):40℃
(40℃以下で紅紫色、40℃を超えると消色)
紫外線吸収剤:
BASF社製ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤TINUBIN326
下記処方により、容器蓋用樹脂組成物を調製し、型押成形を行って天板部厚みが0.7mmの容器蓋を成形した。
成形用樹脂 100質量部
サーモクロミック顔料A 3質量部
サーモクロミック顔料B 3質量部
紫外線吸収剤 5質量部
酸化チタン(白色顔料) 1質量部
紫外線吸収剤が配合されていない樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様に容器蓋を成形し、耐候性試験を行い、同様にして色差ΔEと保持日数(経過日数)とを表1及び表2に示した。
Claims (6)
- 成形用樹脂と、該樹脂中に分散されたサーモクロミック顔料及び紫外線吸収剤を含む樹脂組成物からなり、前記樹脂組成物は、色変化温度及び示温色の異なる2種の前記サーモクロミック顔料を含み、CIE1976L*a*b*表色系における色差ΔEが13より大きくなる変色温度を2つ有している示温性プラスチック容器蓋。
- 前記2種のサーモクロミック顔料において、一方の色変化温度は10℃以下であり、他方の色変化温度は、10℃より高く且つ40℃以下である請求項1の何れかに記載の示温性プラスチック容器蓋。
- 前記成形用樹脂がオレフィン系樹脂である請求項1または2に記載の示温性プラスチック容器蓋。
- 前記樹脂組成物は、前記成形用樹脂100質量部あたり、前記サーモクロミック顔料を0.1〜3.0質量部及び前記紫外線吸収剤を0.01〜1.0質量部の量で含んでいる請求項1〜3の何れかに記載の示温性プラスチック容器蓋。
- 前記樹脂組成物には、非示温性の白色顔料が配合されている請求項1〜4の何れかに記載の示温性プラスチック容器蓋。
- 飲料用ボトルのキャップとして使用される請求項1〜5の何れかに記載の示温性プラスチック容器蓋。
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