JP3312438B2 - 水検知インジケ−タ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水の付着、浸漬等によ
り変色し、速やかに画像が破壊され無色となる水検知イ
ンジケ−タ−に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸塩基指示薬は、特定の水素イオン濃度
に変色域を持っており、変色域内では変色（発色）する
特性を持っていることが知られている。この特性から、
アルカリ物質類を共存させ、玩具、文房具等に利用され
ている。しかしながら、アルカリ物質類を共存させる
と、大気中（特に、高温、高湿の状態）に放置したり、
手で触れたりすることにより、変色（発色）してしま
う。また、変色（発色）機構が水による可逆的な変化で
あり、水が蒸発して水が存在しなくなると元の色に戻る
ため、水の付着、浸漬による変化を簡便に目視により判
定できず、水検知インジケ−タ−としては用いることが
できなかった。

【０００３】一方、水の付着、浸漬の検知は、電子機材
分野では製品の保守の点から、食品の流通分野では品質
管理の点から非常に興味が持たれている。なかでも食品
の流通分野では、冷凍食品の流通工程において温度変化
により冷凍食品が解凍された場合、食品の安全性に影響
を及ぼすと考えられる。しかし、現状では冷凍食品が一
旦解凍されても、再度冷凍されてしまった場合には、こ
れを目視により簡便に検知できる方法がない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題を解決すべく鋭意検討した結果、基材に新油性の顕色
層、親水性の発色層および親水性の保護層を順次積層し
てなる水検知インジケ−タ−が、水の付着、浸漬により
速やかに変色し、画像の破壊を経て無色に変化すること
を見出し、本発明に至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材に、固体
粉末の無機金属塩または無機物、およびエチレン−酢酸
ビニル共重合系樹脂を含む顕色層、変色域の異なる２種
類以上の酸塩基指示薬、または酸塩基指示薬および染
料、とセルロ−ス系樹脂を含む発色層、およびセルロ−
ス系樹脂を含む保護層を順次設けてなる水検知インジケ
−タ−を提供する。

【０００６】本発明の水検知インジケ−タ−は、水の存
在しない状態で安定した色相を示す酸塩基指示薬または
染料を発色層に含むため、当初は有色を示す。これに水
が付着すると、水は保護層および発色層に浸透して顕色
層に達し、顕色層中の固体粉末の無機金属塩または無機
物に吸収される。水を吸収した無機金属塩または無機物
は解離イオンとなり、水に溶解した発色層中の他の酸塩
基指示薬と結合して変色が起こる。次いで、過剰の水
が、保護層および発色層を顕色層との界面から溶解し、
画像を破壊して無色になる。

【０００７】基材としては、紙、コ−ト紙、プラスチッ
クフィルム、プラスチッルムと紙の積層体およびタッグ
紙が用いられる。

【０００８】顕色層は、固体粉末の無機金属塩または無
機物とエチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂とを含む。エ
チレン−酢酸ビニル共重合系樹脂は、無機金属塩または
無機物とのインキ化適性、安定性に優れ、基材との接着
性が良い。また、エチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂は
親油性のため、水により親水性の発色層および保護層を
速やかに溶解させ、画像破壊性に優れる。エチレン−酢
酸ビニル共重合系樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル
共重合物およびそのハロゲン化物が挙げられる。なかで
も、エチレン−酢酸ビニル共重合物の酢酸ビニル含有量
が15〜40重量％の樹脂が好ましい。顕色層には、必要に
応じて、他のウレタン系、ポリオレフィン系、ポリアミ
ド系樹脂も使用できる。

【０００９】顕色層に使用する固体粉末の無機金属塩と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カ
ルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カリウム、炭酸ナ
トリウム（無水）、炭酸（水素）ナトリウム、炭酸カル
シウム、酢酸ナトリウムが挙げられる。また、固体粉末
の無機物としては、ホウ酸が挙げられる。なかでも、安
定性、変色速度および変色性から、炭酸カリウム、炭酸
ナトリウム（無水）および水酸化マグネシウムが好まし
い。

【００１０】発色層は、変色域の異なる２種類以上の酸
塩基指示薬または酸塩基指示薬および染料とセルロ−ス
系樹脂とを含む。セルロース系樹脂は、親水性のため、
水を速やかに浸透し、水溶解性に優れる。セル−ス系樹
脂としては、セルロ−ス、メチルセルロ−ス、エチルセ
ルロ−ス、ヒドロキシセルロ−ス、ヒドロキシプロピル
セルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス等が挙げられ
る。

【００１１】発色層に使用する酸塩基指示薬は、特定の
水素イオン濃度で変色（発色）する性質を有するもので
あり、分析化学、コロイド化学の分野では水素イオン濃
度を測定する時の比色測定の指示薬として知られてい
る。代表的な酸塩基指示薬および変色（発色）を、以下
に例示する。 無色−黄色：2,4-ジニトロフェノ−ル、O-ニトロフェノ
−ル 無色−赤色：キナクリドンレッド、フェノ−ルフタレ
ン、O-クレゾ−ルフタレン 無色−青色：チモ−ルフタレン 黄色−青色：ブロムフェノ−ルブル−、ブロムチモ−ル
ブル−、チモ−ルブル− 赤色−黄色：クレゾ−ルレッド、メチルオレンジ、フェ
ノ−ルレッド

【００１２】酸塩基指示薬は、目的とする色の変化に合
ったものを用いることができるが、顕色層に使用する固
体粉末の無機金属塩の適性上の問題からアルカリ性側で
変色（発色）する指示薬が好適に用いられる。染料とし
ては、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴイド染
料、硫化染料、キノンイミン染料等が挙げられるが、水
への溶解性から、食用青色１号、食用赤色３号、食用黄
色４号等の食用色素が好適に用いられる。

【００１３】２種以上の酸塩基指示薬としては、ブロム
チモ−ルブル−／フェノ−ルフタレンおよびＯニトロフ
ェノ−ル／フェノ−ルフタレンの組合せが好ましい。ま
た、染料および酸塩基指示薬としては、食用青色１号／
フェノ−ルフタレンおよび食用黄色４号／フェノ−ルフ
タレンの組合わせが好ましい。

【００１４】保護層は、発色層と同様のセルロース系樹
脂を含む。顕色層、発色層および保護層は、適当な溶媒
に溶解または分散し、印刷、コ−ティング等の方法によ
り、基材に順次設けられる。保護層の溶媒が水を10〜20
重量％含有すると、得られる水検知インジケ−タ−の当
初の着色度合いが鮮やかになり、変色巾が拡がるため、
好ましい。本発明の水検知インジケーターは、水により
影響を受ける用途の一部分に直接印刷、コ−ティングす
ることもできるし、ラベリングすることもできる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例に従って本発明を説明する。例
中、部は重量部を、％は重量％をそれぞれ表す。 （実施例１） 発色層形成用組成物 フェノ−ルフタレン ２．０部 ブロムチモ−ルブル− ０．５部 ヒドロキシプロピルセルロ−ス ５．０部 イソプロピルアルコ−ル ４２．０部 酢酸エチル ５０．５部 上記組成物を、サンドミル中で分散し、酸塩基指示薬
2.5％、樹脂固形分 5.0％の発色層形成用組成物を得
た。

【００１６】顕色層形成用組成物 炭酸ナトリウム（無水） ２０．０部 エチレン−酢酸ビニル共重合物 １０．０部 （三井・デュポンポリケミカル社製「エバフレックス 2
50」） トルエン ３５．０部 メチルエチルケトン ３５．０部 上記組成物を、サンドミル中で分散し、無機金属塩20.0
％、樹脂固形分10.0％の顕色層形成用組成物を得た。

【００１７】保護層形成用組成物 ヒドロキシプロピルセルロ−ス ５．０部 イソプロピルアルコ−ル ４０．０部 酢酸エチル ４０．０部 水 １５．０部 上記組成物を、ハイスピ−ドミキサ−中で溶解し、樹脂
固形分 5.0％の保護層形成用組成物を得た。

【００１８】ア−ト紙上に、フレキソ印刷方式にて、顕
色層、発色層、次いで保護層の順番にベタ印刷を行い、
乾燥後の塗布量 1.5〜2.0g/m² の水検知インジケ−タ−
を得た。得られた水検知インジケ−タ−は、水の滴下に
より、敏感に青から赤に変化し、水が基材に吸収されて
水が存在しなくなると、無色になった。また、インジケ
ーターについて、環境試験（温度40℃、湿度80％、24時
間放置）を行ったところ、色変化は認められなかった。

【００１９】（実施例２）発色層形成用組成物のブロム
チモ−ルブル−を染料（食用黄色４号）に代えた以外
は、実施例１と同様にして水検知インジケ−タ−を得
た。インジケ−タ−は、水の滴下により、敏感に黄から
赤に変化し、水が基材に吸収されて水が存在しなくなる
と、無色になった。 また、環境試験を行ったところ、
色変化は認められなかった。

【００２０】（実施例３）顕色層形成用組成物の炭酸ナ
トリウム（無水）を水酸化マグネシウムに代えた以外
は、実施例１と同様にして水検知インジケ−タ−を得
た。インジケ−タ−は、水の滴下により、若干遅いが、
青から赤に変化し、水が基材に吸収されて水が存在しな
くなると、無色になった。また、環境試験を行ったとこ
ろ、色変化は認められなかった。

【００２１】（比較例１） フェノ−ルフタレン ２．０部 炭酸ナトリウム（無水） ２０．０部 ヒドロキシプロピルセルロ−ス ５．０部 イソプロピルアルコ−ル ５３．０部 酢酸エチル ２０．０部 上記組成物をサンドミル中で分散し、酸塩基指示薬 2.0
％、無機金属塩20.0％、樹脂固形分 5.0％の発色層形成
用組成物を得た。ア−ト紙上に、フレキソ印刷方式に
て、得られた組成物をベタ印刷し、乾燥後の塗布量 0.8
〜1.2g/m² の水検知インジケ−タ−を得た。インジケ−
タ−は、水の滴下により、敏感に無色から赤に変化した
が、水が基材に吸収されて水が存在しなくなると、無色
に戻った。また、環境試験を行ったところ、僅かに発色
（赤）が認められた。

【００２２】（比較例２） 顕色層形成用組成物 炭酸ナトリウム（無水） ２０．０部 エチレン−酢酸ビニル共重合物 １０．０部 「エバフレックス 250」 トルエン ３５．０部 メチルエチルケトン ３５．０部 上記組成物をサンドミル中で分散し、無機金属塩20.0
％、樹脂固形分10.0％の顕色層形成用組成物を得た。

【００２３】発色層形成用組成物 フェノ−ルフタレン ２．０部 ブロムチモ−ルブル− ０．５部 エチレン−酢酸ビニル共重合物 １０．０部 「エバフレックス 250」 トルエン ４０．０部 メチルエチルケトン ４７．５部 上記組成物をサンドミル中で分散し、酸塩基指示薬 2.5
％、樹脂固形分10.0％の発色層形成用組成物を得た。

【００２４】ア−ト紙上に、フレキソ印刷方式にて、顕
色層、発色層の順番にベタ印刷を行い、乾燥後の塗布量
1.0〜1.5g/m² の水検知インジケ−タ−を得た。得られ
た水検知インジケ−タ−は、水の滴下により、敏感に青
から赤に変化したが、水が基材に吸収されて水が存在し
なくなると、青に戻った。また、環境試験を行ったとこ
ろ、色変化は認められなかった。

【００２５】

【発明の効果】本発明の水検知インジケ−タ−は、水の
付着、浸漬により速やかに変色し、画像の破壊を経て無
色になるため、水の付着の有無を、水が乾いた後でも、
容易に目視で判定できる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材に、固体粉末の無機金属塩または無機
   物、およびエチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂を含む顕
   色層、 変色域の異なる２種類以上の酸塩基指示薬、または酸塩
   基指示薬および染料、とセルロ−ス系樹脂を含む発色
   層 、 およびセルロ−ス系樹脂を含む保護層を順次設けてなる
   水検知インジケ−タ−。