JP4397441B2 - 温度履歴インジケータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ある温度にどのくらいの期間曝されたかを不可逆的な色の変化で表すことのできる温度履歴インジケータに関するもので、低温流通食品、医薬品等の温度管理に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品及びその原材料はその温度管理を誤ると、品質の低下や腐敗、さらには食中毒の危険もある。特に低温流通食品は温度上昇の影響を受けやすく、温度管理の失敗による黴菌汚染の恐れから廃棄されている食品も多い。このような危険を回避するため、低温保管物の保存状態を継続的に監視してゆくものとして温度履歴インジケータがある。
【０００３】
従来の温度履歴インジケータとして、特開平６−２７８８０号公報には、透明な保護フィルムの上に顔料と可塑剤及び高分子結着材から成る隠蔽及び染料拡散層と、その層上に粘着材層を設け、さらに染料画像が印刷されている受像紙と貼りあわせて経時的に染料を染料拡散層に拡散させ、透明保護フィルムを通して拡散された染料画像より期間経過を表示する構成が記載されている。この構成を改良した構成が、例えば特開平７−９２９１０号公報、特開平８−３０１９９公報に記載されている。しかしながらこれらの温度履歴インジケータの構成は、透明な保護フィルム上に隠蔽及び染料拡散層等が３〜４層重ねた複雑な構成をしていて、しかも各層を数ミクロン単位の薄い塗布量にしなければならないため、製造技術が難しく、製造工数が多くかかり、高コストなものとなっていた。
【０００４】
より簡易な構成の温度履歴インジケータとして、特開平８−１０１２８５号公報には染料が塩化ビニルシートに浸透拡散することを利用したものが記載されている。塩化ビニルシートは、染料拡散層であるとともに、使用開始時すなわち染料と塩化ビニルシートが接触した当初に染料色が透けて見えないようにする染料隠蔽層の役割を持つため、着色したシートで構成される。この着色が薄いと染料色の隠蔽が不十分となり、塩化ビニルシートの中へあたかも染料が拡散したかのように見えてしまい、温度履歴を誤って判断してしまう。塩化ビニルシートの着色を濃くすると、使用開始時の隠蔽効果は十分得られるが、拡散層として機能する塩化ビニルシートに染料が拡散する速さが、特に低温において非常に遅いため、染料色が僅かしか観察できず、やはり温度履歴を誤って判断する結果となっていた。
【０００５】
【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なされたもので、使用開始時には染料色が識別できず、温度が上昇して時間が経過し、染料が拡散したときは染料色が明瞭に識別できる温度履歴インジケータを提供することを目的とする。
【０００６】
【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インジケータを実施例に対応する図面により説明すると以下のとおりである。
【０００７】
温度履歴インジケータは、図１(A)、又は図２に示すように、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂から選ばれる樹脂と拡散性染料と非拡散性色素とを含有するインキ６が付されることにより、又は拡散性染料１０と非拡散性色素１１とがポリエステル、ポリスチレン及び／又はポリカーボネイトからなるフィルムに混合されて練り込まれていることにより、表面の少なくとも一部に拡散性染料１０と非拡散性色素１１とが露出してそれらの混合色を示している基材４と、
透明または半透明でポリエチレン及び／又はポリウレタン製の染料拡散層１とを、
使用開始前に個別に有し、使用開始時に接触させることができる温度履歴インジケータであって、
染料拡散層１の非観察面と基材４の染料１０露出表面とが前記接触して拡散性染料１０が染料拡散層１に拡散することで前記混合色から、それと識別可能な拡散性染料１０の色合いになって現れる経時的色変化により、温度監視対象の流通及び／又は保管時の温度上昇と時間経過との両方の温度履歴を表示するものである。
温度履歴インジケータは、図１(A)、及び同(B)に示すとおり染料拡散層１の非観察面と基材４の染料露出表面とが接触すると、同(C)に示すとおり拡散性染料１０が染料拡散層１に拡散することで現れる経時的色変化により温度履歴を表示する。拡散性の染料１０と、非拡散性の色素１１とが混合されて、基材４の染料露出表面の少なくとも一部に露出していてもよい。
【０００８】
温度履歴インジケータは、温度監視対象が、食品、その原材料、医薬品であることで好適に実施される。
【０００９】
図２に示すように、拡散性染料１０を含むインキ６が、基材４の表面の少なくとも一部に印刷されていてもよい。インキ化は、樹脂に溶剤、タルク等の通常の印刷インキの添加剤とともに拡散性染料と非拡散性色素を加え溶剤に溶解する。拡散性染料１０の拡散効率を上げるため、界面活性剤、可塑剤等を加えてもよい。
【００１０】
染料拡散層１の非観察面と基材４の染料露出表面との少なくとも一方の面に、拡散性染料１０の浸透性粘着層３を有していることが好ましい。粘着層３としては、アクリル樹脂系、ゴム系、シリコーン系の粘着剤が染料の浸透拡散に障害とならないため望ましい。
【００１１】
拡散性染料１０はアゾ系または（および）アントラキノン系の染料である。アゾ系の染料には、例えばＣ．Ｉ．（カラーインデックス）２６１２５、Ｃ．Ｉ．１２０５５、Ｃ．Ｉ．１１０２１、Ｃ．Ｉ．２１２６０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ８３、Ｃ．Ｉ．２６１００、Ｃ．Ｉ．１２７７０、Ｃ．Ｉ．Ｄｅｓｐｅｒｓｅ Ｂｌｕｅ１０２、が挙げられる。アトラキノン系の染料には、例えばＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １４６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ７８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １１７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３６が挙げられる。これらの染料を単独または組み合わせて使用することができる。
【００１２】
非拡散性色素１１は、拡散性染料１０に混合できるが、染料拡散層１には拡散浸透しない色素で、例えば無機顔料であればＣ．Ｉ．７７４９１、Ｃ．Ｉ．７７００７、有機顔料であればＣ．Ｉ．７３３１０、Ｃ．Ｉ．６９０１５、Ｃ．Ｉ．７４１６０、染料であればＣ．Ｉ．７３０４０、Ｃ．Ｉ．５９８５０、Ｃ．Ｉ．４７０００、Ｃ．Ｉ．７４３５０、Ｃ．Ｉ．６９５００、Ｃ．Ｉ．７３６７１を使用できる。これらのなかから、選定された拡散性染料と色差が大きい色素を使用することが望ましい。
【００１３】
拡散性染料１０と非拡散性色素１１の混合比率は、前者が色素全体の５〜６０％が望ましい。拡散性染料１０がこれより多いと変色時の色差が小さくなり、また少なすぎても色差は小さくなる。
【００１４】
染料拡散層１は透明または半透明のフィルムであって、材質はポリエチレン、塩化ビニル、またはポリウレタンが拡散性の面で好ましい。
【００１５】
基材４としては、例えばポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネイトのフィルムが使用できる。
【００１６】
拡散性染料１０と非拡散性色素１１との混合色に近似する色が染料拡散層１の観察面（図１（A）参照）の少なくとも一部に付されていることで、より適切に実施できる。この色は、混合色になるべく近い色に調色したインキにより、印刷で付される。使用開始前には、丸抜きパターン５が観察される。使用開始時（図１(B)）に粘着層３で染料拡散層１と基材４とを接着すれば、観察面が均一色に見え、拡散性染料１０が基材４から染料拡散層１へ拡散浸透し始める。拡散性染料１０が染料拡散層１に拡散してくることにより（図１(C)）、色２が付されていない部分だけ拡散性染料１０の色合いに変化して観察しやすくなる。
【００１７】
図２に示すように、基材４が、インキ６に近似する色の色素２を含有していてもよい。
【００１８】
基材４の表面の少なくとも一部に、インキ６に近似する色の色素が印刷されていてもよい。具体的には、図３に示すように、基材４上にインキ６に近似する色の色素２が印刷され、その上にインキ６が印刷されている構成であるか、または、図４に示すように、基材４上に色素２とインク６とが別々に印刷されている構成である。図２、図３および図４に示す温度履歴インジケータは、図１に示すインジケータと同様に、拡散性染料が染料拡散層に拡散し、経時的に色変化する。
【００１９】
この色素２は、染料拡散層１を拡散して印刷領域外に浸透することは好ましくないので、拡散性染料１０と同質のものは避ける。色素２の印刷域に拡散性染料１０が拡散してくると変色が不明瞭になるため、色素２の印刷インキに使用する樹脂は拡散性染料１０が拡散しにくい樹脂、例えばアクリル系、シリコーン系、ポリアミド系、エポキシ系等の樹脂を採用する。
【００２０】
インジケータの形はラベル形状でもテープ形状にしてもよく、基材４の裏面に粘着剤層を設け、温度監視の対象である食品等の包装の上に貼り付けるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用する温度履歴インジケータの実施例を現す平面図と断面図であり、（A)は使用前の状態、(B)は使用開始時の状態、(C)は温度履歴を経た後の状態を各々示してある。
【００２２】
図１(A)に示すように温度履歴インジケータは、使用前の状態では染料拡散層１と基材４とは個別になっている。透明または半透明の染料拡散層１の上面（観察面）には、中央部を丸抜きにした黒色２のパターン５が形成されている。染料拡散層１の下面（非観察面）には、アクリル樹脂系の粘着層３が形成される。基材４の上面は、赤色の拡散性染料１０と、青色および緑色の非拡散性色素１１とが混合された黒色が付されている。
【００２３】
温度履歴インジケータの使用を開始するときには、染料拡散層１の粘着層３と基材４の上面（拡散性染料１０と非拡散性色素１１との混合黒色が付されている面）とを貼り合わせる（図１(B)参照）。このとき観察面（染料拡散層１の上面）からは、黒色２の丸抜きパターン５とともに基材４の赤色拡散性染料１０と青色および緑色の非拡散性色素１１との混合黒色が透明または半透明の丸抜きパターン５を通して見え、全面的に黒く観察できる。
【００２４】
温度履歴インジケータは、この状態で温度が上昇し、時間が経過すると図１(C)に示すとおり、赤色拡散性染料１０が透明または半透明の染料拡散層１に拡散浸透してゆき、観察面からは黒色２の丸抜きパターン５を通して赤色拡散性染料１０が見える。すなわち上面から見たとき、全面的に黒く見えた染料拡散層１が中央部のみ丸く赤色に変化したときには、温度が上昇した履歴を示している。使用開始時から温度が上昇しなければ、赤色拡散性染料１０の拡散浸透はないので、観察面からは全面的に黒色に見える。すなわち変色がなければ、温度上昇の履歴がなかったことを示している。
【００２５】
以下、本発明を適用する温度履歴インジケータを実際に試作した例を記載する。基材４に使用する黒色インキを下記の配合で製造した。
インキビヒクル NSPメジウム 十條化工(株)製 ９００重量部
赤色染料 Ｃ．Ｉ．２６１２５ ５重量部
青色染料 Ｃ．Ｉ．７３０４０ ５重量部
緑色染料 Ｃ．Ｉ．５９８５０ ５重量部
溶剤 シクロヘキサノン ９０重量部
添加剤 タルク １０重量部
界面活性剤 トラックスK-40 日本油脂(株)製 ５重量部
得られた黒色インキを基材４となるポリエステルフィルムの片面にスクリーン印刷（スクリーンメッシュ＃１５０）した。
【００２６】
染料拡散層１の上面に付す黒色インキを下記の配合で製造した。
インキビヒクル AT100メジウム 大日本インキ化学(株) ９００重量部
黒色顔料 Ｃ．Ｉ．５０４４０ ８重量部
溶剤 シクロヘキサノン ９０重量部
添加剤 タルク １０重量部
得られた黒色インキで染料拡散層１となる厚さ１００ミクロンの透明な低密度ポリエチレンフィルムの片面に丸抜きパターン５のある黒色２を印刷した。
【００２７】
基材４のフィルムと染料拡散層１のフィルムとを各１枚宛で１組の温度履歴インジケータとし、染料拡散層１の黒色２を印刷した面の裏面にアクリル樹脂系の粘着剤３を塗り、基材４の黒色インキを印刷した面を貼り付けた。この状態で染料拡散層１の上面部より目視したところ、全体が黒色であった。温度履歴インジケータを３０℃の環境内に２４時間放置後、目視すると中央部に輪郭のはっきりした赤色の丸い画像が浮き出ていた。
【００２８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明を適用する温度履歴インジケータは、拡散性染料が染料拡散層に拡散することで現れる経時的色変化により、温度履歴を表示するものであり、使用開始時には染料色が識別できず、温度が上昇して時間が経過し、染料が拡散したときは染料色が明瞭に識別できる。そのため温度履歴を誤って判断することを防止できる。また構成が簡易であるため、製造工数が少なく、低コストなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する温度履歴インジケータの実施例の構成と使用状態を表す平面図と断面図である。
【図２】本発明を適用する温度履歴インジケータの別な実施例の構成を表す平面図である。
【図３】本発明を適用する温度履歴インジケータの別な実施例の構成を表す平面図である。
【図４】本発明を適用する温度履歴インジケータの別な実施例の構成を表す平面図である。
【符号の説明】
１は染料拡散層、２は黒色、３は粘着層、４は基材、５は丸抜きパターン、６はインキ、７は変色部、１０は拡散性染料、１１は非拡散性色素である。

Claims (9)

1. アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂から選ばれる樹脂と拡散性染料と非拡散性色素とを含有するインキが付されることにより、又は拡散性染料と非拡散性色素とがポリエステル、ポリスチレン及び／又はポリカーボネイトからなるフィルムに混合されて練り込まれていることにより、表面の少なくとも一部に前記拡散性染料と非拡散性色素とが露出してそれらの混合色を示している基材と、
   透明または半透明でポリエチレン及び／又はポリウレタン製の染料拡散層とを、
   使用開始前に個別に有し、使用開始時に接触させることができる温度履歴インジケータであって、
   前記染料拡散層の非観察面と前記基材の染料露出表面とが前記接触して前記拡散性染料が前記染料拡散層に拡散することで前記混合色から、それと識別可能な前記拡散性染料の色合いになって現れる経時的色変化により、温度監視対象の流通及び／又は保管時の温度上昇と時間経過との両方の温度履歴を表示する温度履歴インジケータ。
2. 前記拡散性染料と前記非拡散性色素とは、前記拡散性染料がそれら色素全体の５〜６０％となる混合比率であることを特徴とする請求項１に記載の温度履歴インジケータ。
3. 前記温度監視対象が、食品、その原材料、医薬品であることを特徴とする請求項１に記載の温度履歴インジケータ。
4. 前記インキが、樹脂、タルク、溶剤、界面活性剤、及び／又は可塑剤を含有していることを特徴とする請求項１または２に記載の温度履歴インジケータ。
5. 前記染料拡散層の非観察面と基材の染料露出表面との少なくとも一方の面に、拡散性染料の浸透性粘着層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の温度インジケータ。
6. 拡散性染料がアゾ系または／およびアントラキノン系の染料であることを特徴とする請求項１または２に記載の温度インジケータ。
7. 前記拡散性染料と非拡散性色素との混合色に近似する色が染料拡散層の観察面の一部に付されていることを特徴とする請求項２に記載の温度履歴インジケータ。
8. 前記基材が、前記インキに近似する色の色素を含有していることを特徴とする請求項４に記載の温度履歴インジケータ。
9. 前記基材の表面の少なくとも一部に、前記インキに近似する色の色素が印刷により付されていることを特徴とする請求項４に記載の温度履歴インジケータ。

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