WO2007123139A1 - オゾン検知用インキ組成物及びオゾンインジケーター - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ozone detection ink composition and an ozone indicator using the composition.
- Ozone is used for sterilization / disinfection of foods, instruments, etc., or sterilization / disinfection or deodorization in a certain atmosphere such as a hospital operating room because of its excellent sterilization property. .
- ozone has been used to sterilize / disinfect medical instruments such as endoscopes and gastrocameras.
- various ozone sterilizers have also been developed.
- methods such as a method of sterilizing with ozone gas in a gas phase and a method of immersing a medical device in ozone water have been proposed.
- an indicator for confirming whether or not the medical device as the object to be treated has received a predetermined sterilization treatment with ozone is required.
- an ozone detector an indicator having a discolored layer provided on a substrate is known (Patent Document 1, etc.).
- Patent Document 1 JP-A-11 140360
- the main object of the present invention is to provide an indicator that can detect ozone with higher accuracy even in a high-concentration ozone gas atmosphere or a high-concentration ozone gas atmosphere containing water vapor.
- the present invention relates to the following ozone detection ink composition and ozone indicator.
- An ink composition for detecting ozone which contains an oxazine dye and a cationic surfactant and does not contain a colorant that changes color by ozone (excluding the oxazine dye).
- Cationic surfactant power The ink composition for ozone detection according to item 1, which is a quaternary ammonium salt type cationic surfactant.
- Cationic surfactant power The ink composition for ozone detection according to 2 above, which is an alkyl trimethyl ammonium salt.
- the ink composition for ozone detection according to Item 1 further comprising a rosin binder.
- An ozone indicator comprising a first discoloration layer formed from the ozone detection ink composition according to item 1.
- the ozone indicator according to 8 above wherein the first color change layer and the second color change layer change color at different ozone concentrations and Z or ozone exposure time. 10.
- the ozone detecting ink composition of the present invention contains an oxazine dye and a cationic surfactant as essential components, it is possible to provide an ozone indicator having different properties from the conventional one.
- the ozone indicator 1 of the present invention can be changed in color only in an atmosphere of ozone gas having a higher concentration.
- ozone detection can be performed accurately even in an atmosphere containing water vapor.
- it can be suitably used as an ozone indicator used in sterilization treatment with high-concentration ozone such as medical instruments.
- it is most suitable as an ozone indicator for detecting ozone gas from ozone water in an apparatus for sterilizing with ozone water.
- the ink composition for ozone detection of the present invention contains an oxazine dye and a cationic surfactant, and is a colorant that changes color by ozone (excluding the oxazine dye).
- the oxazine dye is not particularly limited as long as it has at least one oxazine ring represented by the following formulas (I) to (III).
- a monooxazine dye having one oxazine ring and a dioxazine dye having two oxazine rings are also included.
- a basic dye having at least one substituted or unsubstituted amino group as an auxiliary color group, and a chromium mordant dye having an OH group, a COOH group, or the like as a substituent may be used.
- a chromium mordant dye having an OH group, a COOH group, or the like as a substituent may be used.
- oxazine dyes can be used alone or in combination of two or more. These may be known or commercially available. In terms of dye numbers, I. Basic Blue 3, I. Basic Blue 12, I. Basic Blue 6, I. Basic Blue 10, I. Basic Blue 96 and other oxazine dyes It is desirable to use it. In addition, I. Basic Blue 3 etc. is more desirable.
- the content of the oxazine dye is determined depending on the kind of the oxazine dye used, the desired discoloration (detection accuracy), etc. It is desirable to be 2 to 4% by weight. By setting within the above range, a more stable ozone detection sensitivity can be obtained even in an atmosphere containing water vapor.
- a quaternary ammonium salt type cationic surfactant can be suitably used.
- the quaternary ammonium salt type cationic surfactant (hereinafter also referred to simply as “cationic surfactant”) is not particularly limited, and an alkyl ammonium salt can usually be used. A commercially available product can also be used. Moreover, these can be used by 1 type (s) or 2 or more types. In the present invention, a superior color change effect can be obtained by using these cationic surfactants.
- alkyltrimethyl ammonium salts are preferable.
- the content of the cationic surfactant is usually 0.01 to 5% by weight in the composition of the present invention, although it depends on the kind of the cationic surfactant used, the desired discoloration (detection accuracy), and the like. In particular, 0.1 to 2% by weight is desirable. By setting within the above range, the ozone detection sensitivity can be controlled more effectively.
- the ink composition of the present invention may be used in other known ink compositions such as colorants other than oxazine dyes, rosin type noinders, extenders, solvents, etc. Can be appropriately blended.
- the rosin binder may be selected as appropriate according to the type of the substrate and the like.
- known rosin components used in ink compositions for writing and printing can be used as they are.
- Specific examples include maleic acid resin, amide resin, ketone resin, alkylphenol resin, rosin-modified resin, polybutyral, polybutyrpyrrolidone, and cellulose-based resin. These can be used alone or in combination of two or more.
- the content of the rosin-based noinda is usually 1 to 25% by weight, particularly 1 to 20% by weight in the composition of the present invention. By setting it within the effective range, a better coating film (printing layer) can be formed.
- the extender is not particularly limited, and examples thereof include bentonite, activated clay, acid aluminum, silica gel, and the like.
- materials known as known extender pigments can be used. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, porous materials are preferred, and silica gel is more preferred. By adding these extenders, the detection sensitivity can be mainly adjusted.
- the content of the extender is usually 1 to 20% by weight, particularly 1 to LO weight% in the composition of the present invention. By making it within the above range, a smoother coating surface (printing surface) can be obtained.
- the solvent that can be used in the present invention any solvent that is usually used in ink compositions for printing, writing, etc. can be used.
- various solvents such as alcohol-based, ester-based, ether-based, ketone-based, and hydrocarbon-based solvents can be used, and may be appropriately selected according to the dye used, the solubility of the resin binder, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
- any colorant that does not change color with ozone can be used.
- non-color-changing pigment known ones such as ordinary color inks can be used.
- the content of the non-color-changing dye is usually 0.1 to 5% by weight, particularly 1 to 4% by weight in the yarn and composition of the present invention.
- the method for producing the ink composition of the present invention is not limited, and these components may be blended simultaneously or sequentially and mixed uniformly using a known stirrer such as a homogenizer or a resolver.
- a known stirrer such as a homogenizer or a resolver.
- an oxazine dye, a cationic surfactant, a rosin binder, a bulking agent, and the like may be blended in order in a solvent and mixed and stirred.
- the ink composition of the present invention can be used as it is. If necessary, the ink composition can be used by being supported on a substrate by applying, impregnating, etc. the ink composition to the substrate.
- the substrate is not particularly limited, and can be applied to any of paper, wood materials, plastics, metal'alloys, ceramics, cement'concrete, or composite materials thereof. What is necessary is just to select suitably according to etc.
- the present invention also includes an ozone indicator including a first discoloration layer formed using the ozone detection ink composition.
- the present invention provides at least one of (1) a) a second color-changing layer (which does not contain an oxazine-based dye) that changes color by ozone, and b) a non-color-change layer that does not change color by ozone. And (2) an ozone indicator that includes the first discoloration layer, and the layers are stacked so that a part or all of each discoloration layer is exposed to an ozone atmosphere.
- the substrate used in the ozone indicator of the present invention is not particularly limited as long as it can form a color-changing layer or a non-color-changing layer, and the same substrate as the substrate can be used.
- the indicator of the present invention may include at least one of the above a) non-discoloring layer and b) the second discoloring layer in addition to the first discoloring layer.
- the non-discoloring layer can be formed of an ink composition containing a non-discoloring dye that does not discolor due to ozone.
- a commercially available normal color ink can also be used as such an ink composition.
- water-based ink, oil-based ink, solventless ink, and the like can be used.
- known letterpress inks, gravure inks, screen inks, offset inks and the like can be appropriately used depending on the printing method. These inks may be used alone as they are, or two or more inks may be mixed and toned.
- the ink in the non-discoloring layer may contain components (for example, a resin binder, a filler, a solvent, etc.) blended in a known ink composition.
- the second color-changing layer can be formed of an ink composition containing a colorant other than oxazine-based dyes that changes color with ozone. About the point other than a coloring agent, the composition similar to this invention ink composition is employable.
- the colorant used in the second color changing layer it is particularly desirable to use at least one of an anthraquinone dye, an azo dye and a methine dye.
- the anthraquinone dye is not limited as long as it has an anthraquinone as a basic skeleton, and a known anthraquinone disperse dye or the like can also be used.
- An anthraquinone dye having an amino group is particularly preferred. More preferred is an anthraquinone dye having at least one amino group of a primary amino group and a secondary amino group. In this case, each amino group may have two or more, and these may be the same or different from each other.
- 1,4-diaminoanthraquinone (CI. Disperse Violet 1), 1 amino-4 hydroxy-1-2-methylaminoanthraquinone (C ⁇ Disperse Red 4), 1-amino 4 —Methylaminoanthraquinone (C ⁇ Disperse Violet 4), 1,4-Diamino-2-methoxycyantraquinone (C ⁇ Disperse Red 11), 1-amino-2-methylanthraquinone (C ⁇ Dis perse Orange 11), 1— Amino-4 hydroxyanthraquinone (ClDisperse Red 15), 1 , 4, 5, 8-tetraaminoanthraquinone (Cpers Disperse Blue 1), 1,4-diamino-5-nitrate anthraquinone (CI Disperse Violet 8), etc.
- anthraquinone dyes CI Disperse Blue 7, CI Disperse Violet 1 and the like are preferable.
- detection sensitivity can be controlled by changing the type (molecular structure, etc.) of these anthraquinone dyes.
- monoazo dyes, polyazo dyes, metal complex azo dyes, stilbenazo dyes, thiazole azo dyes and the like can be mentioned. More specifically, the dye numbers are: i.Solven t Red 1, CI solvent Red «3, CISolvent Red 23, Shi 23 Disperse Red 13, CI Disperse Red 52, CI Disperse Violet 24, C ⁇ Disperse Blue 44 C Disperse Red 58, CI Disperse Red 88, CI Disperse Yellow 23, CI Disperse Orange 1, CI Disperse Orange 5, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
- the methine dye may be any dye having a methine group. Therefore, in the present invention, polymethine dyes, cyanine dyes and the like are also included in the methine dyes. These can be appropriately employed as known or commercially available methine dyes.
- the content of the colorant in the ink yarn composition for forming the second discoloration layer can be appropriately determined according to the type of the colorant, the desired hue, etc. In the composition, it is desirable that the content be about 0.05 to 5% by weight, particularly 0.1 to 1% by weight.
- the discoloration layer (including the first discoloration layer and the second discoloration.
- the non-discoloration layer are formed using each ink, using silk screen printing, gravure printing, offset printing, letterpress printing, It can be performed according to a known printing method such as flexographic printing.
- the order of printing of the color changing layer 'non-color changing layer is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the design to be printed.
- the discoloration layer and the non-discoloration layer may be formed one by one, or a plurality of layers may be laminated. Further, discoloration layers or non-discoloration layers may be laminated. In this case, the discoloration layers may have the same composition or different compositions. Similarly, the non-discoloring layers may have the same composition or different yarns.
- the discoloration layer 'non-discoloration layer may be formed on the entire surface of the base material or each layer, or may be partially formed.
- the discoloration layer and the non-discoloration layer are formed so that a part or all of at least one discoloration layer is exposed to the ozone atmosphere.
- the color-change layer and the non-color-change layer are formed so that the color difference between the color-change layer and the non-color-change layer can be identified only by the color change of the color-change layer. It can also be formed so that a color difference between the color-change layer and the non-color-change layer does not occur only after the color change. In particular, it is preferable to form the color-changing layer and the non-color-changing layer so that the color difference between the color-changing layer and the non-color-changing layer can be discriminated only after the color is changed.
- a color-changing layer and a non-color-changing layer may be formed so that at least one of a character, a pattern, and a symbol can be identified only after the color-changing layer has changed.
- letters, graphics, and symbols include all information that informs discoloration (ie, the presence of ozone). These characters may be designed appropriately according to the purpose of use.
- the color-changing layer and the non-color-changing layer before the color change may be different from each other. In particular, the color difference between the color-changing layer and the non-color-changing layer is not changed until the colors are substantially the same. Can be identified!
- the color changing layer and the non-color changing layer may be formed so that the color changing layer and the non-color changing layer do not overlap. As a result, the amount of ink used can be saved.
- a color changing layer or a non-color changing layer may be further formed on at least one of the color changing layer and the non-color changing layer.
- a color-changing layer and the non-color-changing layer are formed so that the color-changing layer and the non-color-changing layer are formed so as not to overlap (referred to as “color-changing non-color-changing layer”)
- a color-changing layer having another design is formed
- the boundary between the color changing layer and the non-color changing layer in the non-color changing layer can be made substantially indistinguishable, a better appearance can be achieved.
- the ozone indicator of the present invention generally has a CT f (ozone concentration X exposure time) of 300 ppm or more, particularly 500 ppm 'min or more, preferably lOOOppm' min or more, more preferably 3000 ppm 'min or more.
- CT f ozone concentration X exposure time
- the color can be changed in a high density region.
- the upper limit of CT value is not limited, it is generally about lOOOOOppm'min.
- the same performance can be achieved even when the discoloration layer of the ozone indicator is directly exposed to the ozone atmosphere. That is, the ozone indicator of the present invention may not have a protective layer or the like on the discoloration layer.
- the indicator of the present invention can detect ozone with high accuracy even in a high humidity range of usually 10% or higher, particularly 90% or higher.
- an ozone indicator for detecting ozone gas emitted from the ozone water.
- ozone gas has a high concentration and contains a large amount of water vapor.
- CT value concentration X exposure time
- Each ink composition was prepared by uniformly mixing the components shown in Table 1 with a stirrer. Specifically, the solvent and the dye were first stirred and mixed with a dissolver. Next, a resin binder and a non-color-changing pigment were added and further stirred, then returned to room temperature, a surfactant and an extender were added, and the mixture was stirred uniformly to obtain an ink composition.
- Table 1 No. 1 to No. 2 are examples, and No. 3 to No. 7 are comparative examples.
- Table 1 the components shown in Table 1 are as follows.
- Microlith Yellow 3R—T Non-color-changing dye, product name “Microlith Yellow 3R—T” manufactured by Ciba Specialty Chemicals
- Nitrified cotton HIG1Z2 Absorbent binder, product name “Nitrified cotton HIG1Z2J Daicel
- Etocel 10 Resin binder, product name “Etocel 10” manufactured by Dow Chemical
- NIKKOL CA— 2580 Grade 4 ammonium salt type surfactant, product name “NIKKOL CA-2580”, manufactured by Fluorescent Chemicals
- NIKKOL CA— 2150 4-grade ammonia salt surfactant, product name “NIKKOL CA-2150J Nikko Chemicals Products”
- Aerosil R—972 Silica gel, product name “Aerosil R—972” manufactured by Nippon Aerosil
- the ink composition obtained in each Example and Comparative Example was examined for color change and degree of discoloration.
- a sample was prepared by forming a coating film on a high-quality paper (size: 50 mm ⁇ 50 mm) by 250 mesh screen printing using the ink composition and drying it sufficiently.
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Abstract
本発明は、オゾン検知用インキ組成物及びその組成物を用いたオゾンインジケーターに関するものであり、特に高濃度オゾンガス雰囲気あるいは水蒸気を含む高濃度オゾンガス雰囲気でも、より高い精度でオゾンを検知することができるインジケーターを提供することを主な目的とする。
本発明の構成は、オキサジン系染料及びカチオン系界面活性剤を含有し、かつ、オゾンにより変色する着色剤(但し、前記オキサジン系染料を除く。)を含まないことを特徴とするオゾン検知用インキ組成物とするものである。
Description
明 細 書
オゾン検知用インキ組成物及びオゾンインジケーター
技術分野
[0001] 本発明は、オゾン検知用インキ組成物及びその組成物を用いたオゾンインジケータ 一に関する。
背景技術
[0002] オゾンは、その殺菌性等に優れているため、食品、器具類等の殺菌'消毒、或いは 病院の手術室のような一定雰囲気中における殺菌 ·消毒或いは消臭に利用されて 、 る。
[0003] 最近では、内視鏡、胃カメラ等の医療器具を殺菌 *消毒するためにオゾンが使用さ れている。そして、これに伴い、種々のオゾン殺菌装置 (滅菌装置)も開発されている 。この装置としては、気相中でオゾンガスにより殺菌する方法、オゾン水に医療器具 を浸漬する方法等の方式が提案されている。この場合、被処理体である医療器具が オゾンによる所定の殺菌処理を受けた力否かを確認するためのインジケーターが必 要となる。このようなオゾン検知体としては、変色層を基材上に設けてなるインジケー ターが知られて 、る(特許文献 1など)。
特許文献 1:特開平 11 140360
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、医療器具等のオゾン処理では、数百 ppmというレベルの高濃度ォゾ ンガスが使用されるが、従来のオゾンインジケーターでは低濃度で変色層が変色し てしまい、実際に高濃度オゾンに晒された力どうかを知ることが困難になる。
[0005] し力も、これらのインジケーターでは、水蒸気を比較的多量に含む雰囲気下では、 精度良くオゾンを検知することが難しい。例えば、オゾン水 (処理水)により殺菌する 場合は、オゾン水からのオゾンガスを検知することによって殺菌処理の有無を確認す ることになるが、このようなオゾンガスは水蒸気を多量に含むため、従来のオゾンイン ジケーターでは所望の検知精度が得られない場合がある。
[0006] 従って、本発明は、特に高濃度オゾンガス雰囲気あるいは水蒸気を含む高濃度ォ ゾンガス雰囲気でも、より高 、精度でオゾンを検知することができるインジケーターを 提供することを主な目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明者は、従来技術の問題点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、特定成分を含む インキ組成物が上記目的を達成できることを見出し、ついに本発明を完成するに至つ た。
[0008] すなわち、本発明は、下記のオゾン検知用インキ組成物及びオゾンインジケーター に係る。
1. ォキサジン系染料及びカチオン系界面活性剤を含有し、かつ、オゾンにより変 色する着色剤 (但し、前記ォキサジン系染料を除く。)を含まないことを特徴とするォ ゾン検知用インキ組成物。
2. カチオン系界面活性剤力 4級アンモ-ゥム塩型のカチオン系界面活性剤であ る、前記項 1に記載のオゾン検知用インキ組成物。
3. カチオン系界面活性剤力 アルキルトリメチルアンモ -ゥム塩である、前記項 2に 記載のオゾン検知用インキ組成物。
4. 増量剤をさらに含有する、前記項 1に記載のオゾン検知用インキ組成物。
5. 榭脂系バインダーをさらに含有する、前記項 1に記載のオゾン検知用インキ組成 物。
6. 前記項 1に記載のオゾン検知用インキ組成物により形成された第 1変色層を含 むオゾンインジケーター。
7. 基材上に、(l) a)オゾンにより変色する第 2変色層(但し、ォキサジン系染料は 含まな 、。 )ならびに b)オゾンにより変色しな 、非変色層の少なくとも 1層と(2)前記 第 1変色層とを有し、かつ、各変色層の一部又は全部がオゾン雰囲気に晒されるよう に各層が重ねて配置されている、前記項 6に記載のオゾンインジケーター。
8. 第 2変色層を少なくとも 1層有する、前記項 7に記載のオゾンインジケーター。
9. 第 1変色層及び第 2変色層が、異なるオゾン濃度及び Z又はオゾン曝露時間で 変色する、前記項 8に記載のオゾンインジケーター。
10. CT値が lOOOppm · min以上のオゾンガス雰囲気下でオゾンを検知するため に用いる、前記項 6に記載のオゾンインジケーター。
11. 前記雰囲気中の湿度が 90%以上である、前記項 10に記載のオゾンインジケ
~タ^ ~ 発明の効果
[0009] 本発明のオゾン検知用インキ組成物では、ォキサジン系染料及びカチオン系界面 活性剤を必須成分として含んで 、ることから、従来と異なる性質のオゾンインジケータ 一を提供することができる。
[0010] 本発明のオゾンインジケータ一は、特に、より高濃度のオゾンガス雰囲気ではじめ て変色することができる。また、水蒸気を含む雰囲気中でも、精度良くオゾン検知を 実行することができる。これにより、医療器具等の高濃度オゾンでの滅菌処理におい て用いられるオゾンインジケータ一として好適に用いることができる。特に、オゾン水 で滅菌処理する装置にぉ 、て、オゾン水からのオゾンガスを検知するためのオゾンィ ンジケ一ターとして最適である。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 1.オゾン檢 fflインキ
本発明のオゾン検知用インキ組成物は、ォキサジン染料及びカチオン系界面活性 剤を含有し、かつ、オゾンにより変色する着色剤 (但し、前記ォキサジン系染料を除く
。)を含まないことを特徴とする。
[0012] ォキサジン系染料は、下記式 (I)〜(III)の少なくとも 1つのォキサジン環を有するも のであれば特に限定されない。例えば、ォキサジン環を 1つ有するモノォキサジン系 染料、ォキサジン環を 2つ有するジォキサジン系染料等も包含される。
[0013] [化 1]
II III
[0014] これらのォキサジン系染料は、 1種又は 2種以上で使用することができる。これらは 、公知又は市販のものを使用することができる。染料番号で言えば、特に I. Basic Blue 3、 し. I. Basic Blue 12、 し. I. Basic Blue 6、 し. I. Basic Blue 10、 し. I. Basic Blue 96 等のォキサジン系染料を用いることが望ましい。さらに、 I. Basic Blue 3等がより望 ましい。
[0015] ォキサジン系染料の含有量は、用いるォキサジン系染料の種類、所望の変色性( 検知精度)等にもよる力 通常は本発明糸且成物中 0. 01〜: LO重量%、特に 2〜4重 量%とすることが望ましい。上記範囲内に設定することによって、水蒸気含有雰囲気 下でも、より安定したオゾン検知感度を得ることができる。
[0016] カチオン系界面活性剤としては、 4級アンモニゥム塩型のカチオン系界面活性剤を 好適に用いることができる。 4級アンモ-ゥム塩型のカチオン系界面活性剤(以下単 に「カチオン系界面活性剤」ともいう)としては、特に制限されず、通常はアルキルアン モ-ゥム塩を用いることができ、これは市販品も使用できる。また、これらは 1種又は 2 種以上で使用することができる。本発明では、これらカチオン系界面活性剤を用いる ことによって、より優れた変色効果を得ることができる。
[0017] これらカチオン系界面活性剤の中でも、アルキルトリメチルアンモ -ゥム塩、ジアル キルジメチルアンモ-ゥム塩等が好ましい。具体的には、塩ィ匕ヤシアルキルトリメチル アンモ-ゥム、塩化牛脂アルキルトリメチルアンモ-ゥム、塩化べへ-ルトリメチルアン
モ-ゥム、塩化ドデシルトリメチルアンモ-ゥム、塩化へキサデシルトリメチルアンモ- ゥム、塩化ラウリルトリメチルアンモ-ゥム、塩化ォクタデシルトリメチルアンモ-ゥム、 塩化ジォクチルジメチルアンモ-ゥム、塩化ジステアリルジメチルアンモ-ゥム、塩化 アルキルべンジルジメチルアンモ -ゥム等が挙げられ、特に塩ィ匕ラウリルトリメチルァ ンモ-ゥムが好ましい。
[0018] カチオン系界面活性剤の含有量は、用いるカチオン系界面活性剤の種類、所望の 変色性 (検知精度)等にもよるが、通常は本発明組成物中 0. 01〜5重量%、特に 0. 1〜2重量%とすることが望ましい。上記範囲内に設定することによって、オゾン検知 感度をより効果的に制御することができる。
[0019] 本発明のインキ組成物は、その他にも必要に応じて、ォキサジン系染料以外の着 色料、榭脂系ノインダー、増量剤、溶剤等の公知のインキ組成物に用いられている 成分を適宜配合することができる。
[0020] 榭脂系バインダーとしては、基材の種類等に応じて適宜選択すれば良ぐ例えば 筆記用、印刷用等のインキ組成物に用いられている公知の榭脂成分をそのまま採用 できる。具体的には、例えばマレイン酸榭脂、アミド榭脂、ケトン樹脂、アルキルフエノ ール榭脂、ロジン変性榭脂、ポリビュルブチラール、ポリビュルピロリドン、セルロース 系榭脂等を挙げることができる。これらは 1種又は 2種以上で使用することができる。
[0021] 榭脂系ノインダ一の含有量は、通常は本発明組成物中 1〜25重量%、特に 1〜2 0重量%とすることが望ましい。力かる範囲内に設定することによって、より良好な塗 膜 (印刷層)を形成することができる。
[0022] 増量剤としては、特に制限されず、例えばベントナイト、活性白土、酸ィ匕アルミ-ゥ ム、シリカゲル等を挙げることができる。その他にも公知の体質顔料として知られてい る材料を用いることができる。これらは 1種又は 2種以上で使用することができる。この 中でも、多孔質のものが好ましぐ特にシリカゲルがより好ましい。これら増量剤を添 加することにより、主として検知感度を調節することができる。
[0023] 増量剤の含有量は、通常は本発明組成物中 1〜20重量%、特に 1〜: LO重量%と することが望ましい。上記範囲内にすることによって、より滑らかな塗膜面(印刷面)を 得ることができる。
[0024] 本発明で使用できる溶剤としては、通常、印刷用、筆記用等のインキ組成物に用い られる溶剤であればいずれも使用できる。例えば、アルコール系、エステル系、エー テル系、ケトン系、炭化水素系等の各種溶剤が使用でき、使用する染料、榭脂系バ インダ一の溶解性等に応じて適宜選択すれば良い。これらは 1種又は 2種以上で使 用することができる。
[0025] ォキサジン系染料以外の着色剤としては、オゾンで変色しな 、着色剤(非変色色素 )のいずれも使用することができる。非変色色素としては、普通色インキ等の公知のも のを使用することができる。
[0026] 非変色色素の含有量は、通常は本発明糸且成物中 0. 1〜5重量%、特に 1〜4重量 %とすることが望ましい。
[0027] 本発明インキ組成物の製造方法は限定的でなぐこれら各成分を同時に又は順次 に配合し、ホモジナイザー、デゾルバ一等の公知の攪拌機を用いて均一に混合すれ ば良い。例えば、まず溶剤にォキサジン系染料、カチオン系界面活性剤、榭脂系バ インダー、増量剤等を順に配合し、混合'攪拌すれば良い。
[0028] 本発明インキ組成物は、そのまま使用することもできる力 必要に応じて基材にイン キ組成物の塗布、含浸等を行うことにより、基材に担持させて使用することもできる。 基材としては、特に制限されず、例えば紙、木質材料、プラスチックス、金属'合金、 セラミックス、セメント 'コンクリート、あるいはこれらの複合材料等のいずれにも適用す ることができ、使用場所、用途等に応じて適宜選択すれば良い。
[0029] 2.オゾンインジケーター
本発明は、上記オゾン検知用インキ組成物を用いて形成された第 1変色層を含む オゾンインジケーターも包含する。
[0030] 本発明インジケーターでは、第 1変色層のみ力も形成されていても良いし、あるい は必要に応じて他の層を含んでいても良い。例えば、本発明は、基材上に、(l) a)ォ ゾンにより変色する第 2変色層(但し、ォキサジン系染料を含まない。)ならびに b)ォ ゾンにより変色しない非変色層の少なくとも 1層と(2)前記第 1変色層とを有し、かつ、 各変色層の一部又は全部がオゾン雰囲気に晒されるように各層が重ねて配置されて V、るオゾンインジケーターを包含する。
[0031] 本発明のオゾンインジケーターで用いる基材としては、変色層又は非変色層が形 成できるものである限り特に制限されず、前記基材と同様のものを使用することがで きる。
[0032] 本発明のインジケータ一は、第 1変色層のほか、上記 a)非変色層及び b)第 2変色 層の少なくとも 1つを含んで!/、ても良い。
[0033] 非変色層は、オゾンにより変色しない非変色色素を含むインキ組成物によって形成 することができる。このようなインキ組成物として、市販の普通色インキも使用できる。 例えば、水性インキ、油性インキ、無溶剤型インキ等を用いることができる。また、印 刷する場合は印刷方法に応じて公知の凸版インキ、グラビアインキ、スクリーンインキ 、オフセットインキ等を適宜使い分けることができる。これらのインキは、そのまま単独 で用いたり、あるいは 2種以上を混合して調色しても良い。また、非変色層におけるィ ンキには、公知のインキ組成物に配合されている成分 (例えば、榭脂系バインダー、 増量剤、溶剤等)が含まれていても良い。
[0034] 第 2変色層は、ォキサジン系染料以外の着色剤であって、オゾンにより変色するも のを含むインキ組成物により形成することができる。着色剤以外の点については、本 発明インキ組成物と同様の組成を採用することができる。
[0035] 第 2変色層に用いる前記着色剤としては、特にアントラキノン系染料、ァゾ系染料及 びメチン系染料の少なくとも 1種を用いることが望ましい。
[0036] アントラキノン系染料はアントラキノンを基本骨格とするものであれば限定的でなく、 公知のアントラキノン系分散染料等も使用できる。特にアミノ基を有するアントラキノン 系染料が好ましい。より好ましくは、第一アミノ基及び第二アミノ基の少なくとも 1種の アミノ基を有するアントラキノン系染料である。この場合、各ァミノ基は、 2以上有して いても良ぐこれらは互 ヽに同種又は相異なっても良 、。
[0037] より具体的には、例えば 1, 4ージァミノアントラキノン(CI. Disperse Violet 1)、 1 アミノー 4 ヒドロキシ一 2—メチルァミノアントラキノン(C丄 Disperse Red 4)、 1—アミ ノー 4—メチルァミノアントラキノン(C丄 Disperse Violet 4)、 1, 4—ジァミノ一 2—メトキ シアントラキノン(C丄 Disperse Red 11)、 1—アミノー 2—メチルアントラキノン(C丄 Dis perse Orange 11)、 1—アミノー 4 ヒドロキシアントラキノン(ClDisperse Red 15)、 1
, 4, 5, 8—テトラアミノアントラキノン(C丄 Disperse Blue 1)、 1, 4—ジァミノ一 5 ニト 口アントラキノン(CI Disperse Violet 8)等を挙げることができる(カツコ内は染料番号 )。その他にも CI Solvent Blue 14、 C丄 Solvent Blue 35、 C丄 Solvent Blue 63、 C.I.So lvent Violet 13、 C.I.Solvent Violet 14、 C丄 Solvent Red 52、 C.I.Solvent Red 114、 C.I .Vat Blue 21、 C.I.Vat Blue 30、 C.I.Vat Violet 15、 C.I.Vat Violet 17、 C.I.Vat Red 19 、 C.I.Vat Red 28、 C.I.Acid Blue 23、 C.I.Acid Blue 80、 C.I.Acid Violet 43、 C.I.Acid Violet 48、 C.I.Acid Red 81、 C.I.Acid Red 83、 C.I. Reactive Blue 4、 C.I. Reactive Blu e 19、 I. Disperse Blue 7等として知られている染料も使用することができる。これら のアントラキノン系染料は、単独で又は 2種以上併用することができる。これらアントラ キノン系染料の中でも、 C.I Disperse Blue 7、 C.I Disperse Violet 1等が好ましい。ま た、本発明では、これらのアントラキノン系染料の種類 (分子構造等)を変えることによ つて検知感度の制御を行うこともできる。
[0038] ァゾ系染料は、発色団としてァゾ基 N = N を有するものであれば限定されない 。例えば、モノァゾ染料、ポリアゾ染料、金属錯塩ァゾ染料、スチルベンァゾ染料、チ ァゾールァゾ染料等が挙げられる。より具体的に染料番号で表記すれば、 i.Solven t Red 1、 C.I. solvent Red «3、 C.I.Solvent Red 23、し丄 Disperse Red 13、 C.I. Disperse Red 52、 CI Disperse Violet 24、 C丄 Disperse Blue 44、 C丄 Disperse Red 58、 C.I.Dis perse Red 88、 C.I. Disperse Yellow 23、 C.I. Disperse Orange 1、 C.I. Disperse Orange 5等を挙げることができる。これらは、 1種又は 2種以上で用いることができる。
[0039] メチン系染料としては、メチン基を有する染料であれば良 、。従って、本発明にお いて、ポリメチン系染料、シァニン系染料等もメチン系染料に包含される。これらは、 公知又は市販のメチン系染料力 適宜採用することができる。具体的には、 C.I.Basic Red 12、 C.I.Basic Red 13、 C.I.Basic Red 14、 C.I.Basic Red 15、 C.I.Basic Red 27、 C.I.Basic Red 35、 C.I.Basic Red 36、 C.I.Basic Red 37、 C.I.Basic Red 45、 C.I.Basic Red 48、 C.I.Basic Yellow 11、 C.I.Basic Yellow 12、 C.I.Basic Yellow 13、 C.I.Basic Y ellow 14、 C.I.Basic Yellow 21、 C.I.Basic Yellow 22、 C.I.Basic Yellow 23、 C.I.Basic Yellow 24、 C.I.Basic Violet 7、 C.I.Basic Violet 15、 C.I.Basic Violet 16、 C.I.Basic Vi olet 20、 C.I.Basic Violet 21、 C.I.Basic Violet 39、 C.I.Basic Blue 62、 C.I.Basic Blue
63等を挙げることができる。これらは、 1種又は 2種以上で用いることができる。
[0040] 第 2変色層を形成するためのインキ糸且成物中における上記着色剤の含有量は、着 色剤の種類、所望の色相等に応じて適宜決定できるが、一般的にはインキ組成物中 0. 05〜5重量%程度、特に 0. 1〜1重量%とすることが望ましい。
[0041] 本発明における変色層(第 1変色層及び第 2変色を含む。以下同じ。)及び非変色 層の形成は、各インキを用い、シルクスクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、 凸版印刷、フレキソ印刷等の公知の印刷方法に従って行うことができる。変色層'非 変色層の印刷の順序は特に制限されず、印刷するデザイン等に応じて適宜選択す れば良い。
[0042] 本発明オゾンインジケーターでは、変色層 ·非変色層はそれぞれ 1層ずつ形成して も良ぐあるいはそれぞれ複数層を積層しても良い。また、変色層どうし又は非変色 層どうしを積層しても良い。この場合、変色層どうしが互いに同じ組成であっても又は 異なる組成であっても良い。同様に、非変色層どうしが互いに同じ組成であっても又 は異なる糸且成であっても良 、。
[0043] さらに、変色層'非変色層は、基材又は各層の全面に形成しても良ぐあるいは部 分的に形成しても良い。これらの場合、本発明では、特に変色層の変色を確保する ために、少なくとも 1つの変色層の一部又は全部がオゾン雰囲気に晒されるように変 色層及び非変色層を形成する。
[0044] 本発明では、オゾンの存在が識別できる限りは、変色層の変色によりはじめて変色 層と非変色層との色差が識別できるように変色層及び非変色層を形成したり、あるい は変色によってはじめて変色層と非変色層との色差が生じないように形成することも できる。特に、変色してはじめて変色層と非変色層との色差が識別できるように変色 層及び非変色層を形成することが好まし ヽ。
[0045] 色差が識別できるようにする場合には、例えば変色層の変色によりはじめて文字、 図柄及び記号の少なくとも 1つが識別できるように変色層及び非変色層を形成すれ ば良い。本発明では、文字、図柄及び記号は、変色 (すなわちオゾンの存在)を知ら せるすべての情報を包含する。これら文字等は、使用目的等に応じて適宜デザイン すれば良い。
[0046] また、変色前における変色層と非変色層とを互いに異なる色としても良いが、特に 両者を実質的に同じ色とし、変色後にはじめて変色層と非変色層との色差 (コントラス ト)が識別できるようにしても良!、。
[0047] 本発明オゾンインジケーターでは、変色層と非変色層とが重ならな 、ように変色層 及び非変色層を形成しても良い。これにより、使用するインキ量を節約することもでき る。
[0048] さらに、本発明では、変色層及び非変色層の少なくとも一方の層上にさらに変色層 又は非変色層を形成しても良い。例えば、変色層と非変色層とが重ならないように変 色層及び非変色層を形成した層(「変色 非変色層」という)の上力 さらに別のデザ インを有する変色層を形成すれば、変色 非変色層における変色層及び非変色層 の境界線が実質的に識別できない状態にできるので、より優れた外観を達成すること ができる。
[0049] 本発明のオゾンインジケータ一は、一般に CT f (オゾン濃度 X曝露時間)が 300p pm'min以上、特に 500ppm'min以上、好ましくは lOOOppm'min以上、より好まし くは 3000ppm'min以上の高濃度の領域で変色することができる。なお、 CT値の上 限値は限定的ではないが、一般的には lOOOOOppm'min程度である。力かる性能 は、オゾンインジケーターの変色層がオゾン雰囲気に直接曝露されるように配置され ている状態でも同様の効果を発揮することができる。すなわち、本発明のオゾンイン ジケーターは、変色層上に保護層等がなくても良い。
[0050] また、水蒸気に関しては、本発明インジケータ一は、通常は湿度 10%以上の範囲 、特に 90%以上という高湿度下でも精度良くオゾンを検知することができる。
[0051] このため、例えばオゾン水で被処理体を滅菌する装置において、そのオゾン水から 発せられたオゾンガスを検知するためのオゾンインジケータ一として好適に用いること ができる。かかるオゾンガスは、高濃度であり、し力も水蒸気を多量に含んでいる。こ のような高オゾン濃度 '高湿度雰囲気下では、従来のオゾンインジケーターで正確に オゾンを検知することは困難である。これに対し、本発明のオゾンインジケーターでは 、そのような雰囲気下であっても、オゾンの存在、さらにはオゾン濃度、オゾン曝露時 間又は CT値 (CT値 =濃度 X曝露時間)をより正確に検知することが可能になる。
実施例
[0052] 以下に実施例を示し、本発明の特徴をより一層明確にする。ただし、本発明は、こ れら実施例に限定されない。
[0053] 実施例及び比較例
表 1に示す各成分を攪拌機にて均一に混合することによって、各インキ組成物を調 製した。具体的には、まず溶剤及び染料をディゾルバーで攪拌混合した。次いで、榭 脂系バインダー及び非変色色素を投入してさらに攪拌した後、常温に戻して界面活 性剤及び増量剤を添加し、均一に攪拌することによって、インキ組成物を得た。表 1 中、 No. l〜No. 2が実施例であり、 No. 3〜No. 7が比較例である。
[0054] [表 1]
※試験 1 · · '常温と湿度 8 0%以上のオゾン暴露試験 CT値 5,000ppm · min後、 色差が ≥ 1 5以上あり〇、 なし X
表 1に示す成分は具体的には下記の通りである。
(1) C.I.Basic Blue 3:ォキサジン系染料
(2) I. Basic Red 13 :メチン系染料
(3) i. Disperse Violet 7 :ァゾ系染料
(4) C.I.Basic Violet 7 :メチン系染料
(5)ブチルセ口ソルブ:溶剤
(6)マイクロリスエロー 3R—T:非変色色素、製品名「マイクロリスエロー 3R— T」チバ スぺシャリティケミカル製
(7)ジョンクリル 690 :榭脂系ノインダー、製品名「ジョンクリル 690」ジョンソンポリマー 製
(8)硝化綿 HIG1Z2 :榭脂系バインダー、製品名「硝化綿 HIG1Z2Jダイセルィ匕学 製
(9)エトセル 10 :榭脂系バインダー、製品名「エトセル 10」ダウケミカル社製
(10) NIKKOL CA— 2580 :4級アンモ-ゥム塩型界面活性剤、製品名「NIKKOL CA- 2580」曰光ケミカルズ製
(11) NIKKOL CA— 2150 :4級アンモ-ゥム塩型界面活性剤、製品名「NIKKOL CA- 2150J日光ケミカルズ製品
(12)ァエロジル R— 972 :シリカゲル、製品名「ァエロジル R— 972」日本ァエロジル 製
試験例 1
各実施例及び比較例で得られたインキ組成物につ ヽて色の変化及び変色度合を 調べた。インキ組成物を用いて上質紙上(大きさ 50mm X 50mm)に 250メッシュスク リーン印刷にて塗膜を形成し、十分に乾燥させたものをサンプルとした。
変色性については、サンプルを常温常湿下から湿度 80%において CT値が 5000p pm'min (オゾン濃度: lOOOppm)となるようにオゾンガスに曝露した場合の変色度 合 Δ Εが 15以上のものを「〇」と評価し、 Δ Eが 15未満のものを「X」と評価した。これ らの結果を表 1に併せて示す。
Claims
請求の範囲
[I] ォキサジン系染料及びカチオン系界面活性剤を含有し、かつ、オゾンにより変色する 着色剤 (但し、前記ォキサジン系染料を除く。)を含まないことを特徴とするオゾン検 知用インキ組成物。
[2] カチオン系界面活性剤力 4級アンモ-ゥム塩型のカチオン系界面活性剤である、 請求項 1に記載のオゾン検知用インキ組成物。
[3] カチオン系界面活性剤力 アルキルトリメチルアンモ -ゥム塩である、請求項 2に記載 のオゾン検知用インキ組成物。
[4] 増量剤をさらに含有する、請求項 1に記載のオゾン検知用インキ組成物。
[5] 榭脂系バインダーをさらに含有する、請求項 1に記載のオゾン検知用インキ組成物。
[6] 請求項 1に記載のオゾン検知用インキ組成物により形成された第 1変色層を含むォ ゾンインジケーター。
[7] 基材上に、(l) a)オゾンにより変色する第 2変色層(但し、ォキサジン系染料は含まな い。)ならびに b)オゾンにより変色しない非変色層の少なくとも 1層と(2)前記第 1変 色層とを有し、かつ、各変色層の一部又は全部がオゾン雰囲気に晒されるように各 層が重ねて配置されて 、る、請求項 6に記載のオゾンインジケーター。
[8] 第 2変色層を少なくとも 1層有する、請求項 7に記載のオゾンインジケーター。
[9] 第 1変色層及び第 2変色層が、異なるオゾン濃度及び Z又はオゾン曝露時間で変色 する、請求項 8に記載のオゾンインジケーター。
[10] CT値が lOOOppm'min以上のオゾンガス雰囲気下でオゾンを検知するために用い る、請求項 6に記載のオゾンインジケーター。
[II] 前記雰囲気中の湿度が 90%以上である、請求項 10に記載のオゾンインジケーター
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