JP2005185643A - 水分により発色するインジケーターインキ組成物及びそれを用いた印刷構成 - Google Patents

Abstract

【課題】 尿や水分用のインジケーターとして着色剤が流出せず、色調が目立つものを提供する。
【解決手段】 少なくともインキバインダー、水分の存在下で塩基性物質からなる顕色剤の働きかけで発色する着色剤及びｐＨ調整剤を含有する水分インジケーターインキ組成物を、該顕色剤を含有するシートに印刷することを特徴とするシートへのインキ組成物の積層方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は水分インジケーター機能を有する積層シートの製造法に関し、特に視認による水分（尿）インジケーター機能を有する例えば紙おむつ等に用いるインキ組成物及びそれを用いた印刷構成方法に関する。

生活水準の向上、衛生へのより一層の配慮の下、紙おむつや病人用のシートにも尿等の水分インジケーター付きのものが用いられるようになっている。さて、このためのインジケーターインキには、インキ中の着色剤が流れ出すことによって図柄がぼやける、消え去る、あるいは変色する等のものがある。例えば以下の特許文献１、同２には尿による消色性のインジケータ用インキが開示されている。
特開平６−２８９００６号公報 特開平８−９２５１１号公報

しかしながら、これらのタイプのインジケーターインキは、流れた着色剤のため紙おむつ等が汚れた様に見えてしまうことがある。特に、着色剤の流出によって変色するタイプのインジケーターインキでは、変色前後の色に差を持たせるために、どうしても流出する着色剤の量が多くなり、その結果汚れが目立ちやすくなる。また、変色後の色が変色前の色よりも薄くなるため、色調によっては水分による変色が目立ち難い。また、他の衣料品を着色したりすることもある。また、消色型の場合も目立ち難いことがある。

このため、消色或いは変色後に流出した着色剤による汚染や、変色後の色が変色前の色と比べて淡いことによる視認性の不足の少ない、そして当然人体への害のない水分(尿)インジケーター機能を有するシート及び該シートを用いた紙おむつの実現が望まれていた。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、着色剤、インキベースとなる樹脂（インキバインダー）、着色剤のｐHによる色相の変化、顕色剤として最適な塩基性の物質を種々検討し、また着色剤は染料や顔料等がｐＨによってどのように発色状態が変化するかを確認し、更にｐＨの調整剤の安全性、効果等を考慮し、更にまたインキバインダーとなる樹脂は好ましくは水またはアルコール系の溶剤に溶解し且つ乾燥した塗膜が水に対する耐性（耐性は完全でなくてもよい。水に対して半溶解か膨潤してもよい）を持つ様な物を選定して本発明を完成したものである。

本発明の請求項１の発明は、少なくともインキバインダー、水分の存在下で塩基性物質からなる顕色剤の働きかけで発色する着色剤及びｐＨ調整剤を含有する水分インジケーターインキ組成物を、該顕色剤を有するシートに印刷することを特徴とするシートへのインキ組成物の印刷構成方法であり、請求項２の発明は、前記顕色剤として充填剤を用いることを特徴とする請求項１に記載のシートへのインキ組成物の印刷構成方法であり、請求項３の発明は、前記着色剤として、フルオラン、エリスロシン（赤色３号）（Ｃ．１．４５４３０）、フロキシンＢ（赤色１０４−１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガル（赤色１０５−１号）（Ｃ．１．４５４４０）、テトラクロルテトラブロムフルオレセイン（赤色２１８号）（Ｃ．１．４５４１０）、テトラブロムフルオレセイン（赤色２２３号）（Ｃ．１．４５３８０）、エオシンＹＳ（赤色２３０−１号）（Ｃ．１．４５３８０）、ジブロムフルオレセイン（橙色２０１号）（Ｃ．１．４５３７０）、フルオレセイン（黄色２０１号）（Ｃ．１．４５３５０）、ウラニン（黄色２０２−１号）（Ｃ．１．４５３５０）、エオシンＹＳＫ（赤色２０３−２号）（Ｃ．１．４５３８０）、フロキシンＢＫ（赤色２３１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガルＫ（赤色２３２号）（Ｃ．１．４５４４０）、ジヨードフルオレセイン（橙色２０６号）（Ｃ．１．４５４２５Ａ）、エリスロシン黄ＮＡ（橙色２０７号）（Ｃ．１．４５４２５）、ウラニンＫ（黄色２０２−２号）（Ｃ．１．４５３５０）、ビオラミンＲ（赤色４０１号）（Ｃ．１．４５１９０）からなる群から選ばれたラクトン環を有するもしくはＰＨ調整でラクトン環を形成することができる染料を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシートへのインキ組成物の印刷構成方法であり、請求項４の発明は、塩基性物質からなる顕色剤を有するシートの印刷用水分インジケーターインキ組成物であって、少なくともインキバインダー、水分の存在下で該塩基性物質からなる顕色剤の働きかけで発色する着色剤及びｐＨ調整剤を含有することを特徴とする水分インジケーターインキ組成物であり、請求項５の発明は、前記着色剤として、フルオラン、エリスロシン（赤色３号）（Ｃ．１．４５４３０）、フロキシンＢ（赤色１０４−１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガル（赤色１０５−１号）（Ｃ．１．４５４４０）、テトラクロルテトラブロムフルオレセイン（赤色２１８号）（Ｃ．１．４５４１０）、テトラブロムフルオレセイン（赤色２２３号）（Ｃ．１．４５３８０）、エオシンＹＳ（赤色２３０−１号）（Ｃ．１．４５３８０）、ジブロムフルオレセイン（橙色２０１号）（Ｃ．１．４５３７０）、フルオレセイン（黄色２０１号）（Ｃ．１．４５３５０）、ウラニン（黄色２０２−１号）（Ｃ．１．４５３５０）、エオシンＹＳＫ（赤色２０３−２号）（Ｃ．１．４５３８０）、フロキシンＢＫ（赤色２３１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガルＫ（赤色２３２号）（Ｃ．１．４５４４０）、ジヨードフルオレセイン（橙色２０６号）（Ｃ．１．４５４２５Ａ）、エリスロシン黄ＮＡ（橙色２０７号）（Ｃ．１．４５４２５）、ウラニンＫ（黄色２０２−２号）（Ｃ．１．４５３５０）、ビオラミンＲ（赤色４０１号）（Ｃ．１．４５１９０）からなる群から選ばれたラクトン環を有するもしくはＰＨ調整でラクトン環を形成することができる染料を用いることを特徴とする請求項４に記載の水分インジケーターインキ組成物である。

本発明の印刷構成方法によって得られる積層シートは、水分の存在下で、発色若しくは変色して該水分の存在を目視で確認することが可能であり、乳幼児等の排尿の的確な認識が容易となり、且つ着色剤の流出による変化(変色)でないため、汚れが目立たなくて済む。また、本発明の印刷構成方法によって得られる積層シートは、変色前の色調より、乳幼児等の排尿による変色後の色調を濃くすることが可能であり、乳幼児等の排尿の的確な視認性に優れており、紙おむつ等の尿（水分）インジケーターとして優れている。

本発明の、色相の変化の１例を示すと、シート(フィルム)に印刷されたインキ層中の色素（着色剤）はｐＨ調整剤の作用で殆ど無色のままであるが、水分や尿などによって、例えば、フィルム中の顕色剤（充填剤）として用いた炭酸カルシウムをインキ層中の色素が溶解し、その過程で、色素のラクトン環が開裂して、カルシウム塩となり積層シートは、強烈な色相に変化する。

以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。

本発明は、塩基性物質からなる顕色剤の作用で発色する着色剤、適切なｐＨ調整剤及び最終的には水に不溶（難溶）となるインキバインダーを少なくとも含有するインキ組成物を、該顕色剤を有するシート上に印刷（積層）する方法であり、本発明の印刷構成方法により、尿等の水分によって発色する水分インジケーター機能を有する積層シートを作製することができる。

水分によって直接あるいは間接的に着色剤に働きかける塩基性物質からなる顕色剤としては、例えばアンモニア、炭化水素ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸アルミン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム及びそれらの共沈物質が挙げられ、特に限定されるものではない。本発明では、顕色剤として、従来充填剤として用いられているものを好適に用いることが出来る。

シートに有される上述の塩基性物質からなる顕色剤の作用で変色をする機構を持つ着色剤としては、直接染料等の合成水溶性染料、合成食用染料、天然色素や無機顔料、有機顔料等のうち、ｐＨによって色相、明度等の色調が変化する物を使用する。特に色調が大きく変化するものが好ましく、用途によっては水に難溶のものが好ましい。さらに好ましくは、フルオラン、エリスロシン（赤色３号）（Ｃ．１．４５４３０）、フロキシンＢ（赤色１０４−１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガル（赤色１０５−１号）（Ｃ．１．４５４４０）、テトラクロルテトラブロムフルオレセイン（赤色２１８号）（Ｃ．１．４５４１０）、テトラブロムフルオレセイン（赤色２２３号）（Ｃ．１．４５３８０）、エオシンＹＳ（赤色２３０−１号）（Ｃ．１．４５３８０）、ジブロムフルオレセイン（橙色２０１号）（Ｃ．１．４５３７０）、フルオレセイン（黄色２０１号）（Ｃ．１．４５３５０）、ウラニン（黄色２０２−１号）（Ｃ．１．４５３５０）、エオシンＹＳＫ（赤色２０３−２号）（Ｃ．１．４５３８０）、フロキシンＢＫ（赤色２３１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガルＫ（赤色２３２号）（Ｃ．１．４５４４０）、ジヨードフルオレセイン（橙色２０６号）（Ｃ．１．４５４２５Ａ）、エリスロシン黄ＮＡ（橙色２０７号）（Ｃ．１．４５４２５）、ウラニンＫ（黄色２０２−２号）（Ｃ．１．４５３５０）、ビオラミンＲ（赤色４０１号）（Ｃ．１．４５１９０）からなる群から選ばれたラクトン環を有するもしくはＰＨ調整でラクトン環を形成することができる染料を用いられる。但し、これら以外の着色剤の使用や併用を本発明の効果を害さない限り、排除するものではない。本発明の「シートに有される」とは、シートに含有されていてもよく、また、シートに色素（着色剤）とは別に塗布されていてもよい。そして、色素は重ねてもよく、また、近傍にあってもよい。

顕色剤を有するシートへ印刷（積層）された状態のインキ組成物が空気中の湿気等で発色しないように（初期着色を抑制）、印刷されたインキ組成物やその周囲のｐＨを一定の範囲に（特に多少酸性に）保持するためのｐＨ調整剤としては、無機酸、有機酸等を用いる。例えば酸としてはギ酸、酢酸、リン酸、こはく酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、安息香酸、P−ヒドロキシ安息香酸、ＤＬ−リンゴ酸、マレイン酸、サリチル酸、シュウ酸、グルコン酸、クエン酸、アジピン酸、酒石酸、ソルビン酸、Ｌ（＋）アスコルビン酸、ルチン、フィチン酸を挙げられる。

インキバインダーとしては、従来水分インジケータ用インキ組成物に用いられているものと特に相違はなく、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、酪酢酸繊維素系樹脂、硝化綿、ポリアミド系樹脂、ガムコパール、ガムロジン、セラック、塩ビ酢ビ共重合樹脂等が挙げられる。但し、他の材料、高分子結着剤の使用や併用も可能である。インキバインダーとしては、好ましくはアルコール系の溶剤に溶解し、且つ塗膜になった場合に、水に対する耐水性をもつ樹脂である。
本発明の顕色剤、着色剤等の成分は、マイクロカプセル化して含有させることが可能である。

本発明のインキ組成物に用いられる溶剤としては、主としてアルコール系の溶剤を用いる。アルコール系の溶剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等を挙げられる。勿論、エステル類脂肪族炭化水素、ケトン類等のこれら以外の溶剤を使用したり併用してもよい。なお、それらと併用する際、アルコール類の濃度は特に限定されない。従って、従来溶剤としてインキ組成物に用いられるものと特に大きな相違はない。

その他、用途に応じて本発明のインキ組成物に、消泡剤、増粘剤、可塑剤、分散剤、乳化剤、酸化防止剤、防腐剤等を適量含有するようにしても良い。また、本発明のインキ組成物に、消色インキ組成物或いはインジケータ機能を有しない通常のインキ組成物を混合することも可能である。

本発明のインキ組成物は、上述の着色剤を０、１〜２０重量部、インキバインダーを５〜５０重量部、ｐＨ調整剤、溶剤を適量混合して得る。なお、この比率は用途等に応じて適量変更しても良い。

本発明に用いられる塩基性物質からなる顕色剤を有するシートとしては、例えば紙おむつに使用されるポリエチレン等の合成樹脂等に上述の炭酸カルシウム等の顕色剤を多量に混練し、延伸することにより、微細な穴（透湿性）を有する顕色剤含有シート（合成樹脂フィルム）を挙げることができる。また、本発明に用いられる塩基性物質からなる顕色剤を含有するシートは、シートの上に塩基性物質からなる顕色剤をコーティングすることにより得ることが出来る。合成樹脂フィルムの他、紙、合成紙、または不織布等を用いることも可能である。

水分の存在下で塩基物質からなる顕色剤の働きかけで発色する着色剤、インキバインダー、及びｐＨ調整剤物質を少なくとも含有するインキ組成物を、該顕色剤を含有するシートに印刷(積層)する方法としては、特に限定されず、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式やシルクスクリーン方式等が、インキ組成物の組成やその濃度や使用される被印刷体(シート)の加工の段階等に応じて、適宜選択することができる。また、被印刷体(シート)であるが、上述したように、特には限定されず、例えば紙、合成紙、合成樹脂フィルム、不織布等を挙げられる。

また、各種の必要な耐性や性能を得るためには、このインキ組成物のシートへの印刷に際してオーバーコートやアンダーコートを行っても良い。これらオーバーコートやアンダーコートに使用する物質は、用途例えば、多少酸性を持たせて発色を少し遅らせるようにする、或いは少し厚くして耐汗性を持たせる等に応じて適切なものが選定される。

以下、本発明の印刷構成方法をその実施例を基に具体的に説明する。

着色剤として赤色染料２１８号（テトラクロルテトラブロムフルオレセイン）を４重量部、インキバインダーとしてセラック｛（株）岐阜セラック製造所社製｝を１０重量部、またｐＨ調整剤として燐酸を１０重量部、更に残量としてエチルアルコールを加えて１００重量部とし、これらの混合液を全体が均一になるように撹拌し、無色のインキ組成物を得た。

次に、得られた無色のインキ組成物を炭酸カルシウムを含有する透湿性ポリエチレンフィルムに印刷(積層)して無色の印刷物(積層シート)を得、以下の発色試験を行った。

印刷物(積層シート)の印刷面(インキ組成物層)に２つ折りのティッシュペーパーを２枚重ねて水を２ｍｌ滴下して３分間静置した。その後、ティッシュペーパーを取り除いた。無色の印刷物(積層シート)は、ピンク色に発色していた。

着色剤として赤色染料２１８号（テトラクロルテトラブロムフルオレセイン）を４重量部、Cｙａｎｉｎｅ Ｂｌｕｅ ４０３４｛山陽色素（株）社製｝を１０重量部、インキバインダーとしてセラック｛（株）岐阜セラック製造所社製｝を１０重量部、またｐＨ調整剤として燐酸を１０重量部加え更に残量としてメチルアルコールを加えて１００重量部とし、これらの混合液を全体が均一になるように撹拌し、青色のインキ組成物を得た。

次に、得られた青色のインキ組成物を、炭酸マグネシウムを含有する透湿性ポリエチレンフィルムに印刷する積層方法により、青色の印刷物(積層シート)を得た。
得られた青色の印刷物を用いて、以下の試験を行った。
青色の印刷物(積層シート)の印刷面(インキ組成物層)に２つ折りのティッシュペーパーを２枚重ねて水を２ｍｌ滴下して３分間静置したその後に、ティッシュペーパーを取り除いた。青色の印刷物が紫色に変色していた。

次に、実際に排尿等のインジケータへの使用を想定しての実験を行った。すなわち、使い捨てのおむつ用の炭酸カルシウムを含有するシートに上記実施例１のインキ組成物を印刷し、更にその上面、赤ん坊の皮膚側へ防湿用のシートをかぶせて乳幼児に装着した。この場合、排尿があれば確実に発色したが、数時間の発汗による水分では発色はなかった。

以上、本発明をその好ましい実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は何もそれらに限定されないのは勿論である。すなわち、例えば以下のようにしていてもよい。

（１）老人や長期療養者用のシーツに使用するため、水分の存在で発色するイン
キ層を挟んで上下に各一層ずつ保護層と塩基性物質（顕色剤）のコーティング層を設け、発汗等での着色は防止している。

（２）上記（１）にも関係するが、空気中の水分、着用者の発汗等で徐々に発色
するようにし、それにより使用期間の終期や交換時期を知る目安となるようにすることも可能である。またこのため、ｐＨ調整剤の含有量や透湿性シートの透湿度も季節、使用期間等を考慮の上定められることとなる。更には複数の場所に異なる種類のインジケータインキ組成物を付着させたり、ｐＨ調整剤の配合率、オーバーコートの厚さ等を変化させ、各場所での着色の有無や程度を変えることも可能である。

Claims (5)

1. 少なくともインキバインダー、水分の存在下で塩基性物質からなる顕色剤の働きかけで発色する着色剤及びｐＨ調整剤を含有する水分インジケーターインキ組成物を、該顕色剤を有するシートに印刷することを特徴とするシートへのインキ組成物を用いた印刷構成。
2. 前記顕色剤として充填剤を用いることを特徴とする請求項１に記載のシートへのインキ組成物を用いた印刷構成。
3. 前記着色剤として、ラクトン環を有するもしくはＰＨ調整でラクトン環を形成することができる染料を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシートへのインキ組成物を用いた印刷構成。
4. 塩基性物質からなる顕色剤を有するシートの印刷用水分インジケーターインキ組成物であって、少なくともインキバインダー、水分の存在下で該塩基性物質からなる顕色剤の働きかけで発色する着色剤及びｐＨ調整剤を含有することを特徴とする水分インジケーターインキ組成物。
5. 前記着色剤として、フルオラン、エリスロシン（赤色３号）（Ｃ．１．４５４３０）、フロキシンＢ（赤色１０４−１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガル（赤色１０５−１号）（Ｃ．１．４５４４０）、テトラクロルテトラブロムフルオレセイン（赤色２１８号）（Ｃ．１．４５４１０）、テトラブロムフルオレセイン（赤色２２３号）（Ｃ．１．４５３８０）、エオシンＹＳ（赤色２３０−１号）（Ｃ．１．４５３８０）、ジブロムフルオレセイン（橙色２０１号）（Ｃ．１．４５３７０）、フルオレセイン（黄色２０１号）（Ｃ．１．４５３５０）、ウラニン（黄色２０２−１号）（Ｃ．１．４５３５０）、エオシンＹＳＫ（赤色２０３−２号）（Ｃ．１．４５３８０）、フロキシンＢＫ（赤色２３１号）（Ｃ．１．４５４１０）、ローズベンガルＫ（赤色２３２号）（Ｃ．１．４５４４０）、ジヨードフルオレセイン（橙色２０６号）（Ｃ．１．４５４２５Ａ）、エリスロシン黄ＮＡ（橙色２０７号）（Ｃ．１．４５４２５）、ウラニンＫ（黄色２０２−２号）（Ｃ．１．４５３５０）、ビオラミンＲ（赤色４０１号）（Ｃ．１．４５１９０）からなる群から選ばれたラクトン環を有するもしくはＰＨ調整でラクトン環を形成することができる染料を用いることを特徴とする請求項４に記載の水分インジケーターインキ組成物。