JP4697364B2 - Ink composition for high-pressure steam sterilization display - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品分野や医療分野等における高圧蒸気殺菌処理の工程管理において、殺菌処理状態の確認に用いられる高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、缶飲料、レトルト食品や医療器具等を缶、パウチ等の包装体に充填後、高圧蒸気で一定時間加熱することにより殺菌処理することは、広く行われている。
そして、これらの殺菌処理工程において、内容物を充填した容器表面に、熱履歴により変色するインキ組成物をインクジェットプリンタ等で印刷し、印刷された文字や模様の色の変化により殺菌状態を確認することが提案されている。
【0003】
例えば、特開平4−1280号公報には、メチルイエロー(染料)と有機酸あるいはその塩類を含有する、インクジェットプリンタ(IJP)用湿熱変色性インキ組成物が開示されている。このインキ組成物は、メチルイエローが水に比較的溶けにくく、有機酸あるいはその塩の存在下では、可逆的に本来の黄色から赤色に変色することを利用するものである。すなわち、高圧蒸気殺菌処理条件下では、まず有機酸あるいはその塩がインキ被膜から溶出し、メチルイエローは赤色から黄色に戻るとともに、次いで水には難溶性のメチルイエロー自体が高温水には溶出するために、インキ被膜がさらに不可逆的に淡色化するものである。
しかしながら、有機酸あるいはその塩は温水にも容易に溶出するので、このインキ組成物により印刷されたインキ被膜は、生産ライン中で殺菌処理前の工程で使用される40〜50℃の温水や、潤滑水(スライダー)に触れただけで不可逆的に変色してしまうので、高圧蒸気殺菌処理表示用インキとしては実用に適うものではなかった。
【0004】
また、特開平8−3494号公報には、熱により昇華又は分解する染料を含有し、温度履歴により変色するインクジェットプリンタ用インキ組成物が開示されている。このインキ組成物は、熱あるいは高圧水蒸気によって染料が昇華揮散または分解することにより、色の変化として記録されることを利用するものである。
しかしながら、このインキ組成物を例えば缶に印字して高圧蒸気で加熱殺菌した場合に、染料が昇華せずにインキ被膜が変色しないことがあり、また変色が不明瞭であったり一様でなく、殺菌処理されたことをインキ被膜の変色により明確に表示することができるものではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明はこれら従来技術の問題点を解消し、内容物を充填した缶、パウチ等の包装体の表面に、IJP等で印刷したインキ被膜が、高圧蒸気による殺菌処理前には温水あるいはスライダー等に触れても変色することなく本来の色調を保持しており、所定の殺菌処理後にはインキ被膜が変色あるいは消色することによって、殺菌処理が行われたことを明確に表示することができる高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物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】
本発明の高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物では、上記課題を解決するために、つぎのような構成をとる。
1.全組成物を基準として0.2〜7重量%のメチルイエロー又は0.3〜10重量%のクリスタルバイオレットラクトンを含む呈色剤、0.3〜10重量%のフェノール性水酸基及び芳香核置換ハロゲンを有するトリフェニルメタン系スルフォラクトン化合物から選択された発色助剤、及び15〜35重量%のバインダー樹脂を含有し、ハロゲン化カルシウムを含有しないことを特徴とする高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物。
2.バインダー樹脂の軟化温度が、50℃以上であることを特徴とする1に記載の高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物。
3.さらに、全組成物を基準として0.1〜5重量%の導電剤を含有することを特徴とする1又は2に記載の高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物では、呈色剤としてメチルイエロー又はクリスタルバイオレットラクトンを使用する。これらの呈色剤は単独で使用することができ、あるいは両者を混合して使用してもよい。さらに、これらの呈色剤に補助的に他の染料を混合して使用することもできる。
呈色剤としてメチルイエローを使用した場合には、包装体等の表面に印刷されたインキ被膜は、高圧蒸気による殺菌処理前は発色助剤との作用により赤色に発色し、殺菌処理後には淡黄色〜無色に退色する。
インキ組成物中のメチルイエローの含有量は、全組成物を基準として0.2〜7重量%、特に0.3〜2重量%とすることが好ましい。メチルイエローの含有量が0.2重量%未満であると、殺菌処理前のインキ被膜の発色が充分でなく、殺菌処理前後のインキ被膜の変色を確認することが困難になる。また、含有量が7重量%を超えると、殺菌処理後にもインキ被膜中にメチルイエローが染着残留することがあり、殺菌処理が施されたにもかかわらず未殺菌品として誤認されるおそれがある。
【0008】
また、呈色剤としてクリスタルバイオレットラクトンを使用した場合には、インキ被膜は殺菌処理前は発色助剤との作用により緑〜濃青緑色に発色し、殺菌処理後には消色し無色になる。
インキ組成物中のクリスタルバイオレットラクトンの含有量は、全組成物を基準として0.3〜10重量%、特に1〜6重量%とすることが好ましい。クリスタルバイオレットラクトンの含有量が0.3重量%未満であると、殺菌処理前のインキ被膜の発色が充分でなく、殺菌処理前後のインキ被膜の変色を確認することが困難になる。また、含有量が10重量%を超えると、溶剤に溶解し難くなりインキ作製が困難となる。
これらの呈色剤は、高圧蒸気による殺菌条件下には熱水に溶出するので、インキ被膜が淡黄色〜無色に退色するものと思われる。
【0009】
本発明のインキ組成物では、発色助剤としてフェノール性水酸基及び芳香核置換ハロゲンを有するトリフェニルメタン系スルフォラクトン化合物を使用する。このようなトリフェニルメタン系スルフォラクトン化合物は染料として公知であり、例えばブロモフェノールブルー、ブロモクレゾールグリーン、クロロフェノールレッド、ブロモクロロフェノールブルー、ブロモフェノールレッド、ブロモチモールブルー、ブロモクレゾールパープル等が挙げられる。これらの化合物は、単独で又は2種類以上を組合せて使用することができ、呈色剤であるメチルイエローを黄色から赤色に、またクリスタルバイオレットラクトンを無色から青色に発色させる。
これらの発色助剤は、水には難溶性の物質であり、熱水にさらされた場合にも、従来のインキ組成物で使用される有機酸あるいはその塩や、フェノール系発色剤に比較して溶出しにくいので、殺菌処理前に温水やスライダー等によりインキ被膜が変色するのを防止することができる。
【0010】
本発明のインキ組成物では、上記した特定の呈色剤と特定の発色助剤を組み合わせて使用することによって、包装体の表面に印刷したインキ被膜が、高圧蒸気による殺菌処理前には安定な色調を維持し、所定の殺菌処理後には淡黄色〜無色に退色し、殺菌処理が行われたことを明確に表示することが可能となる。
インキ被膜の色が、殺菌処理の前後で有色から有色に変化する場合には、生産ラインで例えば印字検査機等により殺菌状態を自動的に監視することは一般には困難であり、人間による目視判定が必要となる。本発明のインキ組成物では、殺菌処理の前後でインキ被膜の色が有色から無色ないしはきわめて淡い黄色に退色するので、印字検査機等による自動監視が可能となり、生産効率を向上させることが可能となる。すなわち、本発明のインキ組成物によるインキ被膜の着色が、殺菌不足又は未殺菌で包装体の表面に残っている場合には、印字検査機は印字不良あるいは印字汚れと認識して警報を発するので、自動監視が可能となる。
【0011】
本発明のインキ組成物に使用するバインダー樹脂としては、通常のインキ組成物に使用されるバインダー樹脂を使用することができる。インキ組成物をIJPで塗布する場合には、組成物の粘度に制約があり、また得られるインキ被膜の耐温水性や呈色剤、発色助剤の浸出性を考慮すれば、樹脂の軟化温度が50℃以上、特に60℃以上の樹脂を使用することが好ましい。
このようなバインダー樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ロジン変性樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で、又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0012】
バインダー樹脂の配合量は、全組成物を基準として15〜35重量%とすることが好ましい。樹脂の配合量が15重量%未満では、得られるインキ被膜の耐温水性が劣り、また35重量%を超えた場合にはインキ組成物の粘度が高くなり、塗布性が悪くなって例えばIJPによる塗布が困難になる。
バインダー樹脂中には、インキ組成物の耐温水性を損なわない範囲で、軟化温度が50℃未満の樹脂を添加することができるが、このような樹脂の配合量は、全バインダー樹脂を基準として40重量%以下にとどめることが好ましい。
また、インキ被膜の特性、塗布適性を補うため、シリコーン、あるいは変性シリコーン、ワックス等のレベリング剤、界面活性剤、滑剤等の添加剤や、ロジン酸、脂肪酸、天然油脂等の変性剤等を添加してもよい。また、本インキ組成物の特性を損なわない範囲で、有機酸あるいはその塩、または二価フェノール類を補助的な発色助剤として使用しても差し支えない。
【0013】
本発明の熱履歴表示インキ組成物には、電荷方式のIJPによる印字を安定的に行うため導電性物質を配合することが好ましい。導電性物質としては、リチウム塩類、カリウム塩類、ナトリウム塩類などのアルカリ金属塩類、チオシアン酸塩類、有機酸及びその塩類等、通常のIJP用インキに用いられるものはいずれも使用することができるが、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム等のアルカリ金属ヨウ化物を使用することが好ましい。これらは単独で又は2種以上混合して使用してもよい。
導電性物質の熱履歴表示インキ組成物への配合量は、全組成物を基準として0.1〜5重量%とすることが好ましい。
【0014】
本発明の高圧蒸気殺菌表示インキ組成物は、通常は上記の各成分や必要に応じ添加される他の成分を各種の溶剤に溶解又は分散させた溶液又は分散液として調製される。得られた組成物は、飲料やレトルト食品、医療機器、薬品等を収納した缶やプラスチックボトル、プラスチック製パウチ等の容器等の表面に、先に示したインクジェットプリンターによる方法以外に、スタンプ、コーター等通常のマーキングあるいは塗布方法によって適用することもできる。また、本発明のインキ組成物は、これを印刷又は塗付したラベルの形で食品あるいは包装体に貼着使用することもできる。これらの場合には、特に導電剤は配合しなくてもよい。
また、本インキ組成物は、個々の包装体に適用して殺菌の有無の判定表示手段として利用する以外に、例えば本インキ組成物を塗布したインジケータを、殺菌対象物とともに殺菌釜内に入れて殺菌することにより、バッチ単位での殺菌状態を確認する手段として適用することもできる。
溶剤としては、例えば、アルコール類、エステル類、ケトン類、アルキレングリコールエーテル類、エーテル類、フラン類、芳香族炭化水素、塩素系、水等通常のものが使用される。これらは単独または混合して用いることができる。
本発明の高圧蒸気殺菌表示インキ組成物には、上記各成分のほかに、可塑剤、有機酸或いはその塩類等の助色剤等他の配合剤を適宜配合することも可能である。
【0015】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。
また、以下の実施例及び比較例においてインキ組成物を構成する成分の配合量は、全組成物を基準として重量%で表示したものであり、インキ組成物の残量は溶剤である。
(実施例1)
メタノール:メチルエチルケトン(MEK)が3:7の混合溶剤に、呈色剤としてメチルイエロー(MY)0.5%、発色助剤としてブロモチモールブルー(BTB)3%、バインダー樹脂としてロジン変性マレイン酸樹脂25%を溶解し、ついで導電剤としてヨウ化ナトリウム(NaI)1%を溶解して高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物を得た。
このインキ組成物を1ミクロンのフィルターで濾過後、インクジェットプリンター(IJP)を使用して金属缶の缶底に印字したところ、乾燥したインキ被膜は赤色に発色し、印字状態はきわめて良好であった。
【0016】
(実施例2〜6)
実施例1で使用した混合溶剤に、表1に記載した処方で呈色剤、発色助剤、バインダー樹脂、導電剤(NaI)及びシリコーン界面活性剤を溶解し、実施例1と同様にして高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物を得、IJPを使用して金属缶の缶底に印字した。
【0017】
[評価]
上記各実施例で得られた高圧蒸気殺菌表示インキ組成物によるIJPでの印字品を、以下に記載した方法で評価し、その結果を表1に記載した。
(発色状態)
乾燥したインキ被膜の発色状態を目視により判定した。
良好:十分に発色しており印字検査機にて無塗布品あるいは殺菌済み消色品と容易に識別できる。
やや良:発色がやや薄目ではあるが、印字検査機にて無塗布品あるいは殺菌済み消色品と識別できる。
不良:発色状態が弱いかあるいは発色しない。印字検査機にて無塗布品あるいは殺菌済み消色品と識別できない。
(耐温水性)
70℃の温水に浸漬し、1時間後色の変化をみた。
良好:色の退色は見られない。
やや退色:やや退色傾向あるも印字検査機にて未殺菌品として識別可能。
不良:退色が見られ、印字検査機にて未殺菌品として識別せずそのまま通過してしまう。
(スライダー耐性)
スライダー(弱アルカリ性の潤滑水)に浸漬し、1時間後色の変化をみた。
良好:色の退色は見られない。
やや退色:やや退色傾向あるも印字検査機にて未殺菌品として識別可能。
不良:退色が見られ、印字検査機にて未殺菌品として識別せずそのまま通過してしまう。
(高圧蒸気殺菌消色性)
所定の高圧蒸気殺菌装置にてピーク温度115℃で20分間の殺菌処理を行った後、インキ皮膜の色の変化をみた。
良好:色が無色に消色しており、印字検査機にて殺菌済み品として識別する。
やや良:やや色残りがあるが、印字検査機にて殺菌済み品として識別する。
不良:発色状態の色が残っており、印字検査機にて未殺菌品として識別する。
【0018】
以下の、表1〜4において、インキ組成物を構成する各成分は次の略号により表記した。
(呈色剤)
MY:メチルイエロー
CVL:クリスタルバイオレットラクトン
(発色助剤)
BTB:ブロモチモールブルー
CPR:クロロフェノールレッド
BPB:ブロモフェノールブルー
BCG:ブロモクレゾールグリーン
SA:サリチル酸
SAZn:サリチル酸亜鉛
TB:チモールブルー
NP:ナフトールフタレン
(バインダー樹脂)
末端封鎖1001:末端基封鎖エポキシ樹脂1001(エピコート1001相当)
末端封鎖1004:末端基封鎖エポキシ樹脂1004(エピコート1004相当)
変性フェノール:ロジン変性フェノール樹脂テスポール1305
変性マレイン:ロジン変性マレイン酸樹脂テスポール1105
1001 :エピコート1001
アクリル:アクリル樹脂(アクリロイドB60)
PVC:塩化ビニール樹脂(VAGH)
尚、上記バインダー樹脂のうち、エピコート1001は樹脂の軟化温度が50℃より低く、末端基封鎖エポキシ樹脂1001、同1004、その他の樹脂は軟化温度が50℃以上である。
【0019】
【表1】
【0020】
上記表1にみられるように、実施例1〜6のインキ組成物による印字品は、70℃の温水に1時間漬浸した場合、赤味がわずかに薄くなる傾向を示したものがあるものの、殺菌表示用印字として利用するには差し支えない程度であり、印字検査機にて十分未殺菌品として識別できた。それ以外の工程では、特に色の褪色もなく異常はみとめられず、十分耐性のある印字被膜であった。
ちなみに殺菌処理前の缶、あるいは上記の各液に接触処理した缶を印字検査機を通したところ、ラインはストップしこれらが殺菌処理されていない不良缶であると判定した。
また、115℃−20分間の殺菌処理後には印字は消色しており、印字検査機にて全て通過し、殺菌処理が行われたことを示した。
【0021】
(比較例1〜6)
実施例1で使用した混合溶剤に、表2に記載した処方で呈色剤、発色助剤、バインダー樹脂及び導電剤(NaI)を溶解し、実施例1と同様にして高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物を得、IJPを使用して金属缶の缶底に印字した。
これらの印字品について、実施例1と同様にして評価した結果を表2に示す。
【0022】
【表2】
【0023】
比較例1及び2の印字品は、初期の発色状態は良好であるが、耐温水性に劣り70℃の温水に触れた直後に黄色に変化した。また、スライダー耐性も悪く、殺菌前のライン搬送時の条件下での耐性を有さないものであり、殺菌前でも印字検査機で殺菌済と判定された。
比較例3〜6の印字品は、初期の発色状態が不良であり、高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物としては、不適当なものであった。
【0024】
(実施例7〜12)
メタノール:MEKが3:7の混合溶剤を使用し、表3に記載した処方で呈色剤、発色助剤、バインダー樹脂及び導電剤(NaI)を溶解し、実施例1と同様にして高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物を得、IJPを使用して金属缶の缶底に印字した。
これらの印字品について、実施例1と同様にして評価した結果を表3に示す。
また、印字状態の評価は次のとおりである。
良好:数字あるいはアルファベットを印字したとき、印字の乱れもなく良好な印字状態である。
やや良:印字の乱れ等ないが、IJP励振電圧条件幅がやや狭い。
不良:IJP励振電圧条件幅が狭く印字乱れが出やすい。
【0025】
【表3】
【0026】
表3によれば、上記実施例7〜12で得られたインキ組成物は、高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物として充分実用に適するものであった。
【0027】
(実施例13及び比較例7〜10)
実施例7で使用した混合溶剤に、表4に記載した処方で呈色剤、発色助剤、バインダー樹脂及び導電剤(NaI)を溶解し、実施例7と同様にして高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物を得、IJPを使用して金属缶の缶底に印字した。
これらの印字品について、実施例7と同様にして評価した結果を表4に示す。
【0028】
【表4】
【0029】
表4によれば、上記実施例13で得られたインキ組成物は、バインダー樹脂として用いたエピコート1001の軟化温度が50℃より低いため、耐温水性、耐スライダー性の点でやや退色傾向がみられたものの、高圧蒸気殺菌表示用インキとして使用可能な範囲であった。
一方、上記比較例7〜10で得られたインキ組成物は、高圧蒸気殺菌表示用インキ組成物としては不適切なものであった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink composition for high-pressure steam sterilization display used for confirmation of a sterilization treatment state in process management of high-pressure steam sterilization treatment in a food field, a medical field, or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, sterilization treatment by heating a can beverage, a retort food, a medical instrument, or the like in a package such as a can or a pouch for a certain time with high-pressure steam has been widely performed.
In these sterilization treatment steps, an ink composition that changes color due to thermal history is printed on the surface of the container filled with the contents using an inkjet printer or the like, and the sterilization state is confirmed by changes in the color of the printed characters and patterns. It has been proposed.
[0003]
For example, JP-A-4-1280 discloses a wet heat discolorable ink composition for an ink jet printer (IJP) containing methyl yellow (dye) and an organic acid or a salt thereof. This ink composition utilizes the fact that methyl yellow is relatively insoluble in water and reversibly changes from the original yellow to red in the presence of an organic acid or a salt thereof. That is, under high-pressure steam sterilization conditions, first, an organic acid or a salt thereof is eluted from the ink coating, methyl yellow returns from red to yellow, and then methyl yellow, which is hardly soluble in water, elutes in high-temperature water. Therefore, the ink film is further irreversibly lightened.
However, since an organic acid or a salt thereof easily dissolves in warm water, an ink film printed with this ink composition can be heated at 40 to 50 ° C. used in the production line before the sterilization treatment, Since it discolored irreversibly just by touching the lubricating water (slider), it was not suitable for practical use as a high-pressure steam sterilization display ink.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-3494 discloses an ink composition for an ink jet printer that contains a dye that sublimes or decomposes by heat and changes its color depending on a temperature history. This ink composition utilizes the fact that a dye is sublimated or decomposed by heat or high-pressure steam and recorded as a color change.
However, when this ink composition is printed on a can, for example, and sterilized by heating with high-pressure steam, the dye film may not sublime and the ink film may not be discolored, and the discoloration is not clear or uniform, The sterilization treatment could not be clearly indicated by the discoloration of the ink film.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention solves these problems of the prior art, and the ink film printed with IJP or the like on the surface of a package such as a can or pouch filled with contents is heated with hot water or sterilized before sterilization with high-pressure steam. It retains its original color tone without discoloring even when it touches a slider, etc., and after the prescribed sterilization treatment, the ink film can be discolored or decolored to clearly indicate that the sterilization treatment has been performed. An object of the present invention is to provide an ink composition for high-pressure steam sterilization display.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The ink composition for high-pressure steam sterilization display of the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
1. Colorant comprising 0.2 to 7% by weight methyl yellow or 0.3 to 10% by weight crystal violet lactone, 0.3 to 10% by weight phenolic hydroxyl group and aromatic nucleus substituted halogen based on the total composition An ink composition for high-pressure steam sterilization display, comprising a coloring aid selected from triphenylmethane-based sulfolactone compounds having an amount of 15% and 35% by weight of a binder resin and no calcium halide . .
2. 2. The ink composition for high-pressure steam sterilization display according to 1, wherein the softening temperature of the binder resin is 50 ° C. or higher.
3. The ink composition for high-pressure steam sterilization display according to 1 or 2, further comprising 0.1 to 5% by weight of a conductive agent based on the total composition.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the ink composition for high-pressure steam sterilization display of the present invention, methyl yellow or crystal violet lactone is used as a colorant. These colorants can be used alone or in combination. Furthermore, these dyes can be used in admixture with other dyes.
When methyl yellow is used as a color former, the ink film printed on the surface of a package or the like develops a red color by the action of a coloring aid before sterilization with high-pressure steam, and light after sterilization. Fading to yellow to colorless.
The content of methyl yellow in the ink composition is preferably 0.2 to 7% by weight, particularly 0.3 to 2% by weight, based on the total composition. When the content of methyl yellow is less than 0.2% by weight, the color of the ink film before the sterilization treatment is not sufficient, and it becomes difficult to confirm the discoloration of the ink film before and after the sterilization treatment. In addition, if the content exceeds 7% by weight, methyl yellow may remain dyed in the ink coating even after sterilization treatment, which may be mistaken as an unsterilized product despite being sterilized. is there.
[0008]
Further, when crystal violet lactone is used as the color former, the ink film is colored green to dark blue green by the action of the color forming aid before the sterilization treatment, and is decolored and colorless after the sterilization treatment.
The crystal violet lactone content in the ink composition is preferably 0.3 to 10% by weight, particularly 1 to 6% by weight, based on the total composition. When the content of crystal violet lactone is less than 0.3% by weight, the color of the ink film before the sterilization treatment is not sufficiently developed, and it becomes difficult to confirm the discoloration of the ink film before and after the sterilization treatment. Moreover, when content exceeds 10 weight%, it will become difficult to melt | dissolve in a solvent and ink preparation will become difficult.
Since these colorants are eluted in hot water under sterilization conditions using high-pressure steam, it is considered that the ink film fades from pale yellow to colorless.
[0009]
In the ink composition of the present invention, a triphenylmethane sulfolactone compound having a phenolic hydroxyl group and an aromatic nucleus-substituted halogen is used as a color forming aid. Such triphenylmethane-based sulfolactone compounds are known as dyes, such as bromophenol blue, bromocresol green, chlorophenol red, bromochlorophenol blue, bromophenol red, bromothymol blue, bromocresol purple, and the like. It is done. These compounds can be used singly or in combination of two or more. Coloring agents such as methyl yellow are colored from yellow to red, and crystal violet lactone is colored from colorless to blue.
These coloring aids are hardly soluble in water, and even when exposed to hot water, they are compared with organic acids or their salts and phenolic coloring agents used in conventional ink compositions. Therefore, it is possible to prevent the ink film from being discolored by warm water or a slider before sterilization.
[0010]
In the ink composition of the present invention, the ink film printed on the surface of the package is stable before sterilization with high-pressure steam by using a combination of the specific colorant and the specific color forming aid described above. The color tone is maintained, and after a predetermined sterilization treatment, the color fades from pale yellow to colorless, and it is possible to clearly display that the sterilization treatment has been performed.
When the color of the ink coating changes from colored to colored before and after the sterilization treatment, it is generally difficult to automatically monitor the sterilization state on the production line with, for example, a printing inspection machine, etc. Is required. In the ink composition of the present invention, the color of the ink film fades from colored to colorless or extremely pale yellow before and after the sterilization treatment, so that automatic monitoring by a printing inspection machine or the like is possible, and production efficiency can be improved. Become. That is, if the color of the ink film by the ink composition of the present invention is insufficiently sterilized or not sterilized and remains on the surface of the package, the print inspection machine recognizes a print defect or print stain and issues an alarm. Automatic monitoring is possible.
[0011]
As the binder resin used in the ink composition of the present invention, a binder resin used in a normal ink composition can be used. When the ink composition is applied by IJP, there are restrictions on the viscosity of the composition, and the softening temperature of the resin can be determined in consideration of the warm water resistance of the resulting ink film and the leachability of the colorant and coloring aid. However, it is preferable to use a resin having a temperature of 50 ° C. or higher, particularly 60 ° C. or higher.
Examples of such binder resins include epoxy resins, novolac resins, acrylic resins, vinyl chloride resins, vinyl chloride vinyl acetate copolymer resins, polyester resins, polyamide resins, and rosin-modified resins. These resins can be used alone or in combination of two or more.
[0012]
The blending amount of the binder resin is preferably 15 to 35% by weight based on the total composition. If the blending amount of the resin is less than 15% by weight, the warm water resistance of the resulting ink film is inferior, and if it exceeds 35% by weight, the viscosity of the ink composition becomes high and the applicability deteriorates, for example by IJP. Application becomes difficult.
In the binder resin, a resin having a softening temperature of less than 50 ° C. can be added as long as the warm water resistance of the ink composition is not impaired. The amount of such a resin is based on the total binder resin. It is preferable to keep it at 40% by weight or less.
In addition, leveling agents such as silicone or modified silicone and wax, additives such as surfactants and lubricants, and modifiers such as rosin acid, fatty acids, and natural fats and oils are added to supplement the properties and application properties of the ink film. May be. In addition, an organic acid or a salt thereof, or a dihydric phenol may be used as an auxiliary color forming aid as long as the properties of the ink composition are not impaired.
[0013]
In the heat history display ink composition of the present invention, it is preferable to blend a conductive substance in order to stably perform the printing by the charge type IJP. As the conductive substance, alkali metal salts such as lithium salts, potassium salts, sodium salts, thiocyanates, organic acids and salts thereof, and the like used for ordinary IJP inks can be used. It is preferable to use an alkali metal iodide such as potassium iodide or sodium iodide. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
The blending amount of the conductive substance in the heat history display ink composition is preferably 0.1 to 5% by weight based on the total composition.
[0014]
The high-pressure steam sterilization indicating ink composition of the present invention is usually prepared as a solution or dispersion in which each of the above components and other components added as necessary are dissolved or dispersed in various solvents. The obtained composition is applied to a surface of a container such as a can, a plastic bottle, or a plastic pouch containing beverages, retort foods, medical equipment, medicines, etc. It can also be applied by ordinary marking or coating methods. In addition, the ink composition of the present invention can also be used by sticking to a food or a package in the form of a label on which the ink composition is printed or applied. In these cases, it is not necessary to add a conductive agent.
In addition to applying the present ink composition to individual packages and using it as a means for determining the presence or absence of sterilization, for example, an indicator coated with the present ink composition is placed in a sterilization pot together with an object to be sterilized. By sterilizing, it can also be applied as means for confirming the sterilization state in batch units.
Examples of the solvent include ordinary solvents such as alcohols, esters, ketones, alkylene glycol ethers, ethers, furans, aromatic hydrocarbons, chlorine-based water, and the like. These can be used alone or in combination.
In addition to the above-mentioned components, other compounding agents such as a plasticizer, an organic acid or an auxiliary colorant such as a salt thereof can be appropriately blended with the high-pressure steam sterilization display ink composition of the present invention.
[0015]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, these Examples do not limit this invention.
Moreover, the compounding quantity of the component which comprises an ink composition in a following example and a comparative example is displayed with weight% on the basis of the whole composition, and the residual amount of an ink composition is a solvent.
Example 1
In a mixed solvent of methanol: methyl ethyl ketone (MEK) 3: 7, methyl yellow (MY) 0.5% as a colorant, bromothymol blue (BTB) 3% as a coloring aid, rosin-modified maleic acid resin as a binder resin 25% was dissolved, and then 1% sodium iodide (NaI) was dissolved as a conductive agent to obtain an ink composition for high-pressure steam sterilization display.
This ink composition was filtered through a 1 micron filter and printed on the bottom of a metal can using an ink jet printer (IJP). The dried ink film developed a red color and the printing state was very good. .
[0016]
(Examples 2 to 6)
In the mixed solvent used in Example 1, a colorant, a coloring aid, a binder resin, a conductive agent (NaI), and a silicone surfactant were dissolved according to the formulation shown in Table 1, and high pressure was obtained in the same manner as in Example 1. An ink composition for steam sterilization display was obtained and printed on the bottom of a metal can using IJP.
[0017]
[Evaluation]
The IJP-printed product using the high-pressure steam sterilization indicating ink composition obtained in each of the above examples was evaluated by the method described below, and the results are shown in Table 1.
(Color development state)
The color development state of the dried ink film was visually determined.
Good: sufficiently colored and easily distinguishable from uncoated products or sterilized decolored products by a printing inspection machine.
Slightly good: Although the color development is slightly thin, it can be distinguished from an uncoated product or a sterilized decolored product by a printing inspection machine.
Poor: The color development state is weak or no color development occurs. Cannot be discriminated from uncoated products or sterilized decolored products by a printing inspection machine.
(Hot water resistance)
It was immersed in warm water at 70 ° C. and the color change was observed after 1 hour.
Good: No color fading is observed.
Slightly fading: Although there is a slight fading tendency, it can be identified as a non-sterile product by a printing inspection machine.
Defect: Fading is seen, and it passes without being identified as an unsterilized product by a printing inspection machine.
(Slider resistance)
It was immersed in a slider (weakly alkaline lubricating water) and the color change was observed after 1 hour.
Good: No color fading is observed.
Slightly fading: Although there is a slight fading tendency, it can be identified as a non-sterile product by a printing inspection machine.
Defect: Fading is seen, and it passes without being identified as an unsterilized product by a printing inspection machine.
(High-pressure steam sterilization and decolorization)
After a sterilization treatment at a peak temperature of 115 ° C. for 20 minutes using a predetermined high-pressure steam sterilizer, the color change of the ink film was observed.
Good: The color is colorless and erased, and is identified as a sterilized product by a printing inspection machine.
Slightly good: Although there is a little color residue, it is identified as a sterilized product by a printing inspection machine.
Defective: A colored color remains, and is identified as an unsterilized product by a print inspection machine.
[0018]
In Tables 1 to 4 below, each component constituting the ink composition is represented by the following abbreviations.
(Coloring agent)
MY: Methyl yellow CVL: Crystal violet lactone (coloring aid)
BTB: bromothymol blue CPR: chlorophenol red BPB: bromophenol blue BCG: bromocresol green SA: salicylic acid SAZn: zinc salicylate TB: thymol blue NP: naphthol phthalene (binder resin)
End-blocking 1001: End-group blocking epoxy resin 1001 (equivalent to Epicoat 1001)
End-blocking 1004: End-group blocking epoxy resin 1004 (equivalent to Epicoat 1004)
Modified phenol: Rosin modified phenolic resin Tespol 1305
Modified Malein: Rosin-modified maleic acid resin Tespol 1105
1001: Epicote 1001
Acrylic: Acrylic resin (Acryloid B60)
PVC: Vinyl chloride resin (VAGH)
Of the above binder resins, Epicoat 1001 has a softening temperature lower than 50 ° C., and end group-capped epoxy resins 1001 and 1004 and the other resins have a softening temperature of 50 ° C. or higher.
[0019]
[Table 1]
[0020]
As can be seen in Table 1 above, the printed products of the ink compositions of Examples 1 to 6 have a tendency that the redness tends to be slightly thinner when immersed in warm water at 70 ° C. for 1 hour. It was in a level that could be used as a sterilization display print, and could be sufficiently identified as a non-sterile product by a print inspection machine. In the other processes, there was no particular discoloration and no abnormality was observed, and the printed film was sufficiently resistant.
By the way, when the can before the sterilization treatment or the can subjected to the contact treatment with each of the above liquids was passed through the printing inspection machine, the line was stopped and it was determined that these were defective cans that were not sterilized.
In addition, the print was decolored after the sterilization treatment at 115 ° C. for 20 minutes, and all passed through the print inspection machine, indicating that the sterilization treatment was performed.
[0021]
(Comparative Examples 1-6)
In the mixed solvent used in Example 1, a colorant, a coloring aid, a binder resin, and a conductive agent (NaI) were dissolved according to the formulation shown in Table 2, and high pressure steam sterilization display ink was prepared in the same manner as in Example 1. A composition was obtained and printed on the bottom of a metal can using IJP.
Table 2 shows the results of evaluating these printed products in the same manner as in Example 1.
[0022]
[Table 2]
[0023]
The printed products of Comparative Examples 1 and 2 had good initial color development, but were inferior in warm water resistance and turned yellow immediately after touching 70 ° C. warm water. Also, the slider resistance was poor, and it did not have resistance under the conditions during line conveyance before sterilization, and was determined to be sterilized by a print inspection machine even before sterilization.
The printed products of Comparative Examples 3 to 6 were inferior in the initial color development state, and were unsuitable as an ink composition for high-pressure steam sterilization display.
[0024]
(Examples 7 to 12)
A mixed solvent of methanol: MEK of 3: 7 was used, and the colorant, coloring assistant, binder resin and conductive agent (NaI) were dissolved in the formulation shown in Table 3, and high pressure steam was used in the same manner as in Example 1. An ink composition for sterilization display was obtained and printed on the bottom of a metal can using IJP.
Table 3 shows the results of evaluating these printed products in the same manner as in Example 1.
The evaluation of the printing state is as follows.
Good: When numbers or alphabets are printed, the printing state is good without any disturbance in printing.
Slightly good: There is no printing disturbance, but the IJP excitation voltage condition range is slightly narrow.
Defect: The IJP excitation voltage condition width is narrow and printing disturbance tends to occur.
[0025]
[Table 3]
[0026]
According to Table 3, the ink compositions obtained in Examples 7 to 12 were sufficiently suitable for practical use as an ink composition for high-pressure steam sterilization display.
[0027]
(Example 13 and Comparative Examples 7 to 10)
In the mixed solvent used in Example 7, a colorant, a coloring aid, a binder resin, and a conductive agent (NaI) were dissolved according to the formulation described in Table 4, and high pressure steam sterilization display ink was obtained in the same manner as in Example 7. A composition was obtained and printed on the bottom of a metal can using IJP.
Table 4 shows the results of evaluating these printed products in the same manner as in Example 7.
[0028]
[Table 4]
[0029]
According to Table 4, the ink composition obtained in Example 13 has a slightly fading tendency in terms of hot water resistance and slider resistance because the softening temperature of Epicoat 1001 used as the binder resin is lower than 50 ° C. Although it was observed, it was in a range that could be used as an ink for high-pressure steam sterilization display.
On the other hand, the ink compositions obtained in Comparative Examples 7 to 10 were inappropriate as an ink composition for high-pressure steam sterilization display.
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