JPH0768507B2 - 期間経過表示体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は期間経過表示体に関するものであり、特に、あ
る種の加工食品類（即席麺類、油菓子、半生菓子等）、
医薬品（抗生物質、ワクチン等）、防虫剤、消臭剤、殺
菌剤、冷媒ガス、可視光線やＸ線に対する感光性のフィ
ルムや印画紙や感光紙、化粧品、電池、オイル、化学薬
品等の有効期間が限られる製品、あるいはこれも有効期
間の限られる輸血用の血液又は血液の成分等に適用し、
その有効期間内であるか否かを一目で知ることの出来る
期間経過表示体（以下「タイム・インジケーター」もし
くは単に「インジケーター」と呼ぶ）に関する。

（従来の技術） 商品の有効期限等の期間を表す方法としては以下に述べ
るようなものがある。例えば、揮発性の薬剤において
は、有効成分が溶液、ワックス状でこれらの揮散が、容
器の外側から目視できるものがある。このタイプのもの
は有効成分自体の性状が揮発性のものに限定されるため
全ての商品に応用することは出来ない。

有効成分とは関係なく、期間を示すインジケーターとし
ては物質の揮発性を利用したものがあり着色液体の揮散
（ゲル中に吸収させたものも含む）や昇華性染料の揮散
による着色度の低下を見るものがある。しかし物質の揮
散は温度や湿度に大きく影響され正確な期間を示すこと
が難しく、また揮散物質が周囲の空気を汚染する惧れが
ある。

他の例としては光、温度、湿度あるいは、大気中の酸素
（O₂）や炭酸ガス（CO₂）等のガスによる色変化によっ
て、経過期間を判断し得るタイム・インジケーターも考
えられる。

しかしながら、光、温度、湿度は日常生活の中で変化が
大きく、このためこれらを利用したタイム・インジケー
ターは予定された期間を経過する前に色変化を生じた
り、予定期間を経過した後でも色変化をしないといった
ことが生じ、安定したタイム・インジケーターを得るの
が難しい。また、一定量の酸素透過性を有するプラスチ
ックフィルムより成る袋にメチレンブルー等の、雰囲気
中のO₂の量によって色変化する着色剤を入れて、真空状
態で密封し、経時的にこのプラスチックフィルムを透過
して侵入するO₂により、この着色剤を変色させ、これに
よって経過した期間を表示する方法も検討されたが、一
般的にプラスチックフィルムの酸素透過量は周囲の温度
や湿度によって変わり、このためやはり常に一定の期間
経過を表示し得る安定したタイム・インジケーターを得
ることは難しい。

更に、O₂の変わりにCO₂を利用して、一定量の炭酸ガス
透過性を有するプラスチックフィルムから成る袋に、雰
囲気ガスの影響によるpH値の変化によって着色剤を変色
させる方法もあるが、このタイム・インジケーターは、
芳香剤、消臭剤、あるいは防虫剤などの有効期間、すな
わち、数ヶ月〜数年の期間を表示できず、もっと短時間
（数時間〜数十時間）で変色してしまうという欠点を持
ち、さらに湿度の影響を敏感に受けてしまうことから、
こういった用途においては期間経過を表示するインジケ
ーターとして使うことができない。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の問題点を解決する目的で本発明者らは容器の中に
高粘性液体もしくはゲル状物質を封入し、該容器の一部
に該封入物質を着色もしくは変色せしめる染色物質を局
在してなる構造を持たせる事により、光、湿度、その他
大気中のガスの影響を受けない安定した期間経過表示体
を以前に提案している。

この期間経過表示体は高粘性液体もしくはゲル状物質
（以下、これらを展開物と表現する）中への染色物質の
拡散を利用したものであり、期間経過とともに染色物質
が展開物中を移動し着色するので、この着色された量即
ち長さによって期間を表示しようとするものである。し
かしながらこの期間経過表示体は、染色物質の拡散速度
が、展開物の濃度によって左右され、低濃度の展開物中
では速い拡散速度を示し、高濃度の展開物中では遅い拡
散速度を示す。また、展開物が容器全体にわたって一定
濃度のときは、期間経過に従い染色物質の移動速度が遅
くなり、これが期間経過を読み取る時の誤差となってし
まっていた。

（発明の目的） 従って、本発明は、防虫剤、芳香剤、消臭剤などの製品
の有効期間、即ち、数ヶ月〜数年の期間の経過を表示で
き、しかも光、湿度や他の大気中の因子の影響を受けに
くいインジケーターとして発明された、容器の中に高粘
性液体もしくはゲル状物質を封入し、該容器の一部に該
封入物質を着色もしくは変色せしめる染色物質を局在し
てなる期間経過表示体において、染色物質の拡散時の移
動速度が低下するのを補正し、期間経過を読み取る時の
誤差を無くすことにある。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、容器の中に高粘性液体もしくはゲル
状物質を封入し、該容器の一部に該封入物質を着色もし
くは変色せしめる染色物質を局在してなる期間経過表示
体であって、上記高粘性液体もしくはゲル状物質に濃度
勾配を持たせることにより、該容器中の該染色物質の拡
散速度を制御することを特徴とする期間経過表示体であ
る。

つまり、好ましくは上記染色物質の拡散方程式の逆数の
濃度勾配を、展開物に拡散の終端側が低濃度になるよう
に持たせることにより、染色物質の拡散による移動速度
を経時的に一定たらしめようとするものである。

しかし、現状では容器中の展開物に上述のような濃度分
布を持たせる事は困難であるため、染色物質が拡散を行
う始点側より段階的に展開物の濃度を低くしてゆく事で
展開物の濃度に部分差を持たせ、染色物質の拡散速度を
近似的に一定たらしめようとすることによって、期間経
過を読み取る時の誤差を無くするというものである。

（発明の詳述） 以下、本発明を判り易く説明するために容器として筒状
の物を用いた例について図面を用いて説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明を判り易く説明するため
の断面説明図である。本体（１）及び蓋体（２）は筒状
体を示す。第１図（ａ）の内部には拡散方程式の逆数の
濃度勾配を持たせた、あるいは終点付近の濃度を低くし
た高粘性液体またはゲル状の展開物（３）が充填してあ
り、蓋体（２）の内部には展開物（３）を着色または変
色せしめる染色物質（４）が充填してある。筒状体の本
体（１）には展開物（３）を露出させるための切り取り
線（６）が設けられ、筒状体の蓋体には充填された染色
物質（４）を密封するための密封キャップ（５）が付属
してある。

これら２つの部分からなる筒状体を期間表示開始時に使
用者は第１図（ａ）の本体（１）を切り取り線（６）で
切断し、蓋体（２）の密封キャップ（５）を取り外し、
これらを第１図（ｂ）に示すように組み合わせる事によ
って表示を開始させることができる。かくすると、蓋体
（２）中の袋色物質（４）が本体（１）中の展開物
（３）内に拡散していくため外観上本体（１）が着色し
ていくように見える。また期間の終了は本体が完全に着
色し終えた時、もしくは本体（１）上に目印をつけ、そ
の部分まで着色した時をもって期間の経過を表示できる
というものである。

第２図（ａ）は濃度勾配を持たせない展開物中への染色
物質の拡散による目視可能移動端の時間的推移を表すグ
ラフ図である。

第２図（ｂ）は終点付近のの濃度を薄くして、２段階の
濃度差を持たせた展開物中への染色物質の拡散による目
視可能移動端の時間的推移を表すグラフ図である。

第２図（ｃ）は拡散方程式の逆数の濃度勾配を持たせた
理論的な展開物中への染色物質の拡散による目視可能移
動端の時間的推移を表すグラフ図である。

Fickの法則によれば一定温度において、単位時間に単位
面積を通して、その面に垂直な方向に移動するある成分
のモル数はその位置におけるその成分の濃度勾配に比例
する。

（Fickの第１法則） ここで J:拡散速度（mol/cm²） D:拡散係数（cm²/sec） C:濃度（mol/cm²） X:距離（cm） である。

ここでＤは拡散の難易を表すもので物質系、濃度、及び
温度によって定まる。

つまり展開物であるゲルの濃度勾配を1/Jとなるように
終端側を薄く作成することにより、理論的には移動速度
が一定になるように制御できる。

本発明に述べる展開物（３）とは高粘性を有する液体ま
たはゲル状物質など染色物質（４）の拡散を遅延しうる
性状を有するものなら何でもよく、例えば染色物質
（４）が水溶性の場合カルボキシメチルセルロース、エ
チルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル
酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、寒天、でんぷん、ゼラチ
ン等があげられ、染色物質（４）が油溶性の場合は、ポ
リアクリル酸系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂などがあげられる。

本発明に述べる染色物質（４）としては、展開物（３）
中に拡散しうる事が必要であり、拡散のし易さから染料
系が適当である。サフラニンＴ、インジゴスルホン酸、
フェノサフラニン、メチレンブルー、ジフェニルアミ
ン、ジフェニルベンジジン、ｐ−ニトロジフェニルアミ
ンがあげられ、ここで用いる染色物質（４）としては、
これらの染料を溶解したもの、もしくはさらに前記の高
粘性液体、ゲル状物質を混在させたものでもよい。

本発明でのべる筒状体とは、ポリエチレン、テフロン、
アクリル樹脂、ポリカーボネート、シリコンのチューブ
もしくはガラス管などがあげられ外側から内容物が目視
できる透明もしくは、淡色のものが望ましい。

（実施例） 染色物質としてメチレンブルー0.5部（重量部：以下、
比率は重量部で表す）、水99.5部の比で調製したものを
内径5mmφ、長さ1cmのポリエチレンチューブから成る蓋
体に封入し、展開物として寒天0.2〜6.0部、水100部の
比で調製したものを内径3mmφ、長さ6cmのポリエチレン
チューブから成る本体に濃度の低いものより順に段階的
に封入したものをそれぞれ作製し、表示開始時点にこれ
らを組み合わせ接触させると、染色物質が展開物中を拡
散し染色させるので、期間表示を行う。

この際、短期間の間隔で、やはり染色物質の着色先端の
移動速度の低下は見られるものの、着色先端が展開物の
低濃度部分にさしかかると、再び移動速度を上げ、期間
終了を表示するまでの長期的なサイクルにわたっては、
ほぼ一定な速度で表示を行った。

さらに付け加えると、展開物の濃度をより多く段階的に
封入したインジケーターの方が、一層正確な表示を行な
えるものであった。

（発明の効果） 本発明によれば、染色物質の拡散時の移動速度の変化を
無くし、あるいは、従来低下していた終点付近での移動
速度の増加をはかり、期間経過を読み取る時の誤差を無
くす事が可能となった。

付言すれば、本発明の期間経過表示体は、低温に比べて
高温では期間表示のスピードが早まる傾向があるが、有
効期間を測りたい製品も高温では劣化スピードが増すこ
とが多いのでちょうど良いことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の期間経過表示体の一実施例を示
す断面説明図である。 第１図（ｂ）は本発明の期間経過表示体の一使用例を示
す断面説明図である。 第２図は展開物中への染色物質の拡散による目視可能移
動端の時間的推移を表すグラフ図である。 （１）筒状体（本体） （２）筒状体（蓋体） （３）展開物 （４）染色物質 （５）密封キャツプ （６）切り取り線 （７）染色物質の拡散先端部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器の中に高粘性液体もしくはゲル状物質
   を封入し、該容器の一部に該封入物質を着色もしくは変
   色せしめる染色物質を局在してなる期間経過表示体であ
   って、上記高粘性液体もしくはゲル状物質に濃度勾配を
   持たせることにより、該容器中の該染色物質の拡散速度
   を制御することを特徴とする期間経過表示体。