(57)【要約】【課題】  本発明は、保冷剤を冷蔵庫や冷凍庫で冷却する際の冷却状態や、保冷剤の使用中の残存冷却能力を色彩の変化によって判断できるようにした保冷剤に関する。【解決手段】  透明性を有するゲル状の保冷剤１１と、可逆性示温剤が収納された複数個のマイクロカプセル１２とからなり、これらのマイクロカプセル１２を前記保冷剤１１中に分散させる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性を有するゲル状の保冷剤と、可逆性示温剤が収納された複数個のマイクロカプセルとからなる可逆性示温剤入り保冷剤であって、
前記マイクロカプセルは前記保冷剤中に分散されており、前記マイクロカプセルの粒径は１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする可逆性示温剤入り保冷剤。  
【請求項２】
透明性を有するゲル状の保冷剤と、可逆性示温剤が収納された複数個のマイクロカプセルとからなる可逆性示温剤入り保冷剤であって、
前記マイクロカプセルは前記保冷剤中に分散されており、前記可逆性示温剤として、色彩が変化する温度が異なる複数種の組成物を用い、前記マイクロカプセル毎に、各々の組成物からなる可逆性示温剤を収納してなることを特徴とする可逆性示温剤入り保冷剤。
【請求項３】
前記マイクロカプセルの粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の可逆性示温剤入り保冷剤。
【請求項４】
前記保冷剤は、前記マイクロカプセルを１体積％以上５０体積％以下含んでいることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可逆性示温剤入り保冷剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保冷剤を冷蔵庫や冷凍庫で冷却する際の冷却状態や、保冷剤の使用中の残存冷却能力を色彩の変化によって判断できるようにした保冷剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
保冷剤の温度状態を簡便に把握する方法として、保冷剤をマイクロカプセル化した有機系可逆性示温剤を添加した保冷剤が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、従来のマイクロカプセル化した有機系可逆性示温剤保冷剤を添加した保冷剤の成分構成を示す模式図である。
図３に示す保冷剤３０は、保冷剤３０中にマイクロカプセル化した有機系可逆性示温顔料３１が分散されており、示温領域において発色及び消色する機能を利用して、蓄冷度合を比色による感知できるようになっている。なお、ここでは、有機系可逆性示温顔料とは、有機系可逆性示温剤を意味している。
【０００４】
有機系可逆性示温顔料３１は、ロイコ系染料に、顕色剤として作用するビスフェノールなどのフェノール化合物と、融点を制御して有機系可逆性示温顔料の示温領域を設定するアルコール化合物をそれぞれ所定量配合した発色原体であり、マイクロカプセル中に包含されている。
【０００５】
マイクロカプセルは、市販されている、水系カプセルスラリー又はこれをスプレードライヤーで乾燥したカプセルパウダーを材料として作製される。
有機系可逆性示温顔料の保冷剤への配合量は、保冷剤１００部に、例えば、−２５℃以下の温度において、黒色に発色する有機系可逆性示温顔料を０．３部から３．０部を混ぜ合わせ、均一に分散して、蓄冷度合いを比色により感知できる蓄冷剤を構成すると記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１２９１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のマイクロカプセル化した有機系可逆性示温顔料入り保冷剤は、保冷剤に対する有機系可逆性示温顔料の添加量とマイクロカプセルの材質については記載されているが、マイクロカプセルの粒径については開示されていない。
【０００７】
そこで、本発明は、可逆性示温剤入りマイクロカプセルの粒径を最適化して、これらマイクロカプセルを保冷剤中に分散させた、可逆性示温剤入り保冷剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、本発明に係る可逆性示温剤入り保冷剤は、透明性を有するゲル状の保冷剤と、可逆性示温剤が収納された複数個のマイクロカプセルとからなる可逆性示温剤入り保冷剤であって、前記マイクロカプセルは前記保冷剤中に分散されており、前記マイクロカプセルの粒径は１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴としている。
【０００９】
かかる構成におけるマイクロカプセルは、粒径が１μｍよりも小さいと色調変化が分からず、粒径が１００μｍよりも大きいと保冷剤中に混合するときに割れ易いため、マイクロカプセルの粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。また、マイクロカプセルの大きさは1種類だけでなく、粒径が１μｍ以上１００μｍ以下の範囲で、大小様々な大きさのマイクロカプセルを保冷剤中に混在させた形態を採用すると、分散し易くなるとともに、視認性も向上することから好ましい。可逆性示温剤を収納した複数個のマイクロカプセルが、保冷剤中に３次元的に分散しているため、視認する方向に制限されず、つまり、指向性を必要とせずに、いろいろな方向から保冷剤の温度状態を把握することができる。
【００１０】
かかる課題を解決するために、本発明にかかる可逆性示温剤入り保冷剤は、透明性を有するゲル状の保冷剤と、可逆性示温剤が収納された複数個のマイクロカプセルとからなる可逆性示温剤入り保冷剤であって、前記マイクロカプセルは前記保冷剤中に分散されており、前記可逆性示温剤として、色彩が変化する温度が異なる複数種の組成物を用い、前記マイクロカプセル毎に、各々の組成物からなる可逆性示温剤を収納してなることを特徴としている。
【００１１】
これにより、マイクロカプセルは保冷剤中に分散されていて、異なるマイクロカプセル毎に、それぞれ異なる可逆性示温剤が収納されているので、一水準の温度だけでなく、異なる複数の水準の温度を表示することができる。また、この構成を採ることにより、例えば、一つの温度から他の温度への移り変わりの温度差と時間差から保冷剤の温度変化の割合を把握することが可能となる。
【００１２】
前記マイクロカプセルの粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴としている。
【００１３】
かかる構成において、マイクロカプセルは、１μｍよりも小さいと色調変化が分からず、１００μｍよりも大きいと保冷剤中に混合するときに割れ易いため、マイクロカプセルの粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。また、マイクロカプセルの大きさは1種類だけでなく、粒径が１μｍ以上１００μｍ以下の範囲で、大小様々な大きさのマイクロカプセルを保冷剤中に混在させた形態を採用すると、分散し易くなるとともに、視認性も向上することから好ましい。
【００１４】
本発明に係る可逆性示温剤入り保冷剤は、前記保冷剤中に前記マイクロカプセルを１体積％以上５０体積％以下含んでいることを特徴としている。
【００１５】
保冷剤中のマイクロカプセルの割合が１体積％よりも少ないと色調変化を確認することが難しく、また、保冷剤中のマイクロカプセルの割合が５０体積％を越えると、保冷剤の性能が低下してしまうため、保冷剤中に配合させるマイクロカプセルの割合は、１体積％以上５０体積％以下が望ましい。  
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の可逆性示温剤入り保冷剤は、可逆性示温剤が収納されたマイクロカプセルが保冷剤中に分散されていて、マイクロカプセルの粒径が１μｍ以上１００μｍ以下であるので、保冷剤中へのマイクロカプセルの分散が良くなり、保冷剤自体の温度を正確に把握できる。しかも、色彩が変化する温度の異なる複数種の可逆性示温剤がマイクロカプセル毎に収納されているので、１水準の温度だけでなく、複数の水準の温度を、複数の色彩の変化により把握できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施形態は、発明の趣旨をより良く理解するために具体的に説明するものであり、本発明を限定するものではない。
【００１８】
図１は、本発明の可逆性示温剤入り保冷剤の第一の実施形態の一例を示す断面図である。
図１に示す可逆性示温剤入り保冷剤１０は、保冷剤１１中にマイクロカプセル１２が３次元的に分散されている。マイクロカプセル１２の粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下で、複数種の粒径からなる。
【００１９】
本発明で使用する可逆性示温剤は、電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物及び極性有機化合物の３成分から構成されている。この電子供与性呈色性有機化合物は色を決定する役割を有しており、このようなものとしては、例えば、３，６−ジメトキシフルオラン（黄）、３−シクロヘキシルアミノ−６−クロロフルオラン（橙）、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン（朱）、３−ジエチルアミノベンズフルオラン（桃）、ローダミンＢラクタム（赤）、クリスタルバイオレットラクトン（青）、３−ジエチルアミノ−７−ジベンジルアミノフルオラン（緑）、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン（黒）などが挙げられる。
【００２０】
また、前記電子受容性化合物は色の濃度を決定する役割を有しており、このようなものとしては、通常、ビスフェノールＡ、没食子酸プロピルエステルなどが用いられる。
【００２１】
さらに、前記極性有機化合物は変色温度を決定する役割を有しており、このようなものとしては、例えば、炭素数が１２〜２０の直鎖の高級アルコール、そのエステルが好ましい例として挙げられ、具体的にはｎ−オクチルアルコール、ｎ−デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコサノール、１，８−オクタンジオール、１，１０−デカンジオールなどの高級アルコールやそのエステルが挙げられる。変色温度はこれらのアルコールやそのエステルを適当に混合して用いることにより、約−４０〜５０℃の範囲で任意に選ぶことができる。  
【００２２】
本発明で使用する可逆性示温剤は、上記の電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物及び極性有機化合物の３成分を適宜選択して調製される。しかし、これら３成分から構成される可逆性示温剤は市販されており、本発明においては市販品を使用することもできる。
【００２３】
市販されている可逆性示温剤としては、例えば、メデシルカラー（商品名；日油技研工業（株）製）、メタモカラー（商品名；パイロットインキ（株）製）、ＳＴカラー（商品名；久保井インキ（株）製）などがある。
【００２４】
可逆性示温剤にパラフィンワックスおよび／またはマイクロクリスタリンワックスを配合して芯物質として用いると、可逆性示温剤入りマイクロカプセル１２が得られる。
【００２５】
可逆性示温剤が収納されたマイクロカプセル１２の製造方法は、特に制限はなく、従来のマイクロカプセルの製造において慣用されている方法、例えば、界面重合法、インサイチュ法、コアセルベーション法、液中硬化被覆法（オリフィス法）、液中乾燥法、噴霧・造粒法などを用いることができるが、インサイチュ法が好適に用いられる。
【００２６】
本発明で使用するパラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックス自体は特に限定されず、通常は、これらは複数の炭素数分布をもった混合品として市販されており、本発明では市販品を使用できる。
【００２７】
本発明で使用するパラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックスの配合量は特に限定されないが、通常、可逆性示温剤１００重量部に対して、パラフィンワックスおよび／またはマイクロクリスタリンワックスが０．２〜１０重量部の割合で配合することが好ましい。０．２重量部未満ではマイクロカプセル１２に収納された可逆示温剤の融点と凝固点の差が小さくならない恐れがあり、１０重量部を超えてもマイクロカプセル１２に収納された可逆性示温剤の融点と凝固点の差がある程度以上小さくならないので不経済となる。
【００２８】
可逆性示温剤が収納されたマイクロカプセル１２の粒径は、上記可逆性示温剤とパラフィンワックスおよび／またはマイクロクリスタリンワックスを混合する際の、回転数と攪拌時間（乳化時間）により、制御することができる。
【００２９】
マイクロカプセル１２の粒径は、好適には、１μｍ〜１００μｍの範囲であり、より望ましくは、２μｍ〜１０μｍの範囲である。
【００３０】
この理由は、マイクロカプセル１２の粒径が１μｍよりも小さいとマイクロカプセルを配合した保冷剤１１を冷却した時の色調変化の視認性が低下し、マイクロカプセル１２の粒径が１００μｍよりも大きいと、マイクロカプセル１２を保冷剤１１に配合する際に、マイクロカプセル１２が割れ易くなるためである。そして、マイクロカプセル１２の視認性をさらに良くし、マイクロカプセル１２をさらに割れ難くするためには、マイクロカプセル１２の粒径は、２μｍ〜１０μｍの範囲がより望ましい。
【００３１】
保冷剤１１中のマイクロカプセル１２の割合（配合量（体積％））は、１体積％〜５０体積％が望ましい。この理由は、マイクロカプセル１２の配合量が１体積％よりも少ないと、マイクロカプセル１２を配合した保冷剤１１を冷却した時の色調変化の視認性が低下し、マイクロカプセル１２の配合量が５０体積％を越えると、保冷剤１１の保冷性能が低下するためである。
【００３２】
保冷剤１１は、透明であれば、特に限定されるものではない。
例えば、アイスパック（蒲田製氷冷蔵（株）製）、氷点（商品名、カモ井加工紙（株）製）などが好適に用いられる。
【００３３】
（実験例１）
可逆性示温剤が収納されたマイクロカプセル１２の粒径を検討するために、以下のような実験を行った。
【００３４】
まず、スチレン無水マレイン酸共重合体（商品名：Ｓｃｒｉｐｓｅｔ−５２０／モンサント社製）を少量の水酸化ナトリウムと共に溶解し、５ｗｔ％、ｐＨ４．３に調製したスチレン無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩水溶液３００部中に、上記の可逆性示温剤２００部と、融点７５℃のパラフィンワックス（商品名：ＮＨＰ−１０／日本精蝋社製）２部を配合してなる混合物を乳化・分散して乳化物を得た。
【００３５】
次いで、この分散物の分散液に、５１．５部の３７％ホルムアルデヒド水溶液に２０部のメラミンを加え、少量の水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ９．５に調製した後、１５分で８０℃まで加熱溶解してから２時間保温した後、冷却して本発明の可逆性示温剤マイクロカプセル分散液を調製し、最後に、このようにして得られたマイクロカプセル分散液を公知の乾燥方法、例えば噴霧乾燥法などにより乾燥することにより、粒径が０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、１００μｍ、１５０μｍのマイクロカプセル１２を得た。
【００３６】
保冷剤１１中へのマイクロカプセル１２の配合量を２５体積％に固定し、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、１００μｍ、１５０μｍの粒径のマイクロカプセル１２を保冷剤１１中へ配合して、試料１１〜１８を作製した。次に、試料１１〜１８について、マイクロカプセル１２の割れ発生有無と、マイクロカプセルを配合した保冷剤１１を冷却した時の視認性（色調変化の識別性）について評価した。
【００３７】
マイクロカプセル１２を保冷剤１１に配合した時のマイクロカプセル１２の割れ発生に関する評価基準は、割れが発生しない場合を○、マイクロカプセル１２の一部に割れが発生するものの使用に耐えられる場合を△、割れ易く、使用に耐えられない場合を×とした。
【００３８】
一方、視認性の評価基準は、マイクロカプセル１２を配合した保冷剤１１を冷却した時の視認性（色調変化の識別性）が良い場合を○、視認性がやや劣る場合を△、視認性が劣る場合を×とした。
【００３９】
総合評価として、マイクロカプセル１２を保冷剤１１に配合した際のマイクロカプセル１２の割れ発生が無く、かつ、マイクロカプセル１２を配合した保冷剤１１を冷却した際の視認性（色調変化の識別性）も良い場合を○とし、やや視認性が劣るか、又は一部のマイクロカプセル１２が割れるものの、使用に耐えられる場合を△とした。そして、マイクロカプセル１２を保冷剤１１に配合する際、マイクロカプセル１２の割れが多く、使用に耐えられない場合や、マイクロカプセル１２を配合した保冷剤１１を冷却した時の視認性が劣り、使用に耐えられない場合を×とした。評価結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１より、マイクロカプセル１２の粒径は、１μｍより小さい場合（例えば、０．５μｍ）は視認性が劣り、１００μｍよりも大きい場合（例えば、１５０μｍ）は、視認性は良いものの、マイクロカプセル１２が割れ易いことから、マイクロカプセル１２の粒径は１μｍ以上１０μｍ以下が望ましいことが分かった。また、マイクロカプセル１２の視認性をさらに良くし、割れ発生をさらに抑えるためは、マイクロカプセル１２の粒径は、２μｍ以上１０μｍ以下がより望ましいことが分かった。
【００４２】
（実験例２）
次に、保冷剤中へのマイクロカプセル１２の配合量（体積％）を検討するために、以下のような実験を行った。
【００４３】
粒径１０μｍのマイクロカプセル１２を用いて、保冷剤１１中へのマイクロカプセル１２の配合量を０．５体積％、１体積％、２５体積％、５０体積％、６０体積％、８０体積％とした試料２１〜２６を作製した。これらの試料２１〜２６について、マイクロカプセル１２を配合した保冷剤１１を冷却した時の視認性（色調変化の識別性）と保冷剤１１の保冷性能について評価した。
【００４４】
評価基準は、マイクロカプセル１２を配合した保冷剤１１を冷却した時の視認性（色調変化の識別性）が良い場合を○、視認性がやや劣る場合を△、視認性が劣る場合を×とした。一方、保冷剤１１の保冷性能が良い場合を○、保冷性能がやや劣る場合を△、保冷性能が劣る場合を×とした。
【００４５】
マイクロカプセル１２を配合した保冷剤１２を冷却した時の視認性（色調変化の識別性）と保冷剤１２の保冷性能を総合的に評価して、十分使用に耐えられる場合を○とし、視認性又は保冷性能がやや劣るが、使用に耐えられる場合を△とし、視認性又は保冷性能が悪く、使用に耐えられない場合を×とした。評価結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
表２より、マイクロカプセル１２の配合量（体積％）は、１体積％より少ない場合（例えば、０．５体積％の場合）は、視認性が劣り、配合量が５０体積％を越える場合、例えば、６０体積％の場合は、保冷性能がやや劣り、８０体積％の場合は保冷性能が劣るため、マイクロカプセル１２の配合量は１体積％以上５０体積％以下が良いことが分かった。
【００４８】
図２は、本発明の可逆性示温剤入り保冷剤の第二の実施形態の一例を示す断面図である。
図２に示す可逆性示温剤入り保冷剤２０は、色彩が変化する温度の異なる可逆性示温剤が収納された複数個のマイクロカプセル２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）が保冷剤２１中に分散されている。なお、マイクロカプセル２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、それぞれ異なる可逆性示温剤が１種類ずつ収納されたマイクロカプセルを表している。
【００４９】
可逆性示温剤は、第一の実施形態と同様に、電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物及び極性有機化合物の３成分から構成されている組成物であり、３成分を適宜選択して調製することにより、色彩と色彩が変化する温度が決まる。また、市販されている複数種の可逆性示温剤を用いることもできる。
【００５０】
保冷剤２１は、透明であれば、特に限定されるものではない。また、第一の実施形態と同様に、市販のものを用いることができる。
【００５１】
可逆性示温剤のマイクロカプセル化は、第一の実施形態と同様にして、可逆性示温剤にパラフィンワックスおよび／またはマイクロクリスタリンワックスを配合して芯物質として用いることにより、可逆性示温剤入りマイクロカプセル２２が得られる。複数種の可逆性示温剤に適応することにより、マイクロカプセル２２ａ、２２ｂ、２２ｃ毎に、内部に収納される可逆性示温剤が異なるマイクロカプセル２２ａ、２２ｂ、２２ｃが得られる。
【００５２】
可逆性示温剤が収納されたマイクロカプセル２２の粒径は、第一の実施形態と同様に、上記可逆性示温剤とパラフィンワックスおよび／またはマイクロクリスタリンワックスを混合する際の、回転数と攪拌時間（乳化時間）により、制御することができる。
【００５３】
マイクロカプセル２２の粒径は、好適には、１μｍ〜１００μｍの範囲であり、より望ましくは、２μｍ〜１０μｍの範囲である。
【００５４】
この理由は、マイクロカプセル２２の粒径が１μｍよりも小さいとマイクロカプセルを配合した保冷剤２１を冷却した時の色調変化の視認性が低下し、マイクロカプセル２２の粒径が１００μｍよりも大きいと、マイクロカプセル２２を保冷剤２１に配合する際に、マイクロカプセル２２が割れ易くなるためである。そして、マイクロカプセル２２の視認性をさらに良くし、マイクロカプセル２２をさらに割れ難くするためには、マイクロカプセル２２の粒径は、２μｍ〜１０μｍの範囲がより望ましい。
【００５５】
保冷剤２１中のマイクロカプセル２２の割合（配合量（体積％））は、１体積％〜５０体積％が望ましい。この理由は、マイクロカプセル２２の配合量が１体積％よりも少ないと、マイクロカプセル２２を配合した保冷剤１１を冷却した時の色調変化の視認性が低下し、マイクロカプセル２２の配合量が５０体積％を越えると、保冷剤２１の保冷性能が低下するためである。
【００５６】
本発明に係る第二の実施形態において、色彩が変化する温度が異なる複数種の可逆性示温剤が収納された複数個のマイクロカプセル２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）が保冷剤２１中にランダムに分散されていても良いし、保冷剤２１を複数の層に別けて、各層毎に同じ種類の可逆性示温剤が収納されたマイクロカプセルを分散させても良い。これにより、温度が変化することにより、例えば、右から左へ、或いは、上から下へ異なる色彩が順次出現する装置が得られる。  
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の可逆性示温剤入り保冷剤は、保冷剤の温度が、内部に分散している可逆性示温剤の色彩の変化により正確に把握することができる。従って、冷凍庫等で冷却する際なども、冷却保持時間の目安を色彩の変化で知ることができ、過度に冷却することがなくなり、冷却作業の効率が向上する。また、小売店、消費者等に冷凍食品等を配送するときの温度管理及びインジケータにも用いることができる。しかも、可逆性示温剤入り保冷剤は、食品だけでなく医薬品や半導体製品の冷却等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る可逆性示温剤入り保冷剤の第一の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る可逆性示温剤入り保冷剤の第二の実施形態の一例を示す断面図である。
【図３】従来の蓄冷剤の成分構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０、２０  可逆性示温剤入り保冷剤、１１、２１  保冷剤、１２、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  マイクロカプセル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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