專利名稱：濕度指示器及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及進行顏色變化以致容易看到濕度增加的濕度指示器，以及濕度指示器 的生產(chǎn)方法。
背景技術：
作為封入到商品包裝內(nèi)的干燥劑，已常規(guī)使用含硅膠的小袋，并且所述小袋內(nèi)具 有被稱為藍色凝膠的浸漬氯化鈷的硅膠作為用于了解干燥狀態(tài)的指示劑。但是，由于鈷是 重金屬，從環(huán)境的觀點，已經(jīng)期望不含鈷的濕度指示器。因此，本申請人已在專利文獻1提出具有顯色組合物的濕度指示器，所述顯色組 合物包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物、具有潮解性能的物質(zhì)和粘 合至基體如無紡布的樹脂粘結劑。當具有潮解性能的物質(zhì)通過其周圍的濕氣而潮解，且給 電子顯色化合物通過濕氣而變色或脫色時，上述濕度指示器顯示濕度的增加。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 JP-A 2007-316058

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在批量生產(chǎn)專利文獻1提出的濕度指示器的情況下，通過以下步驟來生產(chǎn)根據(jù) 凹版法(gravure method)等借助連續(xù)地輥對輥(roll-to-roll)，在基材上印刷濕度指示 器用涂料，并切成規(guī)定大小，所述濕度指示器用涂料至少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度 下為固體的酸性化合物、具有潮解性能的物質(zhì)和水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶 液。這里，由于上述涂料含有具有潮解性能的物質(zhì)，如果印刷涂料干燥后周圍濕度增 加，則顯色組合物吸收周圍濕氣以變得發(fā)粘，顯色組合物粘附至印刷側與其接觸的輥表面， 導致引起印刷不良如印刷不均勻或印刷遺漏(printing omission)的可能性。由于顯色組 合物含有酸性化合物，通過由具有潮解性能的物質(zhì)吸收的濕氣與酸性化合物之間的化學反 應，存在引起輥(顯色組合物粘附至該輥)的腐蝕等的可能性，有必要進行粘附顯色組合物 的輥的頻繁維護。另外，當堆疊多個上述濕度指示器時，也存在引起粘連(blocking)的問題，這是 因為在顯色組合物中含有具有潮解性能的物質(zhì)，相互堆疊的濕度指示器之一的顯色組合物 粘附至另一所述濕度指示器的背面。本發(fā)明解決了上述問題，提供通過以下能夠有效生產(chǎn)濕度指示器的方法在濕度 指示器的生產(chǎn)過程中，抑制已曾印刷并粘附至基材的顯色組合物粘附至印刷設備等的構 件，以防止印刷不良還減少印刷設備的維護頻率，并且提供根據(jù)上述方法的濕度指示器。本 發(fā)明也具有以下目的當堆疊多個印刷的濕度指示器時，防止此時的粘連。
用于解決問題的手段本發(fā)明的第一濕度指示器是如下的濕度指示器其是將印刷層負載在基材上形成 的，所述印刷層具有分散在所述顯色組合物中的微珠，其中顯色組合物至少包含給電子顯 色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物、具有潮解性能的物質(zhì)和樹脂粘結劑，所述給電 子顯色化合物與所述酸性化合物反應以顯示規(guī)定顏色，以及所述印刷層在所述印刷層表面 上具有所述微珠的凸部。本發(fā)明的第一濕度指示器作為優(yōu)選實施方案包括以下基材是多孔的，微珠由與 顯色組合物的任何構成組分不反應的材料形成，將樹脂膜層壓在基材背面上，濕度指示器 具有由至少覆蓋印刷層的樹脂形成的面涂層，所述面涂層具有分散在樹脂中的微珠且具有 由面涂層表面上的微珠形成的凸部，將由樹脂形成的透濕度調(diào)節(jié)層額外層壓在濕度指示器 的印刷層側上的最外表面上，以及將彩色墨層設置在印刷層和基材之間。本發(fā)明的第一濕度指示器的生產(chǎn)方法包括以下步驟在基材上印刷濕度指示器用 涂料，并加熱干燥以形成具有分散在顯色組合物中的微珠的印刷層，所述濕度指示器至少 包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物、具有潮解性能的物質(zhì)、微珠以及 水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液。本發(fā)明的第一濕度指示器的生產(chǎn)方法作為優(yōu)選實施方案包括以下基材是多孔 的，微珠由與濕度指示器用涂料的任何構成組分不反應的材料形成，濕度指示器用涂料包 含水性樹脂乳液或水溶性高分子用交聯(lián)劑，將樹脂膜預先層壓在基材背面上，將所述濕度 指示器用涂料印刷在所述基材上并且加熱干燥，并且涂布不溶性的樹脂基體形成的樹脂以 形成面涂層，從而至少覆蓋所述印刷層。本發(fā)明的第二濕度指示器是如下的濕度指示器其中在基材上負載由顯色組合物 形成的印刷層，所述顯色組合物至少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化 合物、具有潮解性能的物質(zhì)和樹脂粘結劑，其中給電子顯色化合物與酸性化合物反應以顯 示規(guī)定顏色，所述印刷層覆蓋有具有分散在樹脂中的微珠的面涂層，以及面涂層在其表面 上具有由微珠形成的凸部。本發(fā)明的第二濕度指示器作為優(yōu)選實施方案包括以下基材是多孔的，將樹脂膜 預先層壓在基材背面上，將由樹脂形成的透濕度調(diào)節(jié)層進一步層壓在面涂層上，以及將彩 色墨層設置在印刷層和基材之間。本發(fā)明的第二濕度指示器的生產(chǎn)方法包括以下步驟在基材上印刷濕度指示器用 涂料，所述濕度指示器至少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物、具有 潮解性能的物質(zhì)以及水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液，加熱干燥以形成由顯色 組合物形成的印刷層；施涂具有分散于其中的微珠的不溶性樹脂基體以至少覆蓋所述印刷 層，從而形成具有分散在所述樹脂中的所述微珠的面涂層。本發(fā)明的第二濕度指示器的生產(chǎn)方法作為優(yōu)選實施方案包括以下基材是多孔 的，將樹脂膜預先層壓在基材背面上。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的第一濕度指示器，由在基材上印刷的顯色組合物正面上的微珠形成 凸部，以致當印刷側與印刷設備的構件等接觸時，基本上抑制顯色組合物粘附至所述構件 表面。根據(jù)本發(fā)明，抑制印刷不良，也減少構件的維護頻率，并能夠有效生產(chǎn)濕度指示器。
借助于凸部的存在，即使當堆疊多個濕度指示器時，相互堆疊的濕度指示器之一 的背面難以粘附至另一所述濕度指示器的印刷側，并且能夠減少粘連。根據(jù)本發(fā)明，面涂層在印刷層上的額外形成通過面涂層覆蓋微珠表面的顯色組合 物，并能夠更有效防止生產(chǎn)后的粘連。特別地，當將微珠與第二濕度指示器組合添加至面涂 層時，面涂層中的微珠也設置在不具有顯色組合物中的微珠的區(qū)域內(nèi)，并能夠更好防止粘 連。根據(jù)本發(fā)明的第二濕度指示器，由包含具有潮解性能的物質(zhì)的顯色組合物形成的 印刷層覆蓋有面涂層，以致即使當堆疊多個濕度指示器時，相互堆疊的濕度指示器之一的 背面也不直接與另一所述濕度指示器印刷層的顯色組合物接觸。另外，將微珠分散在面涂 層中，凸部通過正面上的微珠形成，以致背面與另一所述面涂層本身之間的接觸面積小，并 能夠防止粘連。


圖1是本發(fā)明的第一濕度指示器的一個實施方案的示意性截面圖。圖2是設置有面涂層的本發(fā)明的第一濕度指示器的一個實施方案的示意性截面 圖。圖3是本發(fā)明的第二濕度指示器的一個實施方案的示意性截面圖。圖4是組合本發(fā)明的第一濕度指示器和第二濕度指示器的一個實施方案的示意 性截面圖。圖5是具有設置有彩色墨層的本發(fā)明的第一濕度指示器的一個實施方案的示意 性截面圖。圖6是具有設置有彩色墨層的本發(fā)明的第二濕度指示器的一個實施方案的示意 性截面圖。圖7是具有設置有透濕度調(diào)節(jié)層的圖4的濕度指示器的一個實施方案的示意性截 面圖。圖8是具有設置有透濕度調(diào)節(jié)層的圖3的濕度指示器的一個實施方案的示意性截 面圖。附圖標記說明1 多孔基材2:印刷層3 微珠4 顯色組合物5 面涂層6 微珠7:樹脂8 彩色墨層10 樹脂膜11 透濕度調(diào)節(jié)層
具體實施例方式以下詳細描述本發(fā)明的濕度指示器及其生產(chǎn)方法。首先，參照使用根據(jù)輥對輥(roll-to-roll)法的印刷設備的生產(chǎn)實例，詳細描述 本發(fā)明的第一濕度指示器及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的第一濕度指示器具有印刷層，印刷層具有分散在顯色組合物中的微珠并 且負載在基材上，第一濕度指示器通過以下步驟來生產(chǎn)在基材上印刷包含規(guī)定組分和微 珠的濕度指示器用水性涂料并加熱干燥濕度指示器。作為在本發(fā)明中使用的基材，如果通過粘合水性涂料并加熱干燥所述涂料，在基 材的表面和內(nèi)部，基材可負載含涂料組分的顯色組合物，則可使用任何材料。但是，多孔基 材如紙、布或無紡布等是優(yōu)選的，不過由于紙具有紙粉和PH的缺點，優(yōu)選使用長纖維無紡布。在本發(fā)明中使用的基材優(yōu)選通過以下來使用在基材背面上預先堆疊樹脂膜，優(yōu) 選堆疊聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。這是因為當通過根據(jù)輥對輥法印刷來生產(chǎn)本發(fā)明 的濕度指示器時，對基材施加拉伸和烘箱的熱濕度指示器，就容易拉伸，印刷后拉伸的基材 收縮從而可能引起外觀不良。當將樹脂膜堆疊在基材背面上時，即使將拉伸施加至基材也 防止收縮。此外，當在基材上印刷濕度指示器用涂料時，也能夠防止涂料通過樹脂膜滲出至 背面。作為在基材背面上堆疊樹脂膜的方法，優(yōu)選使用層壓法。在根據(jù)本發(fā)明的基材背面上待堆疊的PET膜優(yōu)選具有厚度為4 μ m至100 μ m。當 厚度為4 μ m以上時，能夠充分獲得防止基材拉伸的效果，但是當厚度為100 μ m以下時，濕 度指示器需要的透氣性不受干擾。根據(jù)本發(fā)明的濕度指示器至少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性 化合物、具有潮解性能的物質(zhì)和樹脂粘結劑，并具有分散在顯色組合物中的微珠以構成印刷層。如果給電子顯色化合物是用酸引起顯色的化合物，則在本發(fā)明中使用的給電子顯 色化合物不限于特定一種，但是具體地優(yōu)選使用隱色染料。例如，使用如果酸化則顯色或 引起顏色改變的PH指示劑、三芳基甲烷衍生物或熒烷衍生物等。具體實例是結晶紫內(nèi)酯 (Crystal Violet Lactone)、3_ 二氫吲哚基_3_對-二甲基氨基苯基_6_ 二甲基氨基2_苯 并[c]呋喃酮、3-二乙基氨基-7-氯熒烷、2-(2-氟苯基氨基)-6-二乙基氨基熒烷、2-(2-氟 苯基氨基)-6-二正丁基氨基熒烷、3-二乙基氨基-7-環(huán)己基氨基熒烷、3-二乙基氨 基-5-甲基-7-叔丁基熒烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基氨基-6-甲 基-7-對-丁基苯胺基熒烷、3-環(huán)己基氨基-6-氯熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6- (N-乙基-對 甲苯氨基)-熒烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-吡咯烷基-7-環(huán)己基氨基熒烷、 3-N-甲基環(huán)己基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-N-乙基戊基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒 焼等。如果酸性化合物在環(huán)境溫度下為固態(tài)，則酸性化合物不限于特定一種，但其實例 包括草酸、丙二酸、檸檬酸、水楊酸、苯甲酸、硼酸和對甲苯磺酸等。在它們中，從在水中的高 溶解度的觀點，草酸、丙二酸和對甲苯磺酸是期望的。根據(jù)本發(fā)明的“環(huán)境溫度”表示在日 本工業(yè)標準(Japanese Industrial Standards) (JI S Z 8703)中規(guī)定的 20 攝氏度士 15 攝氏度(5至35攝氏度)。
如果它是具有潮解性能的物質(zhì)，則具有潮解性能的物質(zhì)不限于特定一種，但優(yōu)選 鹽，更優(yōu)選金屬鹽。具有潮解性能的物質(zhì)的實例是氯化鎂、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化 鍶、氯化鋇、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋇和溴化鎂等。在它們中，期望使用具有較小溫度 依賴性的潮解性能的物質(zhì)，這是因為不論溫度的變化如何，都能夠發(fā)揮穩(wěn)定的濕度指示能 力。具有較小溫度依賴性的潮解性能的物質(zhì)的實例包括氯化鎂、氯化鈉和氯化鉀等。對于具有潮解性能的物質(zhì)和酸性化合物的混合比例，以重量比計，優(yōu)選濕度指示 器用涂料內(nèi)的具有潮解性能的物質(zhì)(作為水合物)酸性化合物=200 1至1 5，更優(yōu) 選100 1至1 2。此外，涂料中給電子顯色化合物的含量在添加微珠前的涂料中優(yōu)選為 0. 05至20. 0重量％，更優(yōu)選0. 1至10. 0重量％。根據(jù)本發(fā)明，將上述給電子顯色化合物、酸性化合物和具有潮解性能的物質(zhì)投入 到水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液中，并充分攪拌以精細分散和/或溶解。樹脂乳液通過在不影響基材的程度下加熱干燥來固化，從而變成負載上述組分的 樹脂粘結劑，并且與具有潮解性能的物質(zhì)或酸性化合物不反應，另外，如果樹脂乳液是不會 由于上述組分的存在而聚集的水性乳液，則其不限于特定一種。另外，優(yōu)選使用非離子乳 液，特別優(yōu)選使用丙烯酸系乳液。另外，可優(yōu)選使用弱陰離子乳液等。樹脂乳液可適當?shù)卦?用水稀釋的狀態(tài)下使用，通過適當選擇乳液濃度，可調(diào)節(jié)濕度指示器的顯色(coloring)程 度。作為水溶性高分子化合物，優(yōu)選使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或羥 乙基纖維素(HEC)，且優(yōu)選使用為1至20重量％的水溶液。在使用水溶性高分子化合物如 聚乙烯醇的情況下，當顯色組合物吸濕時，水溶性高分子化合物溶出，涂布面可能變得有些 發(fā)粘。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選使用水性樹脂乳液。特別地，當使用水性樹脂乳液時，具有潮解性能的物質(zhì)以均勻溶解在樹脂乳液的 水性溶劑中的狀態(tài)供給，以致具有潮解性能的物質(zhì)以分子水平分散至樹脂粘結劑中，并且 在顯色組合物中也以微細且均勻的狀態(tài)存在。因此，具有潮解性能的物質(zhì)也會通過與顯色 組合物接觸的微量濕氣而潮解，從而能夠使給電子顯色化合物變色。此外，當使用樹脂乳液 時，顯色組合物本身趨于吸濕。根據(jù)本發(fā)明，為了牢固固定微珠至基材，可將上述樹脂乳液或水溶性高分子化合 物用交聯(lián)劑添加至濕度指示器用涂料。例如，當將丙烯酸類乳液用作樹脂粘結劑時，優(yōu)選使 用噁唑啉樹脂或環(huán)氧樹脂作為交聯(lián)劑。交聯(lián)劑的添加量為2至5重量份，相對于100重量 份樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液。由于可以將環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物均勻地精細分散或溶解在水性溶劑 如水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液中，所以可使給電子顯色化合物在涂料中均 勻且良好顯色。因此，本發(fā)明的濕度指示器的顯色化合物可非常靈敏地檢測空氣中的濕氣。通過選擇具有在水中的高溶解度的酸性化合物，或通過提高給電子顯色化合物在 涂料中的分散性，將這些組分精細分散在樹脂粘結劑中，以致可提高樹脂粘結劑的物理強 度，和使顯色組合物難以從基材脫離(s印arate)。作為優(yōu)選實施方案，本發(fā)明包括將有機溶劑添加至上述濕度指示器用涂料中的構 成。作為有機溶劑，優(yōu)選使用以對水溶解度為5ml/100ml以上且通過加熱揮發(fā)的極性溶劑。具體地，優(yōu)選使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1- 丁醇、2- 丁醇、2-甲基-1-丙醇、叔丁醇、 甲基乙基酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、環(huán)己酮、丙酮和乙腈中的一種，或者含有它們中至少一種 的混合溶劑。在添加有機溶劑之前，將給電子顯色化合物、具有潮解性能的物質(zhì)和酸性化合物 精細分散和/或溶解在水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液中，以致各組分能夠均 勻地精細分散和/或均勻溶解在如上所述的涂料中。有機溶劑的添加量優(yōu)選為10至100 體積份，基于100體積份的上述給電子顯色化合物、具有潮解性能的物質(zhì)、酸性化合物和水 性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液。如果需要，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，也可以向上述涂料中添加消泡劑和防 腐劑。在本發(fā)明中使用的微珠是由與顯色組合物的構成組分(即濕度指示器用涂料的 構成組分)不反應的材料形成的微珠。具體地，優(yōu)選使用由丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂或丙 烯酸聚氨酯樹脂形成的微珠，以體積平均粒徑計，為獲得本發(fā)明效果的粒徑優(yōu)選為ι μ m至 IOum0當粒徑小于Iym時，難以形成具有足以防止顯色組合物與輥之間接觸的大小的凸 部，當粒徑超過10 μ m時，它是不期望的，這是因為微珠趨于從顯色組合物脫離，和顯色組 合物與微珠一起粘附至輥，當在商品用包裝中包含本發(fā)明的濕度指示器時，脫離的微珠可 能污染所述商品。此外，在本發(fā)明中使用的微珠優(yōu)選對通過顯色組合物顯示的顏色不產(chǎn)生影響，以 致微珠優(yōu)選由無色材料形成。微珠的形狀優(yōu)選具有較小的對基材表面的投影面積，從而明 顯觀察到顯色組合物的變色，因此橢圓形狀是優(yōu)選的。將微珠以1至20重量％的比例添加至包含全部上述組分的濕度指示器用涂料中。 以下所述是不期望的當微珠的量過小時，防止顯色組合物與輥之間接觸的效果趨于變得 不充分，和當微珠的量過大時，除去微珠的層區(qū)域變小，可能變得難以了解顯色組合物的變 色。根據(jù)本發(fā)明，將上述濕度指示器用涂料在基材上印刷為規(guī)定設計，并加熱干燥從 而固化顯色組合物，將具有分散在顯色組合物中的微珠的印刷層負載在基材上以獲得濕度 指示器，所述顯色組合物由以下組分形成在涂料中包含的給電子顯色化合物、具有潮解性 能的物質(zhì)、酸性化合物和來源于樹脂乳液或水溶性高分子的樹脂粘結劑。給電子顯色化合 物與濕度指示器用涂料中的酸性化合物反應以顯示規(guī)定顏色。由于在與酸性化合物反應的 狀態(tài)下干燥給電子顯色化合物，且給電子顯色化合物包含在顯色組合物中，因此顯色組合 物顯示當上述給電子顯色化合物與酸性化合物反應時獲得的規(guī)定顏色。作為在基材上印刷 上述涂料的方法，優(yōu)選使用根據(jù)輥對輥法的凹版印刷，但在本發(fā)明中絕不限于此。作為加熱方法，可以適宜使用烘箱等。加熱溫度和加熱時間取決于基材的材料和 涂料組成，盡管是可變的，但優(yōu)選在40至150攝氏度，更優(yōu)選50至130攝氏度下進行加熱。 通過多次重復涂料的粘附與加熱干燥，還可以負載規(guī)定量的顯色組合物。在干燥的濕度指 示器中負載的顯色組合物的量優(yōu)選為0. 3至100g/m2?？芍貜瓦M行印刷和通過加熱的干燥，以使得能夠形成具有規(guī)定厚度的顯色組合物 層(除微珠以外的區(qū)域)。根據(jù)本發(fā)明，當基材是多孔基材時，濕度指示器用涂料在印刷時進入多孔基材的孔中，以致印刷層覆蓋多孔基材表面，并且也進入基材的孔中以相互牢固地一體化。多孔基材在其表面上具有凹凸(irregularities)，從而設置涂料中的微珠以部分 配合多孔基材表面上的凸部，并通過顯色組合物牢固固定多孔基材和微珠。特別地，當將無 紡布用作基材時，設置微珠以部分配合構成無紡布的纖維之間的間隙，并通過顯色組合物 相互固定纖維和微珠。圖1是本發(fā)明的濕度指示器的優(yōu)選實施方案的示意性截面圖，其中1表示多孔基 體，2表示印刷層，3表示微珠，4表示顯色組合物和10表示樹脂膜。如圖1中所示，因為顯 色組合物4在印刷時的流動性，覆蓋微珠3的顯色組合物4變得比在除微珠3以外的區(qū)域 上更薄。因此，即使當將微珠3的頂部與印刷設備的輥接觸時，粘附至輥的顯色組合物的量 也非常小。此外，除去微珠3的區(qū)域的顯色組合物4具有對于通過微珠3排除的部分增加 的厚度，容易獲得所述指示劑需要的厚度。當給電子顯色組合物與由基材負載的顯色組合物內(nèi)的酸性化合物反應時，如上所 述獲得的本發(fā)明的濕度指示器顯示規(guī)定顏色。此外，當在配置本發(fā)明的濕度指示器的環(huán)境 中的濕氣增加和在顯色組合物中包含的具有潮解性能的物質(zhì)通過吸收周圍水分而潮解時， 給電子顯色組合物與顯色組合物之間的反應物通過潮解導致的水溶液而潮解，通過顯色組 合物顯示的顏色變色(包括脫色)。該顏色變化表示在配置濕度指示器的環(huán)境中的濕氣已 增加。曾變色的顯色組合物可通過在烘箱中加熱等容易地恢復至具有變色之前的顏色。根據(jù)本發(fā)明的濕度指示器，通過分散在顯色組合物中的微珠抑制生產(chǎn)過程中顯色 組合物粘附至輥，即使當將所得濕度指示器卷繞至輥中時，也抑制相互堆疊的濕度指示器 之一的正面上的顯色組合物粘附至另一所述濕度指示器的背面，并減少粘連。根據(jù)本發(fā)明，為了進一步改進上述粘連防止效果，優(yōu)選將濕度指示器用涂料印刷 和加熱干燥，并施涂樹脂基體以覆蓋印刷層從而由此形成面涂層。在當在多孔基材表面上 形成稍后所述的透濕度調(diào)節(jié)層時多孔基材在其表面上具有粗糙凸凹，以及當將透濕度調(diào)節(jié) 層在印刷層上原樣層壓時強度變差的情況下，通過借助在形成的面涂層上層壓透濕度調(diào)節(jié) 層的面涂層，使得多孔基材的表面凸凹均勻。因此，也獲得改進透濕度調(diào)節(jié)層的層壓強度的 效果。作為面涂層的形成方法，可使用已知方法如凹版涂布或線棒涂布等。通過簡單覆蓋印刷層，面涂層是充分的，所以面涂層厚度可以小。因此，不需要是 透明的但優(yōu)選透明的，從而可容易地目視觀察到顯色組合物的變色。此外，必要的是當施涂 面涂層時印刷層是不溶性的。作為其中印刷層是不溶性的樹脂基體，優(yōu)選使用丙烯酸類樹 脂。當面涂層過厚時，透氣性變低，抑制顯色組合物由于濕氣的變色。因此，面涂層厚度優(yōu) 選為50 μ m以下。圖2是圖1的濕度指示器進一步設置有面涂層的結構的示意性截面圖，其中7表 示樹脂。如圖2中所示，印刷層2完全用樹脂7覆蓋，所以即使當堆疊濕度指示器時，濕度 指示器之一的背面也與另一濕度指示器的顯色組合物4不接觸，并更有效防止粘連。上述是使用輥對輥法印刷設備的實例，所以示例輥為顯色組合物接觸的印刷設備 構件，但根據(jù)本發(fā)明接觸顯色組合物的構件不限于輥。通過在基材上印刷濕度指示器用涂 料并通過加熱干燥而形成顯色組合物后與所述顯色組合物接觸的任何構件也都防止根據(jù) 本發(fā)明的顯色組合物的粘附。參照濕度指示器卷繞至輥中的實例來描述粘連，但本發(fā)明并 不限于上述，當堆疊多個濕度指示器時也同樣適用。
以下詳細描述本發(fā)明的第二濕度指示器及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的第二濕度指示器包含由在基材上負載的顯色組合物形成的印刷層，印刷 層被具有分散在樹脂中的微珠的面涂層覆蓋，所述第二濕度指示器通過以下步驟來生產(chǎn) 在基材上印刷包含規(guī)定組分的濕度指示器用水性涂料，通過加熱干燥，并施涂具有分散在 樹脂基體中的微珠的樹脂基體。根據(jù)本發(fā)明的上述第二濕度指示器與第一濕度指示器之間的結構差異是第一濕 度指示器具有分散在顯色組合物中的微珠，第二濕度指示器具有分散在面涂層中的微珠。 根據(jù)本發(fā)明，可將第一濕度指示器和第二濕度指示器組合構成如稍后所述的更優(yōu)選的濕度 指不器。對于第二濕度指示器，基材、除去微珠的濕度指示器用涂料以及通過在基材上印 刷濕度指示器用涂料和通過加熱干燥來形成顯色組合物的方法與對于第一濕度指示器的 那些相同，因此省略它們的描述。下面描述第二濕度指示器的面涂層。根據(jù)本發(fā)明的顯色組合物包含具有潮解性能的物質(zhì)，所以當生產(chǎn)具有暴露的顯色 組合物的濕度指示器后并置于多個堆疊狀態(tài)下周圍濕度增加時，具有潮解性能的物質(zhì)潮解 以使相互堆疊的濕度指示器之一的背面粘附至另一濕度指示器的顯色組合物，從而由此引 起粘連。根據(jù)本發(fā)明，印刷層覆蓋有面涂層以防止顯色組合物暴露至表面，由于通過微珠在 面涂層表面上形成凸部，相互堆疊的濕度指示器之一的背面與另一濕度指示器面涂層之間 的接觸面積非常小，因此能夠防止粘連。在多孔基材正面上形成稍后所述的透濕度調(diào)節(jié)層但多孔基材在其表面上具有粗 糙凸凹，以及當將透濕度調(diào)節(jié)層在印刷層上原樣層壓時強度變差的情況下，在形成的面涂 層上層壓透濕度調(diào)節(jié)層也提供改進透濕度調(diào)節(jié)層的層壓強度的效果，這是因為通過面涂層 使多孔基材的表面凸凹均勻。通過簡單覆蓋印刷層，面涂層是充分的，所以樹脂部分的厚度可以小。因此，不需 要是透明的但優(yōu)選透明的，從而可容易地目視觀察到顯色組合物的變色。此外，必要的是當 施涂面涂層時印刷層是不溶性的。作為其中印刷層是不溶性的樹脂基體，優(yōu)選使用丙烯酸 類樹脂。當面涂層過厚時，透氣性變低，抑制顯色組合物由于濕氣的變色。當面涂層過薄時， 微珠變得容易從面涂層脫離。因此，樹脂層的厚度優(yōu)選為0. 1至50 μ m。分散在樹脂中的微珠由與當在印刷層上施涂面涂層時形成印刷層的材料或樹脂 基體不反應的材料制成，并優(yōu)選是無色的，從而容易看到顯色組合物的變色。具體地，優(yōu)選 使用由丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂或丙烯酸聚氨酯樹脂形成的微珠。另外，為了形成良好的 凸部，優(yōu)選微珠具有體積平均粒徑為1至10 μ m。如果粒徑小于1 μ m，不能形成具有適合高 度的凸部，如果粒徑超過 ο μ m，微珠變得容易從面涂層脫離，當在商品用包裝中包含本發(fā) 明的濕度指示器時，脫離的微珠可能污染所述商品，這是不期望的。優(yōu)選在面涂層中以0. 1 至20重量％含有微珠。作為根據(jù)本發(fā)明的面涂層的形成方法，可使用已知方法如凹版涂布或線棒涂布等。由于面涂層是用于防止顯色組合物導致的粘連的構件，所以面涂層僅覆蓋至少負 載顯色組合物的區(qū)域(印刷層)。
圖3是本發(fā)明的濕度指示器的示意性截面圖，其中1表示多孔基體，4表示顯色組 合物，5表示面涂層，6表示微珠，7表示樹脂和10表示樹脂膜。圖4示出通過與第一濕度 指示器組合而形成具有分散至顯色組合物4中的微珠3的印刷層2的實施方案。根據(jù)圖4 的結構，微珠6也在除印刷層2的微珠3區(qū)域以外的區(qū)域中設置，以增加每單位面積的微珠數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，由于濕度指示器的印刷側覆蓋有在面涂層表面上具有凸部的面涂 層，所以當堆疊多個濕度指示器時可防止粘連的發(fā)生。因此，如在以下的情況即使當濕度指 示器卷繞至輥繞(rolled)狀態(tài)下，也能夠良好地防止粘連該情況為在將輥對輥法印刷設 備用于本發(fā)明的濕度指示器批量生產(chǎn)的情況。下面描述本發(fā)明的濕度指示器的更優(yōu)選實施方案。作為通過本發(fā)明的濕度指示器更清楚地檢測濕度增加的實施方案，使用通過吸濕 脫色的顯色組合物，并在基材表面(在該表面?zhèn)壬嫌∷穸戎甘酒饔猛苛?上預先形成具 有與通過加熱干燥的顯色組合物的顏色不同的顏色的彩色墨層。例如，當顯色組合物在吸 濕前是藍色時，將紅色墨施用至基材，且墨層覆蓋有顯色組合物。當其干燥時顯色組合物是 藍色，當濕度增加時顯色化合物脫色，覆蓋有顯色組合物的紅色墨層變得可見。換句話說， 隨著濕度增加，濕度指示器將其顏色從藍色變?yōu)榧t色，從而一看就檢測到濕度增加。當印刷 墨層至具有規(guī)定設計或字符時，更清楚地檢測濕度增加。圖5是在圖1的濕度指示器中形成彩色墨層的結構的示意性截面圖，其中8表示 彩色墨層。可通過組合圖2或圖4的面涂層構成此實施方案。圖6是圖3的濕度指示器設 置有彩色墨層的結構的示意性截面圖?？赏ㄟ^組合圖1的印刷層2構成圖6的實施方案。對于本發(fā)明的濕度指示器，優(yōu)選應用如下實施方案在背面上形成粘合劑層，粘合 劑層表面覆蓋有剝離層(release layer)，使用時將剝離層剝離下來，濕度指示器借助于粘 合劑層粘附至商品用包裝材料的內(nèi)表面或含干燥劑的袋。另外，也可原樣使用本發(fā)明的濕 度指示器作為干燥劑用存儲袋。在這種情況下，僅在基材的一部分上形成印刷層，并將基材 形成為袋狀以容納其中的干燥劑。作為所述干燥劑，優(yōu)選使用與濕度指示器的顯色組合物 不反應的硅膠。另外，本發(fā)明的濕度指示器優(yōu)選應用如下實施方案將由樹脂形成的透濕度調(diào)節(jié) 層在印刷側的表面上或面涂層上(圖1或圖5的印刷層2上，圖2的樹脂7上，或者圖3、 圖4或圖6的面涂層5上)堆疊以控制表面透氣性，從而由此抑制顯色組合物由于濕度增 加的變色速度。作為所述透濕度調(diào)節(jié)層，優(yōu)選使用具有適合透氣性且也具有以致顯色組合 物的變色容易可見的透明性的PET膜，其厚度優(yōu)選在約4至100 μ m的范圍內(nèi)。圖7是在圖 4的面涂層5上形成透濕度調(diào)節(jié)層11的實施方案的示意性截面圖，圖8是在圖3的面涂層 5上形成透濕度調(diào)節(jié)層11的實施方案的示意性截面圖。實施例(實施例1)將1重量份隱色染料“BLUE-63”(由Yamamoto Chemicals Inc.制造)、1重量份草 酸二水合物(由Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)和10重量份氯化鎂六水合 物添加至100重量份丙烯酸類乳液“DICNAL RS-308”(由Dainippon Ink and Chemicals制 造；40重量％固體組分)中，將它們攪拌以致變得均勻。進一步添加微珠(由Gifu ShellacManufacturing Co. ,Ltd.制造；丙烯酸聚氨酯微珠)以致所述微珠在最終涂料中的含量變 為表1中給出的數(shù)值，從而制備濕度指示器用涂料。將已知輥對輥法的印刷設備用于在具有厚度為0. 17mm和寬度為IOOcm的無紡布 (由Du Pont Kabushiki Kaisha制造，商品名“Tyvek”)上印刷上述涂料，所述無紡布具有 在其背面上層壓的厚度為25 μ m的PET膜。印刷設計是具有直徑為1. 5cm的填充其內(nèi)側的圓。將此實施例的濕度指示器在23攝氏度和50%的濕度的環(huán)境中貯存一周，通過粘 連測試機觀察粘連狀態(tài)。結果示于表1中。根據(jù)以下標準判斷粘連狀態(tài)。〇非粘附。不存在粘附痕跡，且涂布面是脫離的。Δ 弱粘附。在幾處發(fā)現(xiàn)粘附痕跡，但涂布面無異常。X 難以剝離，且涂布面剝離。(實施例2)作為樹脂基體，將由Dainippon Ink and Chemicals 制造的 “Acrydic BZ-1161" 用3/7(重量比)的甲基乙基酮/甲苯稀釋以致具有根據(jù)Zahn cup No. 3的粘度為15至 17秒，施涂至實施例1的濕度指示器的印刷側，并在100攝氏度下干燥，以形成具有厚度為 3μπι的面涂層。然后，以與實施例1中相同的方式觀察粘連狀態(tài)。結果示于表1中。(實施例3)除了將實施例1中使用的具有粒徑為4. Oym的微珠添加至實施例2的樹脂基體 以致變?yōu)?重量％之外，以與實施例2中相同的方式形成具有厚度為3 μ m的面涂層。以與 實施例1中相同的方式觀察粘連狀態(tài)。結果示于表1中。將通過從卷繞輥拉出并切出實施例1至3的各濕度指示器制備的樣品置于23攝 氏度和50%的濕度的環(huán)境中，藍色消失。[表1]
微珠的平均粒徑在涂料中 白勺添力口量面涂層在面涂層 中的微珠粘連性-甩有沒有X4 . Oym5重量％X有Δ%O10重量《浚有X有OψO7. 5pm5重量％沒有Δ有O右O10. Ιμπι5重量％mO有mOfO14. 7μπι5重量％O有O有O
(實施例4)將1重量份隱色染料“BLUE-63” (由Yamamoto Chemicals Inc.制造)、1重量份 草酸二水合物(由Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)和10重量份氯化鎂六水 合物添加至100重量份丙烯酸類乳液“DICNAL RS-308”(由Dainippon Ink and Chemicals 制造；40重量％固體組分)中，并將它們攪拌以致變得均勻，從而由此制備濕度指示器用涂 料。使用已知輥對輥法的印刷設備用于在具有厚度為0. 17mm和寬度為IOOcm的無紡 布(由Du Pont Kabushiki Kaisha制造，商品名“Tyvek”)上印刷上述涂料，所述無紡布具 有在其背面上層壓的厚度為25 μ m的PET膜。印刷設計是具有直徑為1. 5cm的填充其內(nèi)側 的圓。在100攝氏度下進行干燥2秒，重復印刷和干燥兩次。干燥后，將微珠(由Gifu Shellac Manufacturing Co.，Ltd.制造；丙烯酸聚氨酯微珠)添加至樹脂基體(將由 Dainippon Ink and Chemicals 制造的 “Acrydic BZ-1161 ” 用 3/7 (重量比)的甲基乙基 酮/甲苯稀釋以致具有根據(jù)Zahn cup No. 3的粘度為15至17秒)中，從而在最終涂料中 的含量變?yōu)楸?中給出的數(shù)值。將樹脂基體施涂至無紡布的整個表面以覆蓋印刷側，并在 100攝氏度下干燥從而形成面涂層。將此實施例的濕度指示器在23攝氏度和50%的濕度的環(huán)境中貯存一周，通過粘 連測試機觀察粘連狀態(tài)。結果示于表2中。根據(jù)以下標準判斷粘連狀態(tài)。〇非粘附。不存在粘附痕跡，且涂布面是脫離的。X 難以剝離，且涂布面剝離。將通過從卷繞輥拉出并切出此實施例的濕度指示器制備的樣品置于23攝氏度和 50%的濕度的環(huán)境中，藍色消失。[表 2]
微珠的平均粒徑 (μιη)添加量透明樹脂 層的厚度 (urn)粘連性無面涂層--X4. Ομιη5重霣％3O10O10重霣《3O10O7 · 5μιη5重置％3O10OlO.lpm5重置％3O10O14. 7μπι5重量％3O10O
1權利要求
1.一種濕度指示器，其是將印刷層負載在基材上形成的，所述印刷層具有分散在所述 顯色組合物中的微珠，其中顯色組合物至少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的 酸性化合物、具有潮解性能的物質(zhì)和樹脂粘結劑，所述給電子顯色化合物與所述酸性化合 物反應以顯示規(guī)定顏色，以及所述印刷層在所述印刷層表面上具有所述微珠的凸部。
2.根據(jù)權利要求1所述的濕度指示器，其中所述基材是多孔的。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的濕度指示器，其中所述微珠由與所述顯色組合物的任何 構成組分不反應的材料形成。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的濕度指示器，其中將樹脂膜層壓在所述基材的背面上。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的濕度指示器，其中所述濕度指示器具有由至少覆蓋 所述印刷層的樹脂形成的面涂層。
6.根據(jù)權利要求5所述的濕度指示器，其中所述面涂層具有分散在所述樹脂中的所述 微珠且在所述面涂層表面上具有由所述微珠形成的凸部。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的濕度指示器，其中將由樹脂形成的透濕度調(diào)節(jié)層額 外層壓在所述濕度指示器的所述印刷層側上的最外表面上。
8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的濕度指示器，其中將彩色墨層設置在所述印刷層和 所述基材之間。
9.一種濕度指示器的生產(chǎn)方法，所述方法包括以下步驟在基材上印刷濕度指示器用 涂料，并且加熱干燥以形成具有分散在顯色組合物中的微珠的印刷層，所述濕度指示器至 少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物、具有潮解性能的物質(zhì)、微珠以 及水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液。
10.根據(jù)權利要求9所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中所述基材是多孔的。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中所述微珠由與所述濕度 指示器用涂料的任何構成組分不反應的材料形成。
12.根據(jù)權利要求9-11任一項所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中所述濕度指示器用 涂料包含水性樹脂乳液或水溶性高分子用交聯(lián)劑。
13.根據(jù)權利要求9-12任一項所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中將樹脂膜預先層壓 在所述基材的背面上。
14.根據(jù)權利要求9-13任一項所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中將所述濕度指示器 用涂料印刷在所述基材上并且加熱干燥，并且涂布不溶性的樹脂基體形成的樹脂以形成面 涂層，從而至少覆蓋所述印刷層。
15.根據(jù)權利要求14所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中將所述微珠分散在所述樹脂 基體中。
16.一種濕度指示器，其中將由顯色組合物形成的印刷層負載在基材上，所述顯色組合 物至少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物、具有潮解性能的物質(zhì)和 樹脂粘結劑，其中所述給電子顯色化合物與所述酸性化合物反應以顯示規(guī)定顏色，所述印 刷層覆蓋有具有分散在樹脂中的微珠的面涂層，所述面涂層具有由在所述面涂層表面上的 微珠形成的凸部。
17.根據(jù)權利要求16所述的濕度指示器，其中所述基材是多孔的。
18.根據(jù)權利要求16或17所述的濕度指示器，其中將樹脂膜層壓在所述基材的背面上。
19.根據(jù)權利要求16-18任一項所述的濕度指示器，其中將由樹脂形成的透濕度調(diào)節(jié) 層進一步層壓在所述面涂層上。
20.根據(jù)權利要求16-19任一項所述的濕度指示器，其中將彩色墨層設置在所述印刷 層和所述基材之間。
21.一種濕度指示器的生產(chǎn)方法，所述方法包括以下步驟在基材上印刷濕度指示器 用涂料，所述濕度指示器至少包含給電子顯色化合物、環(huán)境溫度下為固體的酸性化合物、具 有潮解性能的物質(zhì)以及水性樹脂乳液或水溶性高分子化合物水溶液；加熱干燥以形成由顯 色組合物形成的印刷層；施涂具有分散于其中的微珠的不溶性樹脂基體以至少覆蓋所述印 刷層，從而形成具有分散在所述樹脂中的所述微珠的面涂層。
22.根據(jù)權利要求21所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中所述基材是多孔的。
23.根據(jù)權利要求21或22所述的濕度指示器的生產(chǎn)方法，其中將樹脂膜預先層壓在所 述基材的背面上。
全文摘要
一種濕度指示器，其包括顯色組合物，所述顯色組合物包含保持在多孔基材上的潮解材料，其中抑制已曾印刷并由此粘附至基材的顯色化合物粘附至印刷設備等的構件，從而由此防止印刷錯誤并減少印刷設備的維護頻率。此外，能夠由此防止在堆疊多個濕度指示器片材中出現(xiàn)的粘連。在顯色化合物(4)中，將與顯色化合物的構成組分不反應的微珠(3)分散以形成凸部。此外，顯色化合物(4)涂布有包含分散在樹脂(7)中的微珠(6)的面涂層(5)。
文檔編號G01N31/22GK102066922SQ20098012270
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月22日 優(yōu)先權日2008年6月25日
發(fā)明者中坪邦夫, 大友仁, 小川達也 申請人:共同印刷株式會社