CN113608425A - 一种时间指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种时间指示装置，包括：指示层，所述指示层包括层叠设置的指示胶粘层及阻隔层；基材层，固定设置于所述指示胶粘层远离所述阻隔层的一侧，所述基材层上设有容置腔室，所述容置腔室的边缘设有气体通道，所述气体通道与所述指示胶粘层联通；基底层，设于所述基材层远离所述指示层的一侧，并与所述基材层固定连接；以及显色部，设于所述容置腔室内，所述显色部包括升华材料及用于包裹所述升华材料的隔离材料。上述时间指示装置，由于与指示胶粘层发生变色加成反应的为升华材料以蒸气形式存在，因此，其对温度的敏感性与液体分子相比大幅降低，因此时间指示装置的指示精度大幅提高。
Description
技术领域
本发明涉及时间指示技术领域，尤其涉及一种时间指示装置。
背景技术
现有技术的时间指示装置，通常以有色液体作为指示剂，有色液体可在微孔材料中渗透，通过其渗透距离可用于时间指示，但有色液体在微孔材料中的渗透速度受温度影响较大，温度低时，其扩散速度低，温度高时，其扩散速度快，因此，其时间指示精度较差。
发明内容
基于此，有必要提供一种受温度影响小，且指示精度高的时间指示装置。
一种时间指示装置，包括：
指示层，所述指示层包括层叠设置的指示胶粘层及阻隔层；
基材层，固定设置于所述指示胶粘层远离所述阻隔层的一侧，所述基材层上设有容置腔室，所述容置腔室的边缘设有气体通道，并通过所述气体通道与所述指示胶粘层联通；
基底层，设于所述基材层远离所述指示层的一侧，并与所述基材层固定连接；以及
显色部，设于所述容置腔室内，所述显色部包括升华材料及用于包裹所述升华材料的隔离材料。
在一个实施方式中，所述指示胶粘层材料包括不饱和化合物。
在一个实施方式中，所述升华材料为碘单质。
在一个实施方式中，所述基材层包括层叠设置的第一夹层和第二夹层。
在一个实施方式中，所述基底层包括层叠设置的第三夹层和第四夹层。
在一个实施方式中，所述第一夹层和所述第三夹层由致密材料制成。
在一个实施方式中，所述第二夹层和所述第四夹层由热熔材料制成。
在一个实施方式中，所述隔离材料选自石蜡、松香树脂及玻璃中的任意一种。
在一个实施方式中，所述阻隔层远离所述指示胶粘层的一侧还设有印刷图文层。
在一个实施方式中，所述气体通道上还设有密封件。
上述时间指示装置，使用前，升华材料被隔离材料所裹覆，升华材料分子不会与指示胶粘层发生变色加成反应，使用时，按压容置腔室顶部，隔离材料在压力作用下破裂，此时，升华材料升华产生的蒸气可通过气体通道进入指示胶粘层，并在指示胶粘层中进行扩散，指示胶粘层材料与升华材料蒸气接触后，发生变色加成反应，且其变色进程与时间呈正关联，从而可通过指示胶粘层的线性变色程度指示时间进程。
此外，由于与指示胶粘层发生变色加成反应的为升华材料以气体分子的形式存在，因此，其对温度的敏感性与液体分子相比大幅降低，因此时间指示装置的指示精度大幅提高。
附图说明
图1为一实施方式的时间指示装置结构示意图；
图2为如图1所示时间指示装置激活后的结构示意图；
图3为如图1所示时间指示装置的热封示意图；
图4为如图1所示时间指示装置的A部分放大示意图；
图5为另一实施方式的时间指示装置结构示意图；
图6为如图5所示时间指示装置激活后的结构示意图；
图7为如图5所示时间指示装置的热封示意图；
图8为另一实施方式的时间指示装置结构示意图；
图9为如图8所示时间指示装置激活后的结构示意图；
图10为如图8所示时间指示装置的热封示意图；
图11为另一实施方式的时间指示装置结构示意图；
图12为如图11所示时间指示装置激活后的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”或“连通”，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
下面主要结合附图及具体实施例对一种时间指示装置作进一步详细的说明。
请参阅图1及图2，一实施方式的时间指示装置，包括：指示层10、基材层20、基底层30及显色部40。
指示层10，可与升华材料401发生变色反应，从而用于指示时间进程，指示层10进一步包括指示胶粘层101及阻隔层102。
具体地，指示胶粘层101中包含有不饱和化合物，不饱和化合物中包含有不饱和键，不饱和键包括但不限于：碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键或碳氮双键。当不饱和化合物与升华材料401分子接触时，升华材料401作为亲电试剂对不饱和化合物的双键或三健发起进攻，不饱和键在亲电试剂的进攻下，π键断裂，试剂的两部分分别加到不饱和键的两端的原子上，从而通过加成反应生成有色物质。
可选地，不饱和化合物包括但不限于：聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、聚氨酯、花生酸、丙烯酸及松香树脂。上述不饱和化合物与升华材料分子发生变色加成反应后，颜色由初始的无色变为棕色。
进一步地，指示胶粘层101由溶剂型胶粘乳液干燥制成，在溶剂型胶粘乳液干燥的过程中，溶剂的挥发可令指示胶粘层101上布满微观的孔隙，当指示胶粘层101材料与升华材料401分子接触时，升华材料401分子一方面可与不饱和化合物发生变色加成反应，另一方面，升华材料401分子可通过微观孔隙在指示胶粘层101内横向扩散，从而在指示胶粘层101上产生横向动态变色，进而可通过指示胶粘层101的变色进程指示时间进程。
优选地，丙烯酸树脂作为一种性能良好的粘结剂，在胶粘材料中被广泛使用，丙烯酸树脂的分子结构中包含大量的碳氧双键，当其作为本发明的指示胶粘层101材料的成分时，可令指示胶粘层101在保持良好粘性的同时，其碳氧双键可与升华材料401发生变色加成反应，且在发生变色加成反应的过程中不影响其粘性。
优选地，聚氨酯作为一种常用的粘结剂成分，在胶粘材料中被广泛使用，聚氨酯分子中包含大量的碳碳双键及碳氮双键，当其作为本发明的指示胶粘层101材料的成分时，可令指示胶粘层101在保持良好粘性的同时，其碳氧双键和碳氮双键可与升华材料401发生变色加成反应，且在发生变色加成反应的过程中不影响其粘性。
应当理解，其它具有碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键或碳氮双键的不饱和化合物也可作为本发明的不饱和化合物。
阻隔层102，由致密透明材料制成，致密材料可阻止升华材料401蒸气向外泄露，使升华材料401蒸气只能在指示胶粘层101上横向扩散，从而使时间指示装置可通过扩散距离指示时间。此外，阻隔层102可防止指示胶粘层101与其它物品发生粘连，用户还可透过透明阻隔层102观察指示胶粘层101的变色进程。
可选地，阻隔层102材料包括但不限于：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)或聚丙烯(PP)。
基材层20，层叠设置于指示胶粘层101远离阻隔层102的一侧，用于形成容置腔室21，从而容纳显色部40。
具体地，基材层20包括第一夹层201，第一夹层201由致密材料制成，其可阻止升华材料401蒸气穿过，第一夹层201的局部向上弯曲，形成容置腔室21，从而使其具备容纳显示部的能力。请参阅图4，容置腔室21的边缘设有气体通道22，气体通道22用于联通容置腔室21与指示胶粘层101，其一端与容置腔室21连接，另一端通过切口23与指示胶粘层101连接，时间指示装置激活后，升华材料401蒸气可通过气体通道22进入指示胶粘层101，从而发生变色加成反应。
可选地，容置腔室21可通过击凸版加热击凸形成。
可选地，第一夹层201材料包括但不限于：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或铝箔。
可选地，切口23可通过刀具模切或激光切割形成。
在另外一个实施方式中，请参阅图5至图8，气体通道22上设置有密封件24，密封件24用于封闭气体通道22。
具体地，密封件24由基材层20与基底层30通过弱粘结形成，由于密封件24的存在，可防止升华材料401因密封不牢时，升华产生的升华材料401蒸气通过气体通道22进入指示胶粘层101，从而导致时间指示装置发生误指示。当用户按压容置腔室21外侧时，容置腔室21的体积减小，容置腔室21内的压强增强，此时，由弱粘结形成的密封件24易在压强的作用下破裂，从而打开气体通道22。
可选地，密封件24可通过基材层20和基底层30之间的轻压力的热熔粘合形成，请压力的热熔粘合可令基材层20与基底层30之间处于粘合状态，但其粘合牢度较低，易在外力作用下破裂。
可选地，密封件24可通过在底基层或基材层20上设置减粘材料(图中未示出)，然后通过热熔粘合方式将基底层30与基材层20粘合在一起，通过设置减粘材料，可大幅降低基底层30与基材层20之间的粘结牢度，激活时，密封件24可轻易在外力作用下破裂。
在一些实施方式中，请参阅图5至图6，基材层20还包括第二夹层202，第二夹层202层叠设于第一夹层201远离指示胶粘层101的一侧，第二夹层202由热熔材料制成，热熔材料可在高温下熔融。通过设置第二夹层202，使基材层20可通过热熔方式与基底层30固定连接，从而避免使用含有不饱和化合物成分的胶水作为粘结材料，进而对时间指示效果产生干扰。
可选地，第二夹层202材料包括但不限于：聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。
基底层30，层叠设于基材层20远离指示层10的一侧，基底层30用于封闭容置腔室21及气体通道22，从而防止升华材料401蒸气发生泄露。
具体地，基底层30包括第三夹层301，第三夹层301由致密材料制成，其可阻止升华材料401蒸气穿过，从而避免升华材料401蒸气穿透基底层30向外界泄露。基底层30与基材层20的边缘密封连接，请参阅图3、图6及图9，通过边缘密封连接，从而防止设于升华材料401蒸气通过基底层30与基材层20之间的缝隙向外界泄露。
可选地，第三夹层301材料包括但不限于：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或铝箔。
在一些实施方式中，请参阅图5及图6，基底层30还包括第四夹层302，第四夹层302层叠设于第三夹层301靠近基材层20的一侧，第四夹层302由热熔材料制成，热熔材料可在高温下熔融，通过设置第四夹层302，使基底层30可通过热熔方式与基材层20进行粘结，一方面，可避免使用含有不饱和化合物成分的胶水作为粘结材料，进而对时间指示效果产生干扰；另一方面，可进一步提高基底层30与基材层20之间的粘结牢度。
可选地，第四夹层302材料包括但不限于：聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。
显示部，设置于容置腔室21内，其包括升华材料401及用于包裹升华材料401的隔离材料402。
具体地，升华材料401呈固体状，在常温下可升华成蒸气，升华材料401蒸气可通过气体通道22从切口23进入指示胶粘层101，并与指示胶粘层101中的不饱和化合物发生变色加成反应，从而使指示胶粘层101发生颜色变化。隔离材料402用于裹覆升华材料401，隔离材料402具有良好的气体隔离特征及脆性特征，其一方面可阻止升华材料401蒸气穿过隔离材料402进入容置腔室21，从而使时间指示装置在激活前处于休眠状态，指示胶粘层101不发生颜色变化；另一方面，隔离材料402可在压力下破裂，从而使升华材料401蒸气进入容置腔室21，进而通过气体通道22进入指示胶粘层101，与指示胶粘层101发生变色加成反应。
在本实施方式中，升华材料401为碘单质，碘单质在常温下甚至低温下可通过升华产生碘蒸气，市场上销售的碘单质都可作为本发明的升华材料401使用。
可选的，隔离材料402包括但不限于石蜡、松香及玻璃。
在另外一个实施方式中，请参阅图8及图9，时间指示装置还设有印刷图文层50。
具体地，印刷图文层50局部层叠设置于阻隔层102远离指示胶粘层101的一侧，印刷图文层50在指示区域局部镂空，用户可通过镂空处观察指示胶粘层101的变色进程，印刷图文层50覆盖时间指示装置的非指示区域，从而避免非指示区域的变色进程对用户观察造成影响。
优选地，在印刷图文层50上设置有时间标尺(图中未示出)，用户可通过比对指示区域的变色进程与时间标尺，可直观的得出当前时间进程。
在另外一个实施方式中，请参阅图11及图12，时间指示装置还设置有粘结层60和离型层70。
具体地，粘结层60层叠设置于基底层30远离指示层10的一侧，离型层70层叠设置与粘结层60远离基底层30的一侧。通过设置粘结层60，可将时间指示装置贴附在物体表面，通过设置离型层70，可防止时间指示装置与物品发生非必要粘连。
上述时间指示装置，使用前，升华材料401被隔离材料402所裹覆，升华材料401分子不会与指示胶粘层101发生变色加成反应，使用时，按压容置腔室21顶部，隔离材料402在压力作用下破裂，此时，升华材料401升华产生的蒸气可通过气体通道22进入指示胶粘层101，并在指示胶粘层101中进行扩散，指示胶粘层101材料与升华材料401蒸气接触后，发生变色加成反应，且其变色进程与时间呈正关联，从而可通过指示胶粘层101的线性变色程度指示时间进程。
此外，由于与指示胶粘层101发生变色加成反应的为升华材料401以气体分子的形式存在，因此，其对温度的敏感性与液体分子相比大幅降低，因此时间指示装置的指示精度大幅提高。
以下为具体地实施例。
实施例1
请参阅图1至图4，本实施例提供一种时间指示装置，包括指示层10、基材层20、基底层30及显色部40。
指示层10包括层叠设置的指示胶粘层101及阻隔层102，指示胶粘层101包含不饱和化合物丙烯酸树脂，阻隔层102为PET膜。基材层20包括第一夹层201，第一夹层201层叠设置于指示层10的下方，第一夹层201由PET薄膜制成，基材层20内设置容置腔室21，容置腔室21的边缘设置有气体通道22，气体通道22的一端通过切口23与指示胶粘层101联通，另一端与容置腔室21联通。基底层30包括第三夹层301，第三夹层301由PET薄膜制成，第三夹层301与基材层20的边缘通过热熔胶水粘合。显示部包括升华材料401及隔离材料402，升华材料401被隔离材料402所包裹，本实施例中，升华材料401为固体碘单质，隔离材料402为石蜡。
上述时间指示装置，使用前，升华材料401被隔离材料402所裹覆，升华材料401分子不会与指示胶粘层101发生变色加成反应，使用时，按压容置腔室21顶部，隔离材料402在压力作用下破裂，此时，升华材料401升华产生的蒸气可通过气体通道22进入指示胶粘层101，并在指示胶粘层101中进行扩散，指示胶粘层101材料与升华材料401蒸气接触后，发生变色加成反应，且其变色进程与时间呈正关联，从而可通过指示胶粘层101的线性变色程度指示时间进程。
此外，由于与指示胶粘层101发生变色加成反应的为升华材料401以气体分子的形式存在，因此，其对温度的敏感性与液体分子相比大幅降低，因此时间指示装置的指示精度大幅提高。
实施例2
请参阅图5至图7，本实施例提供一种时间指示装置，包括指示层10、基材层20、基底层30及显色部40。
指示层10包括层叠设置的指示胶粘层101及阻隔层102，指示胶粘层101包含不饱和化合物聚氨酯树脂，阻隔层102为PET膜。基材层20包括层叠设置的第一夹层201和第二夹层202，第一夹层201由PET薄膜制成，第二夹层202由PE材料制成，基材层20内设置容置腔室21，容置腔室21的边缘设置有气体通道22，气体通道22的一端通过切口23与指示胶粘层101联通，另一端与容置腔室21联通。基底层30包括层叠设置的第三夹层301和第四夹层302，第三夹层301由PET薄膜制成，第四夹层302由PE材料制成，第二夹层202与第四夹层302的边缘通过热熔粘合。显示部包括升华材料401及隔离材料402，升华材料401被隔离材料402所包裹，本实施例中，升华材料401为固体碘单质，隔离材料402为松香树脂。
上述时间指示装置，使用前，升华材料401被隔离材料402所裹覆，升华材料401分子不会与指示胶粘层101发生变色加成反应，使用时，按压容置腔室21顶部，隔离材料402在压力作用下破裂，此时，升华材料401升华产生的蒸气可通过气体通道22进入指示胶粘层101，并在指示胶粘层101中进行扩散，指示胶粘层101材料与升华材料401蒸气接触后，发生变色加成反应，且其变色进程与时间呈正关联，从而可通过指示胶粘层101的线性变色程度指示时间进程。
此外，由于与指示胶粘层101发生变色加成反应的为升华材料401以气体分子的形式存在，因此，其对温度的敏感性与液体分子相比大幅降低，因此时间指示装置的指示精度大幅提高。
实施例3
请参阅图8至图10，本实施例提供一种时间指示装置，包括指示层10、基材层20、基底层30及显色部40。
指示层10包括层叠设置的指示胶粘层101及阻隔层102，指示胶粘层101包含不饱和化合物聚氨酯树脂，阻隔层102为PET膜。基材层20包括层叠设置的第一夹层201和第二夹层202，第一夹层201由PET薄膜制成，第二夹层202由PE材料制成，基材层20内设置容置腔室21，容置腔室21的边缘设置有气体通道22，气体通道22的一端通过切口23与指示胶粘层101联通，另一端与容置腔室21联通，气体通道22内设密封件24，密封件24通过第二夹层202与第四夹层302弱粘合形成。基底层30包括层叠设置的第三夹层301和第四夹层302，第三夹层301由PET薄膜制成，第四夹层302由PE材料制成，第二夹层202与第四夹层302的边缘通过热熔粘合。显示部包括升华材料401及隔离材料402，升华材料401被隔离材料402所包裹，本实施例中，升华材料401为固体碘单质，隔离材料402为松香树脂。
上述时间指示装置，使用前，升华材料401被隔离材料402所裹覆，升华材料401分子不会与指示胶粘层101发生变色加成反应，使用时，按压容置腔室21顶部，隔离材料402在压力作用下破裂，此时，升华材料401升华产生的蒸气可通过气体通道22进入指示胶粘层101，并在指示胶粘层101中进行扩散，指示胶粘层101材料与升华材料401蒸气接触后，发生变色加成反应，且其变色进程与时间呈正关联，从而可通过指示胶粘层101的线性变色程度指示时间进程。
此外，由于与指示胶粘层101发生变色加成反应的为升华材料401以气体分子的形式存在，因此，其对温度的敏感性与液体分子相比大幅降低，因此时间指示装置的指示精度大幅提高。
实施例4
请参阅图11至图12，本实施例提供一种时间指示装置，包括指示层10、基材层20、基底层30、显色部40、印刷图文层50、粘结层60及离型层70。
指示层10包括层叠设置的指示胶粘层101及阻隔层102，指示胶粘层101包含不饱和化合物聚氨酯树脂，阻隔层102为PET膜。基材层20包括层叠设置的第一夹层201和第二夹层202，第一夹层201由PET薄膜制成，第二夹层202由PE材料制成，基材层20内设置容置腔室21，容置腔室21的边缘设置有气体通道22，气体通道22的一端通过切口23与指示胶粘层101联通，另一端与容置腔室21联通，气体通道22内设密封件24，密封件24通过第二夹层202与第四夹层302弱粘合形成。基底层30包括层叠设置的第三夹层301和第四夹层302，第三夹层301由PET薄膜制成，第四夹层302由PE材料制成，第二夹层202与第四夹层302的边缘通过热熔粘合。显示部包括升华材料401及隔离材料402，升华材料401被隔离材料402所包裹，本实施例中，升华材料401为固体碘单质，隔离材料402为松香树脂。印刷图文层50层叠设置于指示层10的上方，印刷图文层50设有镂空部，用户可通过镂空部看见指示胶粘层101的变色进程。粘结层60设置于基底层30远离指示层10的一侧，离型层70设于粘结层60远离基底层30的一侧。
上述时间指示装置，使用前，升华材料401被隔离材料402所裹覆，升华材料401分子不会与指示胶粘层101发生变色加成反应，使用时，按压容置腔室21顶部，隔离材料402在压力作用下破裂，此时，升华材料401升华产生的蒸气可通过气体通道22进入指示胶粘层101，并在指示胶粘层101中进行扩散，指示胶粘层101材料与升华材料401蒸气接触后，发生变色加成反应，且其变色进程与时间呈正关联，从而可通过指示胶粘层101的线性变色程度指示时间进程。
此外，由于与指示胶粘层101发生变色加成反应的为升华材料401以气体分子的形式存在，因此，其对温度的敏感性与液体分子相比大幅降低，因此时间指示装置的指示精度大幅提高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种时间指示装置，其特征在于，包括：
指示层，所述指示层包括层叠设置的指示胶粘层及阻隔层；
基材层，固定设置于所述指示胶粘层远离所述阻隔层的一侧，所述基材层上设有容置腔室，所述容置腔室的边缘设有气体通道，并通过所述气体通道与所述指示胶粘层联通；
基底层，设于所述基材层远离所述指示层的一侧，并与所述基材层固定连接；以及
显色部，设于所述容置腔室内，所述显色部包括升华材料及用于包裹所述升华材料的隔离材料。
2.根据权利要求1所述的时间指示装置，其特征在于，所述指示胶粘层材料包括不饱和化合物。
3.根据权利要求2所述的时间指示装置，其特征在于，所述升华材料为碘单质。
4.根据权利要求1所述的时间指示装置，其特征在于，所述基材层包括层叠设置的第一夹层和第二夹层。
5.根据权利要求4所述的时间指示装置，其特征在于，所述基底层包括层叠设置的第三夹层和第四夹层。
6.根据权利要求5所述的时间指示装置，其特征在于，所述第一夹层和所述第三夹层由致密材料制成。
7.根据权利要求5所述的时间指示装置，其特征在于，所述第二夹层和所述第四夹层由热熔材料制成。
8.根据权利要求1所述的时间指示装置，其特征在于，所述隔离材料选自石蜡、松香树脂及玻璃中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的时间指示装置，其特征在于，所述阻隔层远离所述指示胶粘层的一侧还设有印刷图文层。
10.根据权利要求1所述的时间指示装置，其特征在于，所述气体通道上还设有密封件。
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