JP2011137648A - 示温ラベル - Google Patents

Abstract

【課題】層構成が複雑にならず、一定温度以上にラベルが加温された後も、ラベルの破壊が起こらず、示温部材が示温材としての性能を示すことが可能な示温ラベルを提供すること。
【解決手段】支持体上に粘着剤層を設け、該粘着剤層上の一部に、あらかじめ設定された任意の温度で発色または変色する示温部材層を設け、粘着剤層と示温部材層からなる表面上に透明なフィルムを設けた示温ラベルの、粘着剤層と示温部材からなる示温部材層との厚みの比を一定の範囲とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、示温ラベルに関する。さらに詳しくは温度管理が必要な製品類、機器類に貼付し、温度履歴や加温積算量の計測、温度の確認などの温度管理を行うために用いる示温ラベルに関する。

従来から、温度履歴や加温積算量の計測、温度の確認をするために、示温部材をフィルムなどの支持体層間の一部に粘着剤層を介して設けた示温ラベルが知られている（例えば特許文献１参照）。これらのラベルは、安価な割に感知精度が高く、誤動作の恐れが少なく、電源等の付帯設備が不要であることなどから、温度管理を必要とする各種産業分野において利用されている。

例えば、温度管理が必要な製品類や機器類の中で、所定温度以上に加温が必要であったり、一定温度以上に加温されると、劣化や誤動作を起こすなど不都合を生じるものがある。これらの温度管理を行うために、示温ラベルが実際に使用されている。

しかしながら、前記の通り、示温部材をフィルムなどの支持体層間の一部に設けることから、用いる材料の種類、構成によっては、粘着剤層と示温部材、フィルムの３層から構成する部分と、粘着剤層とフィルムの２層から構成する部分の境目に、気泡が入り込むことがあった。

この気泡は、示温ラベルを加温したときに熱により膨張し、フィルムと粘着剤層が剥がれ、示温ラべルを破壊し、特に、水や油などの液体中で使用した場合には、剥がれた部分から液体が入り込み、示温部材を溶解、変質するなどして、示温材としての機能が果たせなくなり、示温ラベルとして使用できなくなることがあった。

この為、示温部材と同程度の厚さを持つ中敷きシートを設け、気泡が入り込むことなどを抑えることが行われている。（特許文献２参照）。

しかしながら、粘着剤層上に、気泡が入り込むことなどを抑えるために、示温部材層と中敷きシートを配置する必要があり、製造工程及び層構成が複雑になるなどの課題があった。

特開２００１−８３０２０号公報 特開２００３−１７２６６１号公報

本発明は、層構成が複雑にならず、一定温度以上にラベルが加温された後も、ラベルの破壊が起こらず、示温部材が示温材としての性能を示すことが可能な示温ラベルを提供するものである。

本発明は、粘着剤層と示温部材からなる示温部材層との厚みの比を一定の範囲とすることなどにより上記課題が解決され、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
「１．少なくとも支持体上に粘着剤層を設け、該粘着剤層上の一部に、あらかじめ設定された任意の温度で発色及び／または変色する示温部材層を設け、粘着剤層と示温部材層からなる表面上に透明なフィルムを設けた示温ラベルであって、前記粘着剤層と示温部材層の厚みの比が１．０：０．５〜１．０：４．０であることを特徴とする示温ラベル。
２．粘着剤層と示温部材層の厚みの比が１．０：１．０〜１．０：２．５であることを特徴とする請求項１に記載の示温ラベル。」に関する。

本発明によれば、粘着剤層と示温部材層の厚みの比を規定した示温ラベルとしたことにより、気泡が入り込むことを抑えることができ、示温ラベルを加温された場合にもラベルの破壊が無く、安定的に使用が可能になるなど優れた効果を奏するものである。

本発明の示温ラベルの一例を示した断面図である。

本発明の示温ラベルの一例を図１と共に説明する。本発明の示温ラベル（１）の構成としては、支持体（２）上に粘着剤層（３）を設け、該粘着剤層の一部に示温部材を設け示温部材層（４）とし、さらにこれらの表面上に透明なフィルム（５）を設けた構成となっている。

この構成において、粘着剤層（３）と示温部材層（４）の厚みの比を一定の範囲とすることで、気泡が入り込むことを押えることが可能となる。

本発明において、示温ラベルに気泡が入り込むことを抑えるメカニズムとしては、以下のように推察している。即ち、粘着剤層と示温部材層からなる表面上に、透明なフィルムを設ける際に、粘着剤層と示温部材層の段差が生じることによって、気泡が入り込む。このことから、気泡が入り込むことを抑えるためには、段差を少なくすることが必要となる。本発明においては、透明なフィルムを設ける際に、粘着剤層が示温部材層との段差を吸収するように働き、ラベルに気泡が入り込むことを抑えることができると考えている。

粘着剤層の厚みと示温部材層の厚みの比としては、１．０：０．５〜１．０：４．０の範囲である。この範囲より、示温部材層の厚みの比が大きいと、粘着剤層と示温部材層からなる表面上に、フィルムを積層した場合に、示温部材周辺に気泡を多量に入り込み、示温ラベルを加温した場合に、入り込んだ気泡が膨張し、フィルムと粘着剤層が剥がれ、該ラベルが破壊される。この結果、機能を果たすことが出来なくなるため、好ましくない。

この範囲より、示温部材層の厚みの比が小さいと、粘着剤層中の粘着剤が、示温部材表面に接触することとなり、示温材に対して発色阻害などをおこし、示温ラベルとしての機能が果たせなくなるため好ましくない。

粘着剤層の厚みと示温部材層の厚みの比としては好ましくは、１．０：１．０〜１．０：２．５である。さらに好ましくは、１．０：１．０〜１．０：１．８であり、この範囲にあると、示温部材周辺に気泡の入り込みがなく、ラベルを加温した場合にも、気泡の膨張によってラベルが破壊されるという恐れがない。

本発明に用いる支持体としては特に制限はなく、例えば上質紙、クラフト紙、コート紙、アート紙などの紙類、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂及びこれらの樹脂の混合物、または積層物からなるフィルム等が挙げられる。

本発明の粘着剤層は、支持体上に粘着剤を塗工、印刷などにより配設することで形成するが、用いる粘着剤としては、示温部材を固定し示温部材層として形成でき、該示温部材層と粘着剤層の表面上に透明なフィルムを積層することが出来れば、特に限定されないが、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤などが挙げられる。これらの中で、アクリル系粘着剤は、耐候性がよく、材料の劣化が起こりにくいため好ましい。

本発明の粘着剤層の厚みとしては、１０〜１００μｍ程度が好ましい。この範囲より粘着剤層の厚みが厚くなると、温度管理が必要な示温ラベルを貼り付けた製品類や機器類からの熱の伝わりが遅くなり、実際の温度履歴を示すことが出来なくなる恐れがある。

また、この範囲より粘着剤層の厚みが薄くなると、前記気泡が入り込むメカニズムの通り、粘着剤層と示温部材層の段差が吸収しにくくなり、気泡の入り込む量が多くなる恐れがあり、加温した場合にラベルが破壊する恐れがあるため、前記範囲程度であることが好ましい。

特に好ましくは、２５〜５０μｍである。この範囲にあると、示温ラベルの熱の伝わりを落とすことなく、気泡の入り込みを抑えることができるなど、示温ラベルの性能を十分発揮することができるようになる。

本発明に用いる示温部材としては、着色紙などの有色の基材に特定の温度で融解するワックス類、有機化合物などを塗布したものが用いられる。即ち、該基材に特定の温度で融解するワックスなどを、それ自体が光散乱して不透明状態となり、基材の色を隠蔽するように設けることで示温部材とすることができる。

本発明で用いることができるワックス類としては、天然ワックス類、合成ワックス類などが挙げられ、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、などが用いられる。また、有機化合物としては、長鎖脂肪酸類及びそのエステル類、アミド類などが挙げられ、例えば、トリラウリン、ミリスチン酸、ベヘン酸、ステアリン酸アミドなどが用いられる。

前記示温部材の発色のメカニズムとしては、基材上に設けられた隠蔽性を有するワックスが、特定の温度に達すると融解し、基材にしみこんで透明化し、それまで隠蔽されていた有色面が視認できるようになり、発色状態となる。

また、示温部材として、特定温度で発色または消色あるいは変色する電子供与性呈色性化合物と電子受容性化合物が、樹脂に分散されたり、マイクロカプセル中に封入されて、紙やフィルムなどの支持体上に設けたもの、などを用いることができる。これらの示温部材は、可逆的または不可逆的に温度履歴などを示すことが可能である。

本発明に用いる示温部材を用いた示温部材層としての厚みとしては、粘着剤層との厚みの比が、１．０：０．５〜１．０：４．０の範囲をとることができれば特に限定はないが、５０〜１５０μｍ程度であることが好ましい。この範囲にあると、示温部材の示温材料が、感度良く認識しやすいため、好ましい。この範囲より厚いと、示温部材の厚みが厚くなることにより粘着剤層の厚みも厚くなり、温度管理が必要な示温ラベルを貼り付けた製品類や機器類からの熱の伝わりが遅くなり、実際の温度履歴を示すことが出来なくなる恐れがある。

また、この範囲より示温部材層の厚みが薄くなると、示温部材の温度変化による発色状態などを認識しにくくなる恐れがある。以上のことからも前記範囲程度であることが好ましい。

本発明に用いる透明なフィルムは、示温部材が発色または消色あるいは変色したことなどを認識でき、粘着剤層と示温部材層からなる表面上に設ける際に、気泡が入り込まないように設けることができれば特に限定はない。具体的には、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂からなるフィルムなどが挙げられる。

本発明に用いる透明なフィルムの透明とは、無色または有色で、示温部材が発色または消色あるいは変色したなどの変化を認識できることを意味する。

本発明の示温ラベルの製造方法の一例としては、支持体（２）上に、粘着剤層（３）となる粘着剤を塗工、印刷などにより形成し、粘着剤層上に、示温部材を設け、示温部材層（４）とする。設ける示温部材は円状、多角形状など任意の形状で形成する。粘着剤層と示温部材層とからなる表面上に、透明なフィルム（５）をラミネータなどにより貼り合わせ、示温ラベルを形成する。

また、示温ラベルを製造する際に、示温ラベルを機器類などに貼付することを考慮して、支持体に粘着剤層が設けられた、両面テープなどを、支持体上に粘着剤層を形成したもの（以下、支持体付粘着剤という）として、用いても良い。

前記示温ラベルに用いる示温部材の製造方法の一例としては、示温部材の基材である着色紙に、該着色紙を隠蔽するように粗粒状態のワックスを、所定の厚みで塗工し、示温部材を製造する。粗粒状態のワックスの塗工方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ワックスを有機溶剤中でボールミルなどにより分散することで、粗粒状態のワックスが得られる。該粗粒状態のワックスを塗工し乾燥することで、着色紙を隠蔽するワックス層を形成し、目的とする示温部材が得られる。

本発明の示温ラベルは、温度管理が必要な製品類や機器類などに、温度管理を行うため貼付して用いられるのであるが、支持体の粘着剤層を設けた反対側の面に、粘着剤、磁石などの磁性材などを設け、前記製品類や機器類などに貼付することができる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
実施例１
（粗粒状態ワックス塗工液の作製）
ポリエチレンワックス（融点１００℃） ４０質量部
メチルエチルケトン ６０質量部
上記成分をボールミルにて１時間攪拌混合をし、粗粒状態のワックス塗工液を得た。
（示温部材の作製）
基材としてφ５ｍｍ赤色の着色紙を、有色面を表面側に配設する。この着色紙の有色面上に、前記ワックス塗工液を塗工し、室温で乾燥することにより、有色面が、粗粒状態のワックスで白色に隠蔽された、基材とワックス層からなる示温部材を得た。得られた示温部材の厚みは、２５μｍであった。
（示温ラベルの製造）
支持体として１５ｍｍ×１５ｍｍ角のアクリル系粘着剤を用いた両面粘着テープ（住友スリーエム（株）製 両面粘着テープＹ−９４７９ 粘着剤層２５μｍ 支持体１２μｍポリエチレンテレフタレート 以下支持体付粘着剤１という）の粘着剤層上のほぼ中央部に、前記の示温部材を配設し、示温部材層を形成した。粘着剤層と示温部材層からなる表面上に、透明な５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネータを用いて貼り合わせ、透明なフィルムを設け、示温ラベルを得た。この示温ラベルの粘着剤層と示温部材層の厚みの比は、１．０：１．０であった。

実施例２〜１０
粘着剤の種類、粘着剤層の厚みと示温部材の厚みを（表１）に記載の通りとした以外は実施例１と同じ方法で示温ラベルを得た。

支持体付粘着剤２：アクリル系粘着剤を用いた両面テープ（コニシ（株）社製
ＷＦ２１５ 粘着剤層５０μｍ 支持体５０μｍポリエチレンテレフタレート）

比較例１〜５
粘着剤の種類、粘着剤層の厚みと示温部材の厚みを（表２）に記載の通りとした以外は実施例１と同じ方法で示温ラベルを得た。

実施例１〜１０、比較例１〜５で得た示温ラベルについて、下記要領にて評価を行った。結果を（表３）に示す。

気泡の入り込み：得られたラベルの、気泡の入り込み状態を目視により確認した。
◎：示温部材の周りに気泡の入り込みが見られない。
○：示温部材の周りにわずかに気泡の入り込みが見られる。
△：示温部材の周りに少量の気泡の入り込みが見られる。
×：示温部材の周りに多量の気泡の入り込みが見られる。

加温試験：得られたラベルを塗装鉄板に貼付し、１３０℃のオイルバスに３分間浸漬し、示温ラベルの状態を確認した。
◎：示温ラベルとしての機能を有しており、構造に変化は見られない。
○：示温ラベルとしての機能を有しており、気泡の膨張による透明なフィルムの剥がれ
など見られない。
△：示温ラベルとしての機能を有しているが、気泡の膨張による透明なフィルムの一部
剥がれが見られる。
×：気泡の膨張により、透明なフィルムが剥がれオイルが浸入し、示温ラベルとしての
機能を有していない。

本発明の示温ラベルは、温度管理が必要な製品類や機器類に貼付け、温度履歴や温度の確認を行うことができることから、温度管理を必要とする各種分野において利用可能である。

１…示温ラベル
２…支持体
３…粘着剤層
４…示温部材層
５…透明なフィルム

Claims (2)

1. 少なくとも支持体上に粘着剤層を設け、該粘着剤層上の一部に、あらかじめ設定された任意の温度で発色及び／または変色する示温部材層を設け、粘着剤層と示温部材層からなる表面上に透明なフィルムを設けた示温ラベルであって、前記粘着剤層と示温部材層の厚みの比が１．０：０．５〜１．０：４．０であることを特徴とする示温ラベル。
2. 粘着剤層と示温部材層の厚みの比が１．０：１．０〜１．０：２．５であることを特徴とする請求項１に記載の示温ラベル。

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