KR20080110726A

KR20080110726A - 습도 인디케이터용 도료와 그 제조 방법, 당해 도료를이용하여 이루어지는 습도 인디케이터

Info

Publication number: KR20080110726A
Application number: KR1020087017347A
Authority: KR
Inventors: 쿠니오 나카츠보; 타츠야 오가와; 히토시 오토모; 미도리 후지사키
Original assignee: 교도 인사쯔 가부시키가이샤
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-12-19
Also published as: EP2012112A4; EP2012112A1; KR101300345B1; JP2007316058A; US20090124497A1; EP2012112B1; US8962521B2; MY150445A; CN101432617A; TWI410622B; TW200804795A; JP5014869B2; CN101432617B; WO2007125953A1

Abstract

중금속을 포함하지 않고, 습도 상승시의 색상 변화의 시인성이 양호한 습도 인디케이터를 제공한다. 로이코 염료와, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수계 수지 에멀젼으로 이루어지는 수성 도료를 수지 필름이나 부직포, 종이 등의 담지체에 부착시키고, 가열하여 건조시킨다.

시인성, 습도 인디케이터, 로이코, 산성, 에멀젼

Description

습도 인디케이터용 도료와 그 제조 방법, 당해 도료를 이용하여 이루어지는 습도 인디케이터{COATING FOR HUMIDITY INDICATOR, METHOD FOR PRODUCTION OF THE COATING, HUMIDITY INDICATOR USING THE COATING}

본 발명은 변색에 의해 습도의 상승을 용이하게 시인(視認)할 수 있는 습도 인디케이터(indicator)와 당해 습도 인디케이터의 제조에 이용하는 습도 인디케이터용 도료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 상품 포장에 봉입되는 건조제로서 실리카겔(silica gel)이 들어있는 작은 주머니가 이용되고 있고, 이 작은 주머니 내에는 건조 상태를 파악하기 위한 인디케이터로서, 청겔(blue gel)로 불리는 염화코발트 함침 실리카겔이 혼입되어 있었다. 그러나, 코발트(cobalt)는 중금속이기 때문에, 환경상 코발트를 함유하지 않는 습도 인디케이터가 요망되고 있다.

특허문헌 1에는 분상 조해성 물질과 조해성 물질의 조해액과 접촉함으로써 현색화(顯色化)하는 분상 현색제의 혼합물의 건식 성형체로 이루어지는 습도 인디케이터가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1의 습도 인디케이터는 현색제로서 합성 착색료와 같은 수용성 색소나 pH 지시약을 이용하기 때문에, 습도 상승시의 색상 변화의 시인성이 충분하지 않다고 하는 문제가 있었다.

또한, 시트(sheet) 형상 등 여러 가지 형태의 습도 인디케이터가 요구되고 있고, 상기와 같은 건식 성형체로는 적응을 다 할 수 없는 것이 현재 상태이다.　

특허문헌 1: 일본 특허공개 1995－174704호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하여, 중금속을 포함하지 않고, 습도 상승시의 색상 변화의 시인성이 양호하고, 여러 가지 형태로 적용이 가능한 습도 인디케이터를 제공하는 것과, 당해 습도 인디케이터를 제조하기 위한 습도 인디케이터용 도료와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.　

또한 본 발명은 여러 가지 형태의 습도 인디케이터를 제공하는 것에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 제1은, 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수계 수지 에멀젼(emulsion)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료이다.

상기 본 발명의 습도 인디케이터용 도료에 있어서는, 유기 용매를 더 함유하는 것이 바람직하고, 본 발명의 제2는, 이러한 유기 용매를 함유하는 본 발명의 습도 인디케이터용 도료의 제조 방법으로서, 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질을 수계 수지 에멀젼에 미분산 및/또는 용해시킨 후, 유기 용매를 첨가하는 것을 특징으로 한다.　

본 발명의 제3은, 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수용성 고분자 화합물 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료이다.

상기 본 발명의 제3의 습도 인디케이터용 도료에 있어서는, 유기 용매를 더 함유하는 것이 바람직하고, 본 발명의 제4는, 이러한 유기 용매를 함유하는 본 발명의 습도 인디케이터용 도료의 제조 방법으로서, 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질을 수용성 고분자 화합물 수용액에 미분산 및/또는 용해시킨 후, 유기 용매를 첨가하는 것을 특징으로 한다.　

본 발명의 제5는, 담지체에 발색 조성물을 담지시켜 이루어지는 습도 인디케이터로서, 당해 발색 조성물이 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수지 바인더로 이루어지고, 상기 본 발명의 습도 인디케이터용 도료를 담지체에 부착시키고, 가열 건조시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.　

본 발명의 습도 인디케이터에 있어서는,

담지체와 발색 조성물의 사이에 유채색 잉크층을 가지고, 가열 건조 후의 발색 조성물이 당해 유채색 잉크층과는 다른 색상을 가지는 것,

표면의 적어도 일부분이 속도 조정 수지층으로 덮여 있는 것을 바람직한 태양으로서 포함한다.

<발명의 효과>　

본 발명에 의하면 이하의 효과가 얻어진다.

〔1〕본 발명의 습도 인디케이터용 도료는 수성 도료이기 때문에 취급이 용이하다.

〔2〕본 발명의 습도 인디케이터는 수성 도료를 종이나 수지 필름(resin film), 천, 부직포 등의 담지체에 부착시켜 건조시킴으로써 용이하게 얻어지기 때문에, 여러 가지 형태의 습도 인디케이터를 제공할 수가 있고 용도가 넓다.　

〔3〕본 발명의 습도 인디케이터는 전자 공여성 발색 화합물을 이용하고 있기 때문에, 습도 상승을 나타내는 색상의 변화의 시인성이 양호하고, 가열에 의해 원래대로 되돌릴 수가 있어 재이용이 가능하다. 또, 건조시와 습윤시의 색상을 자유롭게 선택할 수가 있어 색상의 변화에 의해 습도 레벨(level)을 검지할 수도 있다. 또한, 변색의 속도도 용이하게 조정할 수가 있고, 용도나 제조 공정에 따라 조정할 수가 있다.　

〔4〕본 발명의 습도 인디케이터 및 습도 인디케이터용 도료는 코발트 등 중금속을 포함하고 있지 않기 때문에, 환경상의 문제가 없고, 일반 가정용 쓰레기와 같이 폐기할 수가 있다.

〔5〕본 발명의 습도 인디케이터는 포장 재료로서 응용할 수가 있기 때문에, 내부의 건조 상태를 유지할 필요가 있는 포장체의 포장 재료로서, 또 포장체의 내부에 수납하는 건조제의 포장 재료로서 이용함으로써, 별도 습도 인디케이터를 수납하는 수고를 줄일 수 있고, 또 습도 인디케이터 넣기를 잊어버릴 일이 생길 우려도 없다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 습도 인디케이터는 담지체에 발색 조성물을 담지시켜 이루어지고, 소정의 성분을 포함하는 수성 도료를 당해 담지체에 부착시켜 가열 건조함으로써 제조된다.

본 발명에 이용되는 담지체로서는, 종이나 수지 필름, 천, 부직포 등 수성 도료를 부착시켜 가열 건조시킴으로써, 당해 담지체의 표면이나 내부에 당해 도료의 성분을 포함하는 발색 조성물을 담지시킬 수 있는 것이면 어떠한 소재도 이용할 수가 있다. 수지 필름으로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 등의 필름(film) 혹은 시트(sheet)가 바람직하게 이용된다.

본 발명에 관계되는 발색 조성물은 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수지 바인더(binder)로 이루어진다.　

전자 공여성 발색 화합물로서는, 산에 의해 발색하는 화합물이면 특히 한정되지 않지만, 구체적으로는 로이코(leuco) 염료가 바람직하게 이용되고, 예를 들면, 산성에서 발색 혹은 색변화를 일으키는 것 같은 pH 지시약, 트리아릴메탄 유도체, 플루오란 유도체 등이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들면, 크리스탈바이올렛락톤, 3－인돌리노－3－p－디메틸아미노페닐－6－디메틸아미노프탈리드, 3－디에틸아미노－7－클로로플루오란, 2－(2－플루오로페닐아미노)－6－디에틸아미노플루오란, 2－(2－플루오로페닐아미노)－6－디－n－부틸아미노플루오란, 3－디에틸아미노－7－시클로헥실아미노플루오란, 3－디에틸아미노－5－메틸－7－tert－부틸플루오 란, 3－디에틸아미노－6－메틸－7－아닐리노플루오란, 3－디에틸아미노－6－메틸－7－p－부틸아닐리노플루오란, 3－시클로헥실아미노－6－클로로플루오란, 2－아닐리노－3－메틸－6－(N－에틸－p－톨루이디노)－플루오란, 3－피롤리디노－6－메틸－7－아닐리노플루오란, 3－피롤리디노－7－시클로헥실아미노플루오란, 3－N－메틸시클로헥실아미노－6－메틸－7－아닐리노플루오란, 3－N－에틸펜틸아미노－6－메틸－7－아닐리노플루오란 등을 들 수 있다.

산성 화합물로서는, 상온에 있어서 고체이면 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 옥살산, 말론산, 구연산, 살리실산, 안식향산, 붕산, p－톨루엔술폰산 등을 들 수가 있다. 이들 중에서도, 물에 대한 용해도가 높다는 점에서, 옥살산, 말론산, p－톨루엔술폰산이 바람직하다.　

조해 물질로서는, 조해성을 나타내는 물질이면 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는 염, 보다 바람직하게는 금속염이다. 조해 물질로서는, 예를 들면, 염화마그네슘, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 염화스트론튬, 염화바륨, 질산마그네슘, 질산칼슘, 질산스트론튬, 질산바륨, 브롬화마그네슘 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 조해성의 온도 의존성이 적은 물질을 사용하면, 온도의 변동에 의하지 않고 안정된 습도 표시 성능을 발휘할 수가 있어 바람직하다. 조해성의 온도 의존성이 적은 물질로서는, 염화마그네슘, 염화나트륨, 염화칼륨 등을 들 수 있다.　

본 발명의 도료 중에 있어서의 조해 물질과 산성 화합물의 혼합 비율은 중량비로, 바람직하게는 조해 물질(수화물로서)：산성 화합물=200：1∼1：5이고, 보다 바람직하게는 100：1∼1：2이다. 또, 도료 중의 전자 공여성 발색 화합물의 함유량 은 바람직하게는 0.05∼20.0중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼10.0중량%이다.　

본 발명에 있어서는, 상기한 전자 공여성 발색 화합물, 산성 화합물, 조해 물질을 수계 수지 에멀젼 혹은 수용성 고분자 화합물 수용액에 투입하여 충분히 교반하고, 미분산 및/또는 용해시켜 습도 인디케이터용 도료로 한다.　

수지 에멀젼으로서는, 담지체에 영향을 미치지 않을 정도의 가열 건조에 의해 고체화하고, 상기 성분을 담지하는 수지 바인더로 되고, 조해 물질이나 산성 화합물과 반응하지 않고, 또 이들 성분의 존재에 의해 응집하지 않는 수계 에멀젼이면 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는 비이온 에멀젼, 구체적으로는 아크릴(arcyl)계 에멀젼이 바람직하게 이용된다. 또, 그 외에도 약음이온 에멀젼 등을 바람직하게 이용할 수가 있다. 또, 당해 수지 에멀젼은 적당히 물로 희석하여 이용할 수가 있고, 에멀젼 농도를 적당히 선택함으로써, 습도 인디케이터의 발색의 정도를 조정할 수가 있다.　

수용성 고분자 화합물로서는, 폴리비닐알코올(PVA)이나, 폴리비닐피롤리돈(PVP) 또는 히드록시에틸셀룰로스(HEC) 등이 바람직하게 이용되고, 1∼20중량%의 수용액으로서 바람직하게 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올 등의 수용성 고분자 화합물을 이용한 경우, 발색 조성물이 흡습했을 때에 이러한 수용성 고분자 화합물이 용출하고, 도포면이 약간 끈적거리는 경우가 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는 수계 수지 에멀젼 쪽이 바람직하게 이용된다.

특히, 수계 수지 에멀젼을 이용한 경우에는, 조해 물질이 수지 에멀젼의 수계 용매에 균일하게 용해되어 공급되기 때문에, 당해 조해 물질이 수지 바인더 중 에 분자 레벨(level)로 분산하고, 발색 조성물 중에도 미세하게 또한 균일하게 존재한다. 그 때문에, 발색 조성물에 접한 미량의 습기에 의해서도 조해 물질이 조해하여 전자 공여성 발색 화합물을 변색하게 할 수가 있다. 또한, 수지 에멀젼을 이용한 것에 의해 발색 조성물 자체가 흡습하기 쉬어진다.　

또, 고체의 산성 화합물은 수계 수지 에멀젼이나 수용성 고분자 화합물 수용액과 같은 수계 용매에는 균일하게 미분산 및/또는 용해될 수 있기 때문에 도료 중에 있어서 전자 공여성 발색 화합물을 균일하게 또한 양호하게 발색시킬 수가 있다.

따라서, 본 발명의 습도 인디케이터에 관계되는 발색 조성물은 매우 예민하게 공기 중의 습기를 검지할 수가 있다.　

또, 물에의 용해도가 높은 산성 화합물을 선택하거나, 전자 공여성 발색 화합물의 도료에의 분산성을 높여, 이들 성분을 수지 바인더 중에 미분산시킴으로써, 수지 바인더의 물리적인 강도가 높고, 발색 조성물을 담지체로부터 벗겨지기 어렵게 할 수가 있다.　

본 발명에 있어서는, 상기 습도 인디케이터용 도료에 유기 용매를 첨가하는 구성을 바람직한 태양으로서 포함한다. 이러한 유기 용매로서는, 물에 대한 용해도가 5ml/100ml 이상으로 가열에 의해 휘발하는 극성 용매가 바람직하게 이용된다. 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 1－프로판올, 2－프로판올, 1－부탄올, 2－부탄올, 2－메틸－1－프로판올, tert－부틸알코올, 메틸에틸케톤, 초산에틸, 테트라히드로퓨란, 시클로헥산온, 아세톤, 아세트니트릴 중 1종, 혹은 적어도 1종을 포함하는 혼합 용매가 바람직하게 이용된다.　

이러한 유기 용매는 상기 전자 공여성 발색 화합물, 조해 물질, 산성 화합물을 수계 수지 에멀젼 또는 수용성 고분자 화합물 수용액에 미분산 및/또는 용해시킨 후에 첨가한다. 즉, 전자 공여성 발색 화합물, 조해 물질, 산성 화합물을 유기 용매 첨가 전에 수계 수지 에멀젼 또는 수용성 고분자 화합물 수용액에 미분산 및/또는 용해시켜 둠으로써, 각 성분을 상기한 것처럼 도료 중에 균일하게 미분산 및/또는 용해시킬 수가 있다. 유기 용매의 첨가량은 상기 전자 공여성 발색 화합물, 조해 물질, 산성 화합물, 수계 수지 에멀젼 또는 수용성 고분자 화합물 수용액의 합계 100용량부에 대해서 바람직하게는 10∼100용량부이다.

또한, 상기 도료에는 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 필요에 따라서 소포제나 방부제 등을 가해도 상관없다.

본 발명에 있어서는, 상기 습도 인디케이터용 도료를 상기 담지체에 부착시키고, 가열하여 건조시킴으로써, 당해 도료에 포함되는 전자 공여성 발색 화합물, 조해 물질, 산성 화합물, 수지 에멀젼 또는 수용성 고분자 화합물 유래의 수지 바인더로 이루어지는 발색 조성물이 당해 담지체에 담지된 습도 인디케이터가 얻어진다. 상기 도료를 담지체에 부착시키는 방법으로서는, 소망량의 도료를 담지체에 부착시킬 수가 있으면 특히 한정되지 않고, 예를 들면 담지체를 도료에 침지하는 방법, 와이어바(wire bar)나 롤코터(roll coater) 등으로 도포하는 방법, 스프레이(spray) 등으로 내뿜는 방법 등, 담지체나 도료의 조성에 따라 적당히 선택된다.

가열 방법으로서는 오븐(oven) 등을 적당히 이용할 수가 있다. 가열 온도 및 가열 시간은 담지체의 소재나 도료의 조성에도 따르지만, 바람직하게는 40∼150℃, 보다 바람직하게는 50∼130℃에서, 바람직하게는 2∼600초간 가열한다. 또, 도료의 부착과 가열 건조를 복수회 반복하여 발색 조성물을 소정량 담지시키는 것도 가능하다. 건조 후의 습도 인디케이터에 있어서 담지된 발색 조성물의 양은, 예를 들면 필름 등의 평판의 담지체에 있어서, 바람직하게는 0.3∼100g/m²이다.

본 발명의 습도 인디케이터는 종이나 필름(film) 등의 담지체에 수성 도료를 부착시켜 얻어지기 때문에, 대면적의 담지체에 발색 조성물을 담지시킨 후에 절단함으로써, 소망의 크기의 인디케이터를 용이하게 양산할 수가 있다.

상기와 같이 하여 얻어진 본 발명의 습도 인디케이터는, 담지체에 담지된 발색 조성물에 포함되는 조해 물질이 습기에 의해 조해되고, 이 수분이 전자 공여성 발색 화합물에 작용하여, 변색(소색(消色)을 포함한다)하여 습도 상승을 나타낸다. 일단 변색한 발색 조성물은 오븐 등으로 가열함으로써 용이하게 변색 전의 색으로 되돌릴 수가 있다.

본 발명의 습도 인디케이터는 담지체에 발색 조성물을 담지시킨 상태로 이용할 수가 있고, 그대로 습도 관리가 필요한 각종 용도에 이용할 수가 있지만, 또한 아래에 나타내는 것과 같은 여러 가지 태양을 바람직하게 취할 수가 있다. 또, 하기의 태양은 각각 단독으로 실시해도, 복수의 태양을 조합하여 실시해도 좋다.

〔속도 조정 수지층〕

본 발명에 관계되는 발색 조성물은 습도 상승을 예민하게 감지하고 변색하기 때문에, 변색 속도가 빠른 경우에는, 포장체 내에 포장하기 전에 변색해 버리는 경우도 있을 수 있다. 그 때문에, 이용하는 발색 조성물에 따라서는, 외측을 속도 조정 수지층으로 덮음으로써 발색 조성물에 접하는 습기를 제한하여, 변색 속도를 늦추는 것이 바람직하다.　

이러한 속도 조정 수지층으로서는, 적당한 투습성을 가지는 투명 수지층을 이용하면 좋고, 수지 소재를 용매에 용해 혹은 분산시킨 수지 도료를 발색 조성물을 담지한 담지체에 도포하여 가열 건조시키거나, 담지체에 수지 시트 혹은 필름을 라미네이트(laminate) 등에 의해 적층하여 형성된다.　

이러한 수지 소재로서는, 수지층 형성 후에 적당한 투습성과 투명성을 나타내는 것이면 이용할 수가 있다. 본 발명에 있어서 속도 조정 수지층의 투습성은 하기의 측정법에 의한 투습도(g/m²·day)로 나타낸다.

두께 12μm의 PET 필름 상에 측정용의 수지층을 형성하고, 수증기 투과율 측정 장치(MOCON사 제조 「PERMATRAN－W　3/33 시리즈」)에 의해 측정한다.

속도 조정 수지층의 투습도로서는, 속도 조정 작용이 얻어지면 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.5∼200g/m²·day이다. 투습도가 0.5g/m²·day 미만에서는 투습성이 너무 낮기 때문에 습기를 검지해도 변색 속도가 너무 늦어지게 된다. 또, 200g/m²·day를 초과하면 투습성이 너무 높아 포장 작업 등에 있어서 주위의 습기에 의해 급격하게 변화해 버릴 우려가 있다.

구체적으로 수지 소재로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 부티랄 수지, 폴리에 스테르우레탄, 폴리아미드, 폴리염화비닐리덴, 스티렌화 에폭시 수지, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 염화초산비닐, 아크릴 수지, 니트로셀룰로스 등을 이용할 수가 있다.

〔유채색 잉크층〕

본 발명의 습도 인디케이터를 이용한 습도 상승을 보다 명확하게 검지하는 형태로서, 습윤에 의해 소색(消色)하는 발색 조성물을 이용하여 담지체에 미리, 가열 건조 후의 발색 조성물의 색상과는 다른 색상의 유채색 잉크층을 설치해 두는 구성을 들 수 있다. 예를 들면, 발색 조성물이 습윤 전에 청색인 경우, 담지체에 적색의 잉크를 도포해 두고, 당해 잉크층을 발색 조성물로 덮어 두면, 건조시에는 발색 조성물의 청색이 시인되고, 습도 상승에 의해 발색 조성물이 소색함으로써, 발색 조성물에 덮여 있던 적색의 잉크층이 시인되게 된다. 즉, 습도 인디케이터로서는, 습도 상승에 의해 청색으로부터 적색에 변화하기 때문에, 한눈에 습도 상승이 검지된다. 또, 이러한 잉크층은 소정의 의장 혹은 문자의 인쇄로 해 두면 보다 명료하게 검지된다.

이러한 잉크층은 담지체가 투명한 소재인 경우에는, 발색 조성물을 도포하는 면과는 반대측에 설치해도 좋다.

또, 이러한 잉크층 대신에 소정의 색상으로 채색한 담지체를 이용해도 같은 효과가 얻어진다.

〔포장 재료 1〕

식품이나 전자 부품 등, 포장체 내에 건조제를 수납하여 포장체 내의 건조 상태를 유지하는 것 같은 경우에는, 이러한 건조제의 포장 재료에 본 발명의 습도 인디케이터를 적용할 수가 있다.

즉, 담지체로서 투습성을 가지는 소재를 이용하여 당해 담지체에 본 발명에 관계되는 발색 조성물을 담지시켜 건조제의 포장 재료로서 이용한다.

이러한 구성에 있어서는, 담지체로서 투습성을 가지는 소재를 이용하므로, 담지체가 투명하지 않은 경우에는, 발색 조성물은 담지체의 외측에 담지시키고, 담지체가 투명한 경우에는, 외측, 내측의 어느 쪽에 담지시켜도 좋다. 담지체로서는 부직포 등과 같이 그 자체가 투습성을 가지는 소재 외에, 수지 시트에 건조제보다도 작은 직경의 구멍을 복수 설치한 것도 바람직하게 이용된다.

예를 들면, 부직포의 외측에 본 발명의 습도 인디케이터용 도료를 도포하여 가열 건조시키고 발색 조성물을 담지시킨다. 다음에, 당해 발색 조성물을 속도 조정 수지층으로 덮는다. 또, 투습성이 낮은, 혹은 실질적으로 없는 투명한 수지 시트에 건조제보다도 작은 직경의 구멍을 복수 설치하고, 당해 구멍을 설치하고 있지 않은 영역에 발색 조성물을 담지시킨다. 또한, 발색 조성물로서 습윤에 의해 소색하는 것을 이용하여 상기 발색 조성물보다 내측에 발색 조성물과는 다른 색상의 유채색 잉크층을 설치해 둠으로써, 습도 상승이 보다 잘 검지된다.

이러한 형태에서는, 건조제와 습도 인디케이터를 개별적으로 포장체 내에 수납할 필요가 없기 때문에, 포장 작업이 간이하게 되고, 습도 인디케이터 넣기를 잊어버리는 일이 없게 된다.

〔포장 재료 2〕

본 발명의 습도 인디케이터는 담지체나 속도 조정 수지층을 적당히 선택함으로써, 그대로 식품이나 전자 부품 등, 포장체 내의 건조 상태를 유지할 필요성이 있는 포장체의 포장 재료로서 이용할 수가 있다.

구체적으로는, 발색 조성물의 외측의 투습성을 낮게, 바람직하게는 투습성이 실질적으로 없게 구성하고, 내측은 적당한 투습성을 가지도록 구성한다. 또한, 여기서 외측이란 포장체에 있어서의 외측이고, 내측이란 포장체에 있어서의 내측(피포장체를 수납한 측)을 의미한다.

보다 구체적으로는, 담지체로서 투습성이 낮은 혹은 실질적으로 없는 소재를 이용하여, 내측에 본 발명의 습도 인디케이터용 도료를 이용하여 도포면을 형성하는, 혹은 이러한 구성에 있어서 도포면을 속도 조정 수지층으로 덮는 구성이 바람직하게 이용된다.

이러한 구성에 있어서, 상기 담지체로서는 투습도가 1g/m²·day 이하가 바람직하고, 속도 조정 수지층으로서는, 투습도가 10g/m²·day 이상이 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 담지체의 투습도가 1g/m²·day를 초과하는 경우에는, 외부의 습도의 영향을 받기 쉽고, 포장체 내의 습도가 상승하고 있지 않은 경우라도 외부의 습도가 상승한 경우에 변색해 버리는 경우가 있다. 또, 속도 조정 수지층의 투습도가 10g/m²·day 미만인 경우에는, 포장체 내의 습도 상승을 충분히 반영할 수 없는 경우가 있다.

또한, 습도 인디케이터의 발색 조성물이 습도 상승에 대해서 매우 예민한 경우에는, 포장 작업에 있어서 주위의 습도에 예민하게 반응하여 변색할 우려가 있다. 따라서, 이러한 경우에는 속도 조정 수지층의 투습도를 200g/m²·day 이하로 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 담지체에 있어서는, 외측으로부터 발색 조성물의 도포면의 습도 상승에 의한 변색을 인식할 수 있는 정도로 투명할 필요가 있다. 또, 당해 담지체에 있어서는, 포장체 내의 건조 상태를 유지하기 위해서, CVD, PVD 등의 공지의 기술에 의한 알루미나(alumina) 증착층이나 실리카(silica) 증착층을 설치하는 것이 바람직하고, 이러한 증착층을 설치함으로써 투습도를 1g/m²·day 이하로 할 수가 있다.

또한, 발색 조성물의 도포면의 밀착성을 향상시키기 위해서 당해 도포면의 일면 혹은 양면에 앵커(anchor) 코트층을 형성해도 좋다. 앵커 코트층으로서는 공지의 것이 이용되고, 바람직하게는 염화비닐－초산비닐 공중합체, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.

이러한 포장 재료에 있어서도, 발색 조성물로서 습윤에 의해 소색하는 것을 이용하여 상기 발색 조성물보다도 내측에 발색 조성물과는 다른 색상의 유채색 잉크층을 설치해 둠으로써, 습도 상승이 보다 잘 검지된다.

〔인쇄〕

본 발명에 있어서는, 담지체로서 천이나 부직포, 종이를 이용하는 것이 바람 직하다. 담지체로서는 상기한 것처럼 수지 필름 등도 이용할 수가 있지만, 수지 필름은 섬유질로 이루어지는 담지체보다 투습성이 낮기 때문에, 수지 필름에 본 발명의 습도 인디케이터용 도료를 도포하여 형성한 습도 인디케이터에서는, 도료의 도포면측에서는 흡습하기 쉽기는 하지만, 도포면과는 반대측에서의 흡습성이 떨어지고, 도료의 도포면이 포장 재료 등에 접한 경우에는 발색 조성물이 습윤하기 곤란해져, 습도 상승을 검지하기 어려워진다. 또, 수지 필름의 양면에 도포면을 형성하면 이러한 문제는 없어지지만, 도료를 도포하고 가열 건조하는 공정을 2회 반복하지 않으면 안 되기 때문에, 제조 공정이 번잡하게 되어 버린다.

섬유질로 이루어지는 담지체는, 본 발명의 습도 인디케이터용 도료가 깊이 스며들어 부착하기 쉽고, 1회의 도포, 가열 건조 공정으로 담지체의 양면에 발색 조성물을 담지시킬 수가 있다.

그렇지만, 섬유질로 이루어지는 담지체에 있어서는, 문자나 모양 등의 소정의 패턴(pattern)을 인쇄한 경우, 스며듦이 생겨 버려, 색조나 작은 점(dot) 등의 재현성이 떨어진다. 그 때문에, 섬유질로 이루어지는 담지체를 이용한 경우에는, 담지체의 적어도 일방의 면에 수지 필름을 라미네이트(laminate)함으로써 당해 문제를 해결한다. 즉, 인쇄에 적합한 수지 필름에 미리 인쇄를 해 두고 담지체에 라미네이트함으로써, 선명하고 재현성이 좋은 인쇄를 습도 인디케이터에 부여할 수가 있다.

그렇지만, 수지 필름은 섬유질로 이루어지는 담지체와 비교하면 투습도가 낮고, 수지 필름으로 담지체를 덮어 버리면 담지체에 담지된 발색 조성물이 습기에 접촉하기 어려워진다. 그래서, 당해 구성에 있어서는, 당해 수지 필름으로 덮는 영역을 담지체의 일부로 함으로써 담지체의 노출면을 확보한다.　

이러한 수지 필름을 담지체의 일방의 면에만 라미네이트한 경우, 당해 수지 필름은 당해 일방의 면을 부분적으로 덮고, 타방의 면은 전면, 담지체가 노출되어 있다. 또, 이러한 수지 필름을 담지체의 양면에 라미네이트한 경우에는, 각 면에 있어서의 담지체의 노출면이 양면에서 서로 중복되도록 구성한다.

상기와 같이 구성함으로써, 본 발명의 습도 인디케이터에 있어서는, 양면이 노출된 영역이 담지체 내에 반드시 존재하고, 이러한 영역에 있어서는 담지체의 양측으로부터 용이하게 흡습하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 예를 들어 일방의 노출면이 당해 습도 인디케이터를 수납한 포장체의 포장 재료 등에 접하여 흡습하기 어려운 상태라도, 타방의 노출면에서 흡습하여 습도 상승을 검지할 수가 있다.

또한, 담지체의 양면에 수지 필름을 라미네이트한 경우, 담지체의 양면이 수지 필름으로 덮인 영역이 형성되는 경우도 있지만, 이러한 영역에서는 습도가 상승해도 발색 조성물이 습윤하기 어렵고, 노출면에 비하면 변색 속도가 분명하게 늦어진다. 그 때문에, 습도 상승시에 양자의 비교에 의해 노출면의 변색을 검지하기 쉬워진다.　

담지체에 라미네이트하는 수지 필름으로서는, 상기의 속도 조정 수지층의 소재를 이용할 수가 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 등의 필름이 바람직하게 이용되지만, 보다 바람직하게는 인쇄에 적합한 PET 필름이다.

또, 본 구성의 습도 인디케이터에 있어서도, 발색 조성물로서 습윤에 의해 소색하는 것을 이용하여, 담지체에 도료를 부착시키기 전에 당해 담지체에 건조시의 발색 조성물과는 다른 색의 유채색 잉크층을 설치해 둠으로써, 습도 상승을 보다 용이하게 검지할 수가 있게 된다.

<실시예>

(실시예 1)

로이코 염료 「BLUE－63」(야마모토화성(주) 제조) 1중량부, 옥살산 2수화물(와코순약공업(주) 제조) 1중량부, 염화마그네슘 6수화물 10중량부를 아크릴 에멀젼 「DICNAL　RS－308」(다이닛뽄잉크화학공업(주) 제조； 고형 성분 40중량%) 100중량부에 가하고, 균일하게 되도록 교반하였다. 이 도료를 PET 필름에 와이어바 ＃20을 이용하여 건조 후의 발색 조성물 양이 16g/m²로 되도록 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시키고, 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 2)

옥살산 2수화물을 6중량부 이용하고, 염화마그네슘 6수화물을 20중량부 이용하는 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 3)

염화마그네슘 6수화물 대신에 염화칼슘 2수화물을 10중량부 이용하는 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 4)

옥살산 2수화물을 6중량부 이용하고, 염화마그네슘 6수화물 대신에 염화칼슘 2수화물을 20중량부 이용하는 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 5)

로이코 염료 「RED－40」(야마모토화성(주) 제조) 1중량부, 옥살산 2수화물 1중량부, 염화마그네슘 6수화물 10중량부를 아크릴 에멀젼 「DICNAL　E－8203 WH」(다이닛뽄잉크화학공업(주) 제조； 고형 성분 45중량%) 100중량부에 가하고, 균일하게 되도록 교반하였다. 이 도료를 PET 필름에 와이어바 ＃14를 이용하여 건조 후의 발색 조성물 양이 15g/m²로 되도록 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시키고, 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 6)

로이코 염료 「BLUE－63」0.5중량부, 옥살산 2수화물 0.1중량부, 염화마그네슘 6수화물 10중량부를 아크릴 에멀젼 「DICNAL　E－8203 WH」 100중량부에 가하고, 균일하게 되도록 교반하였다. 이 도료를 PET 필름에 와이어바 ＃20을 이용하여 건조 후의 발색 조성물 양이 16g/m²로 되도록 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시키고, 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 7)

옥살산 2수화물을 10중량부 이용하는 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여 습도 인디케이터를 얻었다.　

(실시예 8)

로이코 염료 「BLUE－63」을 0.1중량부, 옥살산 2수화물을 1중량부, 염화마그네슘 6수화물을 9중량부 이용하는 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 9)

로이코 염료 「BLUE－63」을 20중량부, 옥살산 2수화물을 1중량부, 염화마그네슘 6수화물을 9중량부 이용하는 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여 습도 인디케이터를 얻었다.

(실시예 10)

로이코 염료 「BLUE－63」을 1중량부, 옥살산 2수화물 대신에 말론산 1중량부를 이용하는 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여 습도 인디케이터를 얻었다.

(평가)

상기 실시예 1∼10에서 얻어진 습도 인디케이터를 8% RH, 20% RH, 50% RH, 90% RH의 각 환경 하에 24시간 방치하고, 색의 변화를 관찰하였다. 또, 90% RH의 환경 하에 방치한 인디케이터를 80℃에서 10분간 오븐에서 건조시키고, 색의 변화를 관찰하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.　

(실시예 11∼13)

로이코 염료 「BLUE－63」(야마모토화성(주) 제조) 1중량부, 옥살산 2수화물(와코순약공업(주) 제조) 1중량부, 브롬화마그네슘 6수화물(와코순약공업(주) 제조) 10중량부를, 아크릴 에멀젼 「DICNAL　E－8203 WH」(다이닛뽄잉크화학공업(주) 제조； 고형 성분 45중량%) 80중량부와 2－프로판올 40중량부의 혼합액에 가하고, 균일하게 되도록 교반하였다. 이 도료를 부직포(듀퐁(주) 제조 「타이벡 1082 D」)의 표면에 와이어바 ＃20을 이용하여 건조 후의 발색 조성물 양이 8g/m²로 되도록 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시키고, 청색의 발색 조성물을 부직포에 담지시켰다.

다음에, 상기 부직포의 양면에 두께 12μm, 25μm, 50μm의 PET 필름(토요방적(주) 제조, 에스테르 필름 「E5100」)을 드라이 라미네이트(dry laminate)하고, 표면에 속도 조정 수지층을 형성하였다.　

(실시예 14∼27)

실시예 11에서 이용한 도료를 두께 100μm의 PET 필름(토요방적(주) 제조, 「코스모샤인 A4300」)의 표면에 와이어바 ＃20을 이용하여 건조 후의 발색 조성물 양이 8g/m²로 되도록 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시키고, 청색의 발색 조성물을 담지시켰다.

그 후, 표 3에 나타내는 수지 성분을 포함하는 도료를 와이어바 ＃20을 이용하여 표 3에 나타내는 도포량(건조 후의 고형분)으로 양면에 도포하고, 80℃에서 1분 건조시켜 속도 조정 수지층을 형성하였다.

(평가)

상기 실시예 11∼27의 각 습도 인디케이터를 상온, 상압, 50% RH 환경 하에 놓고, 색의 변화를 눈으로 확인하고, 완전하게 소색(消色)하기까지 걸린 시간을 계측하였다. 결과를 표 2(실시예 11∼13), 표 3(실시예 14∼27)에 나타낸다.

표 2, 3으로부터 분명하듯이, 속도 조정 수지층을 설치함으로써, 습도 인디케이터의 변색 속도를 조정하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 특히, 폴리염화비닐리덴으로 이루어지는 속도 조정 수지층을 설치한 습도 인디케이터에 있어서는, 상기 평가 조건에 있어서 공기 중의 습기에 의해 소색하기까지 1800초를 경과하고 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 통상의 전자 부품 등의 포장 작업에 있어서, 이러한 습도 인디케이터가 공기 중에 노출된 경우라도, 노출 시간의 차에 의해 포장체마다 눈으로 확인할 수 있을 것 같은 변색 레벨(level)의 차가 생길 우려가 없다.

Claims

적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수계 수지 에멀젼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료.
제1항에 있어서,

유기 용매를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료.
제2항에 기재된 습도 인디케이터용 도료의 제조 방법으로서, 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질을 수계 수지 에멀젼에 미분산 및/또는 용해시킨 후, 유기 용매를 첨가하는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료의 제조 방법.
적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수용성 고분자 화합물 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료.
제4항에 있어서,

유기 용매를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료.
제5항에 기재된 습도 인디케이터용 도료의 제조 방법으로서, 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질을 수용성 고분자 화합물 수용액에 미분산 및/또는 용해시킨 후, 유기 용매를 첨가하는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터용 도료의 제조 방법.
담지체에 발색 조성물을 담지시켜 이루어지는 습도 인디케이터로서, 당해 발색 조성물이 적어도, 전자 공여성 발색 화합물과, 상온에 있어서 고체인 산성 화합물과, 조해 물질과, 수지 바인더로 이루어지고, 제1항, 제2항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 기재된 습도 인디케이터용 도료를 담지체에 부착시키고 가열 건조시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터.
제7항에 있어서,

담지체와 발색 조성물의 사이에 유채색 잉크층을 가지고, 가열 건조 후의 발색 조성물이 당해 유채색 잉크층과는 다른 색상을 가지는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터.
제7항 또는 제8항에 있어서,

표면의 적어도 일부분이 속도 조정 수지층으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 습도 인디케이터.