一种高稳定色变指示装置的制作方法

本发明涉及一种高稳定色变指示装置。

背景技术：

一般的产品均有使用期限或者保质期，尤其是食品、饮料及药品等易变质的产品在储存时容易发生腐败变质，为了减少包装中氧气，避免在氧气环境下变质，通常采用真空包装或气调包装，并在外包装上打印出厂日期和保质期以供人们对是否过期进行判断。然而，如果产品包装被打开或者开始使用，如何有效记录打开或使用时间显得尤为重要。

传统色变指示装置的变色速率容易受到环境湿度的影响，在湿度大时变色速率快，湿度小时，变色速率慢，变色速率不稳定，使得色变指示装置的预期变色周期与实际变色周期不符，降低了色变指示装置的稳定性、准确性。另外，传统色变指示装置的耐光性差，在日光环境下几分钟即褪色，在室内灯光环境下几周内褪色，适用性较窄。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种耐光能力强、稳定性高的色变指示装置。

一种高稳定色变指示装置，包括：

基底层；

指示层，层叠于所述基底层上，所述指示层包括指示部，所述指示部由指示油墨制成，所述指示油墨由挥发性材料和基础油墨组成，所述挥发性材料选自茂金属、二茂镁及二茂铍中的至少一种；及

阻隔层，贴附于所述指示层上且能够自所述指示层上剥离。

上述高稳定色变指示装置，在正常情况下，阻隔层及基底层能阻隔气体，指示层处于密封空间内，挥发性染料无法从指示层及基底层渗出，从而处于休眠状态。使用时，将阻隔层剥离，指示部的挥发性材料暴露于外界环境中，挥发性材料利用空气的流动，不断地从指示部挥发出；指示部由指示油墨制成，指示油墨由挥发性染料和基础油墨组成，挥发性材料不溶于水，指示部也不含亲水性材料，挥发性材料的挥发速度不受空气中的水蒸气(空气湿度)的影响，挥发速度稳定。随着挥发性材料的减少，指示部颜色变浅，挥发性材料的挥发程度与时间呈正关联。因此，上述高稳定色变指示装置激活后，指示部的颜色深浅与时间呈正关联，从而通过指示部颜色变化能准确地指示时间。另外，上述高稳定色变指示装置的挥发性材料选自茂金属、二茂镁及二茂铍中的至少一种，挥发性材料具有极高的耐光照及耐辐射性能，耐光强度可满足室内外各种光照环境要求。因此，该高稳定色变指示装置的耐光能力强、变色速率稳定、适用范围广。

在其中一个实施例中，所述茂金属选自二茂铁、二茂钴、二茂钒、二茂铬、二茂锰及二茂钛中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述基础油墨含有粘结剂，所述粘结剂选自聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂、水性苯乙烯丙烯酸树脂、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯及丙烯酸甲酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，以质量份数计，所述挥发性材料与所述基础油墨的质量比为5～40：10～100。

在其中一个实施例中，所述指示部位于所述基底层的中部，所述指示层还包括参考部，所述参考部层叠于所述基底层上且环绕所述指示部设置。

在其中一个实施例中，还包括层叠于所述指示层上的隔离层，所述隔离层透明且能使所述挥发性材料透过，所述阻隔层粘附于所述隔离层上且能够自所述隔离层上剥离。

在其中一个实施例中，所述隔离层的材料选自聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯及光油中的至少一种。

在其中一个实施例中，还包括位于所述指示层及所述阻隔层之间的离型层，所述离型层的材料选自聚乙烯醇、硅油、硅脂及乳化石蜡中的至少一种。

在其中一个实施例中，还包括位于所述离型层及所述阻隔层之间的粘合层。

在其中一个实施例中，所述基底层的材料选自聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯及铝箔中的至少一种；及/或

所述阻隔层的材料选自聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯及铝箔中的至少一种。

附图说明

图1为一实施方式的高稳定色变指示装置的结构示意图；

图2为图1中的高稳定色变指示装置的指示层结构示意图；

图3另一实施方式的高稳定色变指示装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的部分实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1及图2，一实施方式的用于指示时间的高稳定色变指示装置100包括基底层110、指示层120、离型层130、粘合层140、阻隔层150、胶粘层160及剥离层170。

基底层110用于承载指示层120。基底层110能阻隔指示层120的挥发性材料透过基底层110。基底层110的材料为聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)及铝箔中的至少一种。当然，需要说明的是，基底层110的材料不限于上述材料，其他能阻隔指示层120的挥发的材料都可以作为基底层110的材料。

指示层120形成于基底层110的一侧表面。在图示的实施方式中，指示层120包括指示部121及参考部123，指示部121覆盖基底层110的中部，参考部123层叠于基底层110表面且绕设于指示部121。

指示部121由指示油墨印刷而成。指示部121的厚度为0.01mm～1mm。指示油墨由挥发性材料和基础油墨组成。

挥发性材料具有不溶于水的特性。当然，挥发性材料具有初始颜色，从而能挥发后颜色不断变浅。挥发性材料选自茂金属、二茂镁及二茂铍中的至少一种。进一步地，茂金属选自二茂铁、二茂钴、二茂钒、二茂铬、二茂锰及二茂钛中的至少一种。优选为二茂铁。二茂铁具有无毒、耐光性强及耐辐射性能优异的优点。挥发性材料为5份～40份。优选的，挥发性材料为15份～30份。

将挥发材料与基础油墨混合，能够便于指示部的制备。

在其中一个实施例中，基础油墨为普通油墨，进一步地，基础油墨选自胶印油墨(如dicgd胶印光油)、凹印油墨(如dicgop190光油)、柔印油墨(如布瑞特bpt6000光油)及丝印油墨(如朋至cav-8100丝印光油)中的至少一种。当然，在其他实施方式中，基础油墨还可以是其他油墨，只要便于指示部121制备即可。基础油墨为10份～100份。优选的，基础油墨为30份～60份。

在其中一个实施中，按照质量份数计，指示油墨由5份～40份的挥发性材料和10份～100份的基础油墨组成。挥发性材料与基础油墨的质量之比为5～40：10～100。优选的。挥发性材料与基础油墨的质量之比为5～40：30～60。

在其中一个实施例中，基础油墨中含有粘结剂。粘结剂赋予指示油墨粘附性，使指示油墨成膜并附着于基底层110上。进一步地，粘结剂选自聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂、水性苯乙烯丙烯酸树脂、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯及丙烯酸甲酯中的至少一种。当然，其他能起到粘附作用的材料都可以作为粘结剂使用。优选的，粘结剂为20份～40份。

进一步地，基础油墨还包括溶剂，用于溶解粘结剂。在其中一个实施例中，溶剂选自水、乙醇、甲醇、异丙醇、乙二醇及丙酮中的至少一种。当然，其他能溶解粘结剂的溶剂均能作为溶剂使用。优选的，溶剂为30份～50份。

在其中一个实施例中，以质量份数计，指示油墨由5份～40份的挥发性染料及10份～100份基础油墨组成，其中，基础油墨包括30份～50份的溶剂及20份～40份的粘结剂。进一步地，挥发性材料与粘结剂的质量比为5～40：20～40。粘结剂与溶剂的质量比为20～40：30～50。挥发性材料、溶剂及粘结剂的质量比为5～40：20～40：30～50。

在其中一个实施例中，指示油墨由15份～30份的挥发性材料及30份～60份的基础油墨组成，其中，基础油墨包括20份～40份的粘结剂及30份～50份的溶剂。

在一些实施方式中，指示部121通过其他方式制备。

在一些实施方式中，粘结剂可以省略，此时，只要指示油墨制成的指示部121能够层叠于基底层110即可。当然，可以理解的是，溶解粘结剂的溶剂也是可以省略，只要粘结剂能够起到将指示部121粘附于基底层110的作用即可。

参考部123由普通油墨印刷形成，具有至少两种固定的颜色，用于与指示部121进行对比，从而使用者可以明确的知道指示部121所处于初始色(刚开始使用)或处于终点色(反应时间最长，超出产品有效期)。当然，优选的，参考部123还包括中间色，从而消费者通过对比颜色可以判断产品的使用时间。参考部123的三种不同颜色围绕指示部121呈环形设置，即参考部123为环形，包括三个不同的颜色区域。参考部123环绕指示部121设置。参考部123的厚度为0.001mm～0.05mm。

可以理解的是，指示部121也可以位于参考部123的外围，或指示层120仅包括指示部121，此时另外提供参考部123的比色卡等均可以。

离型层130层叠于指示层120上，用于降低粘合层140与指示层120之间的粘合力，以方便将粘合层140剥离。在一些实施方式中，离型层130的材料选自聚乙烯醇、硅油、硅脂及乳化石蜡中的至少一种。当然，其他能降低粘合层140及指示层120之间粘合力且挥发性材料透过的材料均可以作为离型层130的材料。离型层130的厚度为0.01mm～0.1mm。可以理解的是，在一些实施方式中，离型层130可以省略，此时，粘合层140层叠于指示层120上，只要阻隔层150能剥离，挥发性材料能从指示层120挥发即可。

粘合层140用于粘附阻隔层150至离型层130上。在一些实施方式中，粘合层140的材料选自uv胶、压敏胶及聚氨酯中的至少一种，当然，其他能起到粘附作用的材料都可以作为粘合层140。粘合层140的厚度为0.01mm～0.1mm。可以理解的是，在一些实施方式中，粘合层140也可以省略，此时，阻隔层150直接贴附于离型层130，并能从离型层130剥离即可。当然，在一些实施方式中，离型层130、粘合层140均可省略，此时阻隔层150直接贴附于指示层120上并能从指示层120剥离即可。

阻隔层150通过粘合层140粘附于离型层130上。阻隔层150能够阻隔挥发性材料的渗出，具有良好的气密性。在一些实施方式中，阻隔层150的材料为聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)及铝箔中的至少一种。优选地，阻隔层150为透明色。当然，需要说明的是，阻隔层150的材料不限于上述材料，其他能阻隔指示层120的挥发的材料都可以作为阻隔层150的材料。阻隔层150的厚度为0.01mm～1mm。

胶粘层160形成于基底层110远离指示层120的一侧表面。胶粘层160用于将高稳定色变指示装置100粘附在其他物品上。胶粘层160的材料选自丙烯酸树脂、聚氨酯及压敏胶中的至少一种。胶粘层160的厚度为0.01mm～0.1mm。

剥离层170粘附在胶粘层160上。优选的，剥离层170为玻璃纸或涂布有硅油的纸，从而可以将剥离层170从胶粘层160上剥离。剥离层170的厚度为0.01mm～1mm。

上述高稳定色变指示装置100使用时，将阻隔层150剥离，指示部121的挥发性材料暴露于外界环境中，挥发性材料不断地从指示层120挥发出。当指示层的变色周期与产品打开包装后的保质期一致时，人们可通过比对参考部123的颜色及指示部121显示的颜色直观的得出如下结论：当指示部121显示的颜色接近起始颜色时，表明产品很新鲜，可放心使用，当指示部121显示的颜色与中间颜色接近时，表明产品已放置一段时间，未变质，应尽快使用，当指示部121显示的颜色与终点颜色接近时，表明产品已变质，不应继续使用。

上述高稳定色变指示装置100至少具有以下优点：

(1)在正常情况下，阻隔层150及基底层110能阻隔气体，指示层120处于密封空间内，挥发染料无法渗出指示层120及基底层110，从而处于休眠状态。使用时，将阻隔层150剥离，指示部121的挥发性材料暴露于外界环境中，挥发性材料利用空气的流动，不断地从指示部121挥发出，挥发性材料不溶于水，指示部不含亲水材料，挥发性材料的挥发速度不受空气中的水蒸气(空气湿度)的影响，挥发速度稳定。随着挥发性材料的减少，指示部121颜色变浅，挥发性材料的挥发程度与时间呈正关联。因此，高稳定色变指示装置100激活后，指示部121的颜色深浅与时间呈正关联，从而通过指示部121颜色变化能准确地指示时间。因此该高稳定色变指示装置100受环境的湿度的影响小，适用范围增大。

(2)上述高稳定色变指示装置100的挥发性材料选自茂金属、二茂镁及二茂铍中的至少一种，挥发性材料具有极高的耐光照及耐辐射性能。因此，该高稳定色变指示装置100的耐光强度可满足室内外各种光照环境要求，其适用范围大幅增大。

(3)参考部123具有至少两种固定的颜色，便于与指示部121进行对比，使用者可以明确的知道指示部121所处于状态，从而可知产品是否超出有效期。

请参阅图3，另一实施方式的高稳定色变指示装置200的结构与高稳定色变指示装置100的结构大致相同，其不同在于，还包括隔离层280，隔离层280层叠于指示层220上，离型层230层叠于隔离层280上。隔离层280具有良好的透明度，从而可以通过隔离层280观察指示层220的颜色。隔离层280能使挥发性材料透过，从而可以使得指示层220的挥发性材料能挥发出去。在一些实施方式中，隔离层280的材料选自聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯及光油中的至少一种。隔离层280的材料不同，可以调节挥发性材料挥发的速度，进而调节变色速度。隔离层280的厚度为0.01mm～1mm。

上述高稳定色变指示装置200的结构与高稳定色变指示装置100的结构大致相同，也具有与高稳定色变指示装置100相类似的效果，此外，根据隔离层280的材料还能够调节挥发性材料挥发的速度，进而使得高稳定色变指示装置200具有不同的变色周期。

以下结合具体实施例进行说明。

实施例1

实施例1的高稳定色变指示装置的结构如图1及图2所示，包括基底层110、指示层120、离型层130、粘合层140、阻隔层150、胶粘层160及剥离层170，指示层120包括指示部121及参考部123。

其中，基底层110的材料为pet，厚度为0.1mm。

指示部121由指示油墨印刷后干燥形成，指示油墨由5份的二茂铁及10份的基础油墨组成，其中基础油墨为布瑞特bpt6000柔印光油。指示部121为直径为10mm的圆形，厚度为0.01mm。参考部123为圆环形，绕设于指示部121，参考部123的内圆直径为12mm，外圆直径为20mm。参考部123包括橙黄色、浅橙色、浅黄色三种颜色，分别提供指示部121的起始颜色、中间颜色及终点颜色。

粘合层140的材料为uv胶，厚度为0.01mm。

阻隔层150的材料为pet，厚度为0.01mm。

胶粘层160的材料为压敏胶，厚度为0.01mm。

剥离层170的材料为玻璃纸，厚度为0.01mm。

经实验测定，将上述高稳定色变指示装置置于40％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部121呈现橙黄色；放置3天，指示部121呈现浅橙色；放置7天，指示部121呈现浅黄色。上述高稳定色变指示装置在40％湿度的环境中的变色周期为7天。将上述高稳定色变指示装置置于80％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部121呈现橙黄色；放置3天，指示部121呈现浅橙色；放置7天，指示部121呈现浅黄色。上述高稳定色变指示装置在80％湿度的环境中的变色周期也为7天。当高稳定色变指示装置的变色周期与食品等材料的保质期一致时，可以准确指示食品的新鲜程度。

实施例2

实施例2的高稳定色变指示装置的结构如图1及图2所示，包括基底层110、指示层120、离型层130、粘合层140、阻隔层150、胶粘层160及剥离层170，指示层120包括指示部121及参考部123。

其中，基底层110的材料为pet，厚度为0.3mm

指示部121由指示油墨印刷后干燥形成，指示油墨由40份的二茂钴及100份的基础油墨组成，其中基础油墨为dicgd胶印光油。指示部121为直径为10mm的圆形，厚度为1mm。参考部123为圆环形，绕设于指示部121，参考部123的内圆直径为12mm，外圆直径为20mm。参考部123包括紫黑色、紫色、浅紫色三种颜色，分别提供指示部121的起始颜色、中间颜色及终点颜色。

粘合层140的材料为压敏胶，厚度为0.1mm。

阻隔层150的材料为pet，厚度为1mm。

胶粘层160的材料为压敏胶，厚度为0.1mm。

剥离层170的材料为玻璃纸，厚度为1mm。

经实验测定，将上述高稳定色变指示装置置于40％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部121呈现紫黑色；放置2天，指示部121呈现紫色；放置4天，指示部121呈现浅紫色。上述高稳定色变指示装置在40％湿度的环境中的变色周期为4天。将上述高稳定色变指示装置置于80％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部121呈现紫黑色；放置2天，指示部121呈现紫色；放置4天，指示部121呈现浅紫色。上述高稳定色变指示装置在80％湿度的环境中的变色周期也为4天。当高稳定色变指示装置的变色周期与食品等材料的保质期一直时，可以准确指示食品的新鲜程度。

实施例3

实施例3的高稳定色变指示装置的结构如图1及图2所示，包括基底层110、指示层120、离型层130、粘合层140、阻隔层150、胶粘层160及剥离层170，指示层120包括指示部121及参考部123。

其中，基底层110的材料为pet，厚度为0.3mm。

指示部121由指示油墨印刷后干燥形成，指示油墨由20份的二茂钒及30份的基础油墨组成，其中基础油墨为dicgop190凹印光油。指示部121为直径为10mm的圆形，厚度为0.1mm。参考部123为圆环形，绕设于指示部121，参考部123的内圆直径为12mm，外圆直径为20mm。参考部123包括紫黑色、紫色、浅紫色三种颜色，分别提供指示部121的起始颜色、中间颜色及终点颜色。

粘合层140的材料为聚氨酯，厚度为0.03mm。

阻隔层150的材料为pet，厚度为0.05mm。

胶粘层160的材料为压敏胶，厚度为0.02mm。

剥离层170的材料为玻璃纸，厚度为0.02mm。

经实验测定，将上述高稳定色变指示装置置于40％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部121呈现紫黑色；放置7天，指示部121呈现紫色；放置15天，指示部121呈现浅紫色。上述高稳定色变指示装置在40％湿度的环境中的变色周期为15天。将上述高稳定色变指示装置置于80％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部121呈现紫黑色；放置7，指示部121呈现紫色；放置15天，指示部121呈现浅紫色。上述高稳定色变指示装置在80％湿度的环境中的变色周期也为15天。当高稳定色变指示装置的变色周期与食品等材料的保质期一直时，可以准确指示食品的新鲜程度。

实施例4

实施例4的高稳定色变指示装置结构如图3所示，包括基底层210、指示层220、离型层230、粘合层240、阻隔层250、胶粘层260、剥离层270及隔离层280。

其中，基底层210的材料为pet，厚度为0.2mm。

指示部221由指示油墨印刷后干燥形成，指示油墨由30份的二茂铁及50份的基础油墨组成，其中基础油墨为朋至cav-8100丝印光油。指示部221为直径为8mm的圆形，厚度为0.3mm。参考部223为圆环形，绕设于指示部221，参考部223的内圆直径为10mm，外圆直径为20mm。参考部223包括橙黄色、浅橙色、浅黄色三种颜色，分别提供指示部221的起始颜色、中间颜色及终点颜色。

离型层230的材料为uv硅油，厚度为0.05mm。

粘合层240的材料为压敏胶，厚度为0.02mm。

阻隔层250的材料为pet，厚度为0.05mm。

胶粘层260的材料为压敏胶，厚度为0.05mm。

剥离层270的材料为玻璃纸，厚度为0.2mm。

隔离层280的材料为聚乙烯醇缩丁醛，厚度为0.1mm。

经实验测定，将上述高稳定色变指示装置置于40％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部221呈现橙黄色；放置10天，指示部221呈现浅橙色；放置20天，指示部221呈现浅黄色。上述高稳定色变指示装置在40％湿度的环境中的变色周期为20天。将上述高稳定色变指示装置置于80％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部221呈现橙黄色；放置10天，指示部221呈现浅橙色；放置20天，指示部221呈现浅黄色。上述高稳定色变指示装置在80％湿度的环境中的变色周期也为20天。当高稳定色变指示装置的变色周期与食品等材料的保质期一直时，可以准确指示食品的新鲜程度。

实施例5

实施例5的高稳定色变指示装置的结构与实施例4大致相同，其不同在于，指示油墨由30份二茂铁、50份朋至cav-8100丝印光油及5份亲水材料甘油组成。

经实验测定，将上述高稳定色变指示装置置于40％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部呈现橙黄色；放置15天，指示部呈现浅橙色；放置30天，指示部呈现浅黄色。上述高稳定色变指示装置在40％湿度的环境中的变色周期为30天。将上述高稳定色变指示装置置于80％湿度的环境中，色变时间指示装置放置0天，指示部呈现橙黄色；放置8天，指示部呈现浅橙色；放置16天，指示部呈现浅黄色。上述高稳定色变指示装置在80％湿度的环境中的变色周期为16天。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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。