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JP4505198B2 - Moisture indicator ink composition for highly moisture permeable film - Google Patents

Moisture indicator ink composition for highly moisture permeable film Download PDF

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JP4505198B2
JP4505198B2 JP2003183800A JP2003183800A JP4505198B2 JP 4505198 B2 JP4505198 B2 JP 4505198B2 JP 2003183800 A JP2003183800 A JP 2003183800A JP 2003183800 A JP2003183800 A JP 2003183800A JP 4505198 B2 JP4505198 B2 JP 4505198B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水分によってインキ被膜が溶け出し、図柄が崩れ去る等の水分インジケーター用インキ組成物に関し、例えば使い捨ておむつの尿の判定などに利用される水分インジケーター用インキ組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、尿がおむつ内に放出された時、外観より判別出来る紙おむつとして、尿(水分)がおむつ内に放出された時に消去して報せる水分インジケーターインキ組成物の色材成分として有機顔料や染料を含有させたもので、印刷を施した紙おむつが用いられていた。
【0003】
しかしながら、近年付加価値の1つとして紙おむつが透湿性を増し、むれにくく改良されて来ている。このため、上記水分インジケーターインキ組成物を用いて印刷する紙おむつに用いる高透湿性フィルムには0.1〜0.2μm程度の通気性微細孔が存在するのが通常である。この微細孔に有機顔料が目詰まりを起こして、尿(水分)がおむつ内に放出されたために生じる、該有機顔料により印刷された図柄が崩れ去る(以下、消去性という)機能が低下し、十分な上記水分インジケーターインキ組成物として機能を得ることができなかった。
【0004】
一方、染料はこの微細孔には目詰まりしないが耐光性に乏しく、光によってすぐに退色してしまうので扱いづらい。また、紙おむつに使用されている吸水シートに尿が放出された際に、広く拡散する傾向があるため染料の肌への付着の心配や外観による印象が悪いという欠点があった。
【0005】
これら高透湿性フィルム使用における水分インジケーターインキの機能低下に関してバインダー成分の改良で対応してきたが、近年ますます高透湿化が進み、高透湿化のため微細孔による消去性不良の影響を無視できなくなってきた。
【0006】
また、インキ被膜が溶けることで機能を発生させる水分インジケーターインキの性質上、使用されている色材としては公的機関、あるいはこれに準ずる機関により、例えば化粧品等の直接肌に触れる、あるいは径口で用いられる用途に必要な安全性の認定が必要である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の有機顔料を使用した水分インジケーター機能を持つインキ組成物を用いて、現在主として紙おむつに使用されている高透湿性フィルムに印刷した場合に十分な消去性を得ることができない。このため、おむつ内に尿が排出されたことを確認しづらく、またインジケーターのために印刷した図柄が中途半端にくずれたり、にじんだりするため視覚的に見苦しく、おむつの尿吸収体自体に余裕があってもすぐに交換を強いてしまう。
【0008】
本発明では現在主として使用されている高透湿性フィルムに印刷した場合であっても、高い消去性を得て、明確な水分インジケーター機能をもつインキ組成物を提供することを目的とする。
【0009】
最終的な製品の構造上、直接肌に触れることはまずないが、製品のイメージ上安全性の認定されている色材を使用することで最終のユーザーの安心できるインキ組成物の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。すなわち、本発明は、水分インジケーターインキ組成物中に用いる顔料として、0.2〜10μmの平均粒子径の顔料を用いることを特徴とする透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物であって、好ましくは、前記顔料として、無機顔料、樹脂でコーティングまたは封入が施された加工顔料から選ばれる1種以上の顔料を用い、さらに好ましくは、前記無機顔料として、群青を用いることを特徴とする透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物である。
【0011】
本発明の透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物に用いる顔料は、平均粒子径が0.2μm以上であることが必要である。好ましくは平均粒子径が0.2μm〜10μm程度の顔料を用いるのが良い。高透湿性フィルムは0.1μm〜0.2μm程度の微細な通気孔を持っているが、その製造工程より不完全な通気孔、例えばサイズの小さい通気孔や、半ばまでしか穴が通っていない通気孔等が多数存在するものと思われる。これら通気孔や不完全な通気孔に顔料が目詰まりすることで水分インジケーター機能の不良を引き起こしていた。本発明は、これら通気孔に目詰まりし難い大きさの平均粒子径を用いることを必須とし、好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.2μm〜10μmの顔料を用いることにより、かかる欠点を解消したのである。10μmを超える大きな粒子の顔料を用いた場合は、例えばグラビア方式で印刷を行った場合版かぶりや筋の発生等の印刷不良の可能性がある。また大粒子になる程着色力が低下するため、使用量が増加してインジケーター機能に悪影響をおよぼす可能性がある。
【0012】
特に0.2μm〜10μmという粒子径は吸水シート中の拡散を適度に抑えることに有効であるので好ましい。一方、染料の様な物であると吸水シート中の拡散を適度に抑えることが困難である。
【0013】
本発明に用いる好ましい顔料としては、無機顔料例えば、群青、紺青、ベンガラ、顔料を樹脂でコーティングした加工顔料例えば、アートパールG800BK(根上工業株式会社平均粒径6.6μm)等が挙げられる。また化粧品用基準やFDA等の公的な機関及びそれに準ずる機関の認定を得た顔料を使用することが好ましい。
【0014】
これらの中でさらに好ましいものとして、化粧品グレードの群青が挙げられる。原料により各々発色性が異なるため使用量は個別に設定する必要があるが、通常、使用量はインキ組成物中に5〜40重量%用いる。
【0015】
インキ組成物に用いるバインダーとしては、水溶性のある樹脂が挙げられる。水溶性のある樹脂としては、例えばヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンの一部に疎水性のアルキル基をグラフト重合させたもの等の変成物、水溶性セルロースエステル、アルギン酸ソーダ、合成水溶性アクリル、樹脂石鹸類、ポリエチレンイミン等が挙げられる。また本発明ではバインダーはこれら以外の樹脂を用いることも可能である。通常、バインダーの使用量はインキ組成物中に3〜20重量%用いる。
【0016】
本発明では、顔料、バインダーの他に界面活性剤やシリカ等をインキ組成物に含有させることにより、溶解性や拡散、ブロッキングなどの性能をコントロールすることが可能である。これらの物は公的に安全性が認められているものを用いることが好ましく、インキ組成物中では10重量%以下加えられるのがよい。
【0017】
これら水分インジケーターインキ組成物は主にアルコール系溶剤や水に溶解又は分散して使用される。アルコール系の溶剤としては例えばメチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等が挙げられ、これらアルコール類の濃度は特に限定されない。また、本発明の効果を阻害しなければ、その他の溶剤を使用しても差し支えない。
【0018】
その他、本発明の効果を阻害しない範囲内であれば、消泡剤、増粘剤、可塑剤、乳化剤、酸化防止剤、防腐剤などの成分を水分インジケーターインキ組成物に含有させることも可能である。
【0019】
これら各成分を従来公知の方法により、混合攪拌し高透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物が得られる。
【0020】
本発明の高透湿性フィルム用水分インジケーター用インキ組成物を用いる印刷方式は、特に限定されず、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式など、インキの組成や濃度、用途に応じて使用する印刷方式を選択することができる。
【0021】
また、本発明の高透湿性フィルム用水分インジケーター用インキ組成物は、高透質性のフィルムに対応しているが、紙、合成紙、合成樹脂フィルム又は不織布などの印刷用に用いることも可能である。
【0022】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
先ず、インキ組成物の評価試験方法について以下に説明する。
1)消去性評価試験:各インキ組成物を用いて、高透湿性ポリエチレンフィルムに印刷した。印刷方式はグラビア方式、175L/inへリオ版(バーコード図柄)を使用した。得られた印刷物の印刷面の上へ吸水シートの代替として、2つ折りのティッシュペーパーを2枚重ねる。この上へ水を2ml滴下して3分間静置した後にティッシュペーパーをはずし、目視で観察して、消去性を下記の基準に基づき評価した。
◎:完全に消去 ○:薄く形が残る
△:形が残る ×:消去せず
2)拡散性評価試験:1)で作成したのと同様の印刷物を1cm角に裁断して、印刷面を上にしてガラス板状に置く。この上へ2つ折りのティッシュペーパーを2枚重ねて、水を1ml滴下する。5分間静置した後に中心から顔料が拡散した外縁までの距離を計測し、拡散性の評価とする。
3)耐光性評価試験:1)で作成したのと同様の印刷物を用い、紫外線フェードメーター(U48B、スガ試験機)を用いて60時間印刷物を曝光して耐光試験を行う。ブラックパネル温度は60〜66℃、評価方法としては反射濃度計(COSAR)を用いて濃度の変化率を求め、下記の基準に基づき評価した。
◎:退色度 小 ○:退色度 中 △:退色度 大 ×:完全に退色
【0023】
評価結果は表1に示した。
<実施例1>
無機顔料である、平均粒子径3μmの群青CR−50(第一化成工業株式会社製)35重量部にバインダーとしてヒドロキシプロピルセルロース(以下HPCという)を7重量部、残量に溶剤としてエチルアルコールを加えて100重量部とし、これにガラスビーズを100重量部加えて1時間ペイントシェイカーで振とうする。
【0024】
ここで得られた物をベースとして、これにガラスビーズを濾過して80重量部別の容器に取り出す。これに更にHPCを2重量部、残量にエチルアルコールを加えて100重量部とする。これをベビーモーターを用いて10分間攪拌して群青色のインキ組成物を得た。このインキ組成物を用いて上記評価試験を行った。結果を表1に示す。
【0025】
<実施例2>
加工顔料である、平均粒径6.6μmのアートパールG 800BK(根上工業株式会社)35重量部にバインダーとしてHPCを7重量部、残量に溶剤としてエチルアルコールを加えて100重量部とし、これにガラスビーズを100重量部加えて1時間ペイントシェイカーで振とうする。ガラスビーズを取り出し、これをインキベースとする。
【0026】
このベース15重量部に更にHPCを2重量部、残量にエチルアルコールを加えて100重量部とする。これをベビーモーターを用いて10分間攪拌して黒色のインキ組成物を得た。このインキ組成物を用いて上記評価試験を行った。結果を表1に示す。
【0027】
<比較例1>
有機顔料である、平均粒子径90nm(1次粒子)Blue BFL(クラリアント株式会社)を20重量部に、バインダーとしてHPCを8重量部、残量に溶剤としてエチルアルコールを加えて100重量部とし、これにガラスビーズを100重量部加えて1時間ペイントシェイカーで振とうする。この後にガラスビーズを濾過して取り除く。
【0028】
ここで得られたものをベースとして15重量部、これに更にHPCを9重量部、残量にエチルアルコールとイソプロピルアルコールを等量加えて100重量部とする。これを10分攪拌して藍色のインキ組成物を得た。得られたインキ組成物を用いて上記評価試験を行った。結果を表1に示す。
【0029】
<比較例2>
HPCを12重量部、水を10重量部、食用染料青色1号を2重量部、残量にメチルアルコールを加えて100重量部とする。これをベビーモーターで撹拌して藍色のインキ組成物を得た。得られたインキ組成物を用いて上記評価試験を行った。結果を表1に示す。
【0030】
【表1】
インキ組成物の評価試験結果

Figure 0004505198
表1から、本発明の水分インジケーター用インキ組成物は、消去性、拡散性及び耐光性のいずれの点においても優れている事が分かる。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、高透湿を有する印刷媒体に対して目詰まりをおこすことがなく、また耐光性にも優れ、十分な水分インジケーター機能を有し、拡散性は適当に抑えることができる水分インジケーター用インキ組成物を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water indicator ink composition in which an ink film is melted by water and a pattern collapses, and relates to a water indicator ink composition used for determination of urine of a disposable diaper, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a paper diaper that can be distinguished from the appearance when urine is released into the diaper, organic pigments and dyes are used as the coloring material component of the moisture indicator ink composition that can be erased and reported when urine (water) is released into the diaper. The paper diaper which printed was used.
[0003]
However, in recent years, as one of added value, paper diapers have increased moisture permeability and have been improved so as not to be peeled off. For this reason, it is normal for the highly moisture-permeable film used for the paper diaper printed using the said water | moisture-content indicator ink composition to have about 0.1-0.2 micrometer air-permeable fine hole. The organic pigment is clogged in the micropores, and the function that the pattern printed by the organic pigment breaks down (hereinafter referred to as erasability) is reduced because urine (water) is released into the diaper. The function as a sufficient moisture indicator ink composition could not be obtained.
[0004]
On the other hand, the dye does not clog the micropores, but has poor light resistance, and it is difficult to handle because it fades quickly with light. In addition, when urine is released to a water-absorbing sheet used in a paper diaper, it tends to diffuse widely, so there is a drawback that there is a concern that the dye adheres to the skin and that the appearance is poor.
[0005]
Although the binder component has been improved with respect to the functional deterioration of the moisture indicator ink when these high moisture permeable films are used, in recent years, the moisture permeability has been increasing more and more, and the influence of erasability defects due to micropores has been ignored due to the high moisture permeability. I can't do it.
[0006]
In addition, due to the nature of the moisture indicator ink that generates a function when the ink film melts, the color material used is, for example, directly touching the skin of cosmetics or the like by a public organization or an equivalent organization. It is necessary to certify the safety required for the application used in the system.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When an ink composition having a moisture indicator function using a conventional organic pigment is used and printed on a highly moisture permeable film mainly used for paper diapers, sufficient erasability cannot be obtained. For this reason, it is difficult to confirm that urine has been discharged into the diaper, and the design printed for the indicator is broken halfway and smears, so it is visually unsightly, and the urine absorber itself has room to spare. Even if there is, it is forced to change immediately.
[0008]
An object of the present invention is to provide an ink composition having high erasability and having a clear moisture indicator function even when printed on a highly moisture permeable film which is mainly used at present.
[0009]
Although it is unlikely that it will touch the skin directly in the final product structure, it is intended to provide an ink composition that can be reassured by the end user by using color materials that are certified as safe on the product image. To do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object. That is, the present invention is a moisture indicator ink composition for moisture permeable films, characterized by using a pigment having an average particle diameter of 0.2 to 10 μm as a pigment used in the moisture indicator ink composition, One or more pigments selected from inorganic pigments and processed pigments coated or encapsulated with a resin are used as the pigment, and more preferably ultramarine blue is used as the inorganic pigment. Moisture indicator ink composition.
[0011]
The pigment used in the moisture indicator ink composition for moisture-permeable films of the present invention needs to have an average particle size of 0.2 μm or more. Preferably, a pigment having an average particle diameter of about 0.2 μm to 10 μm is used. The highly moisture permeable film has fine air holes of about 0.1 μm to 0.2 μm, but the air holes that are incomplete compared to the manufacturing process, such as small air holes or only halfway through. It seems that there are many ventilation holes. The clogging of the pigment in these ventilation holes and incomplete ventilation holes caused a malfunction of the moisture indicator function. In the present invention, it is essential to use an average particle diameter of such a size that is not easily clogged in the vent holes, and it is preferable to use a pigment of preferably 0.2 μm or more, more preferably 0.2 μm to 10 μm. It was solved. When a pigment having a large particle size exceeding 10 μm is used, for example, when printing is performed by a gravure method, there is a possibility of printing failure such as generation of plate fog or streaks. In addition, the coloring power decreases as the particles become larger, so that the amount used may increase and adversely affect the indicator function.
[0012]
In particular, a particle size of 0.2 μm to 10 μm is preferable because it is effective for moderately suppressing diffusion in the water absorbent sheet. On the other hand, if it is a dye-like material, it is difficult to moderately suppress diffusion in the water absorbent sheet.
[0013]
Preferable pigments used in the present invention include inorganic pigments such as ultramarine, bitumen, bengara, and processed pigments obtained by coating the pigment with a resin, such as Art Pearl G800BK (Negami Kogyo Co., Ltd. average particle size 6.6 μm). It is also preferable to use pigments that have been certified by public standards such as cosmetic standards, FDA, and similar institutions.
[0014]
Among these, cosmetic grade ultramarine is more preferable. Since the color developability varies depending on the raw material, it is necessary to set the amount used individually. Usually, the amount used is 5 to 40% by weight in the ink composition.
[0015]
Examples of the binder used in the ink composition include water-soluble resins. Examples of water-soluble resins include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, modified products such as those obtained by grafting a hydrophobic alkyl group to a part of polyvinyl pyrrolidone, water-soluble cellulose esters, alginic acid Examples include soda, synthetic water-soluble acrylic, resin soaps, and polyethyleneimine. In the present invention, it is also possible to use a resin other than these as the binder. Usually, the used amount of the binder is 3 to 20% by weight in the ink composition.
[0016]
In the present invention, it is possible to control properties such as solubility, diffusion, and blocking by incorporating a surfactant, silica and the like in addition to the pigment and binder into the ink composition. It is preferable to use those which are publicly recognized for safety, and it is preferable to add 10% by weight or less in the ink composition.
[0017]
These moisture indicator ink compositions are mainly used by being dissolved or dispersed in an alcohol solvent or water. Examples of alcohol solvents include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-pentanol, etc. The concentration of these alcohols is particularly It is not limited. In addition, other solvents may be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
[0018]
In addition, components such as an antifoaming agent, a thickener, a plasticizer, an emulsifier, an antioxidant, and an antiseptic can be incorporated into the moisture indicator ink composition as long as the effects of the present invention are not impaired. is there.
[0019]
These components are mixed and stirred by a conventionally known method to obtain a moisture indicator ink composition for a highly moisture permeable film.
[0020]
The printing method using the ink composition for the moisture indicator for the highly moisture permeable film of the present invention is not particularly limited, and a printing method to be used is selected according to the composition, concentration, and use of the ink, such as a gravure printing method and a flexographic printing method. can do.
[0021]
The ink composition for moisture indicator for highly moisture permeable film of the present invention corresponds to a highly permeable film, but can also be used for printing on paper, synthetic paper, synthetic resin film or non-woven fabric. It is.
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
First, an ink composition evaluation test method will be described below.
1) Erasability evaluation test: Each ink composition was printed on a highly moisture-permeable polyethylene film. The printing method used was a gravure method, 175 L / in helio version (barcode design). As a substitute for the water absorbent sheet, two folded tissue papers are stacked on the printing surface of the obtained printed matter. 2 ml of water was dropped onto this and allowed to stand for 3 minutes, then the tissue paper was removed and visually observed, and the erasability was evaluated based on the following criteria.
◎: Completely erased ○: Thin shape remains △: Shape remains ×: Not erased 2) Diffusion evaluation test: 1 cm square of the printed material similar to that prepared in 1), and the printed surface is And put it on a glass plate. Two folded tissue papers are stacked on top of this, and 1 ml of water is dropped. After allowing to stand for 5 minutes, the distance from the center to the outer edge where the pigment diffused is measured to determine the diffusibility.
3) Light resistance evaluation test: Using the same printed material as that prepared in 1), the printed material is exposed to light for 60 hours using an ultraviolet fade meter (U48B, Suga test machine), and a light resistance test is performed. The black panel temperature was 60 to 66 ° C., and the evaluation method was a reflection densitometer (COSAR) to determine the rate of change in density and evaluated based on the following criteria.
◎: Fading degree is small ○: Fading degree is medium △: Fading degree is large ×: Fading is complete [0023]
The evaluation results are shown in Table 1.
<Example 1>
An inorganic pigment, 35 parts by weight of ultramarine CR-50 (Daiichi Kasei Kogyo Co., Ltd.) having an average particle size of 3 μm, 7 parts by weight of hydroxypropyl cellulose (hereinafter referred to as HPC) as a binder, and ethyl alcohol as a solvent in the remaining amount. Add 100 parts by weight of glass beads, and shake with a paint shaker for 1 hour.
[0024]
Using the product obtained here as a base, glass beads are filtered and taken out into a separate container of 80 parts by weight. Further, HPC is added to 2 parts by weight, and ethyl alcohol is added to the remaining amount to make 100 parts by weight. This was stirred for 10 minutes using a baby motor to obtain an ultramarine ink composition. The above-described evaluation test was performed using this ink composition. The results are shown in Table 1.
[0025]
<Example 2>
Art pearl G 800BK (Negami Kogyo Co., Ltd.) 35 parts by weight, which is a processed pigment, has 7 parts by weight of HPC as a binder and 100 parts by weight of ethyl alcohol as a solvent in the remaining amount. Add 100 parts by weight of glass beads and shake with a paint shaker for 1 hour. Take out the glass beads and use this as the ink base.
[0026]
Further, 2 parts by weight of HPC is added to 15 parts by weight of this base, and ethyl alcohol is added to the remaining amount to make 100 parts by weight. This was stirred for 10 minutes using a baby motor to obtain a black ink composition. The above-described evaluation test was performed using this ink composition. The results are shown in Table 1.
[0027]
<Comparative Example 1>
Organic pigment, average particle size 90 nm (primary particles) Blue BFL (Clariant Co., Ltd.) is 20 parts by weight, HPC is 8 parts by weight as a binder, ethyl alcohol is added as a solvent to the remaining amount to 100 parts by weight, Add 100 parts by weight of glass beads to this and shake with a paint shaker for 1 hour. After this, the glass beads are filtered off.
[0028]
The amount obtained here is 15 parts by weight, further 9 parts by weight of HPC, and equal parts of ethyl alcohol and isopropyl alcohol are added to the remaining amount to make 100 parts by weight. This was stirred for 10 minutes to obtain an indigo ink composition. The said evaluation test was done using the obtained ink composition. The results are shown in Table 1.
[0029]
<Comparative example 2>
12 parts by weight of HPC, 10 parts by weight of water, 2 parts by weight of food dye blue No. 1, and 100 parts by weight of methyl alcohol are added to the remaining amount. This was stirred with a baby motor to obtain an indigo ink composition. The said evaluation test was done using the obtained ink composition. The results are shown in Table 1.
[0030]
[Table 1]
Evaluation test results of ink composition
Figure 0004505198
From Table 1, it can be seen that the ink composition for moisture indicator of the present invention is excellent in any of erasability, diffusibility and light resistance.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, moisture that does not clog a printing medium having high moisture permeability, is excellent in light resistance, has a sufficient moisture indicator function, and can suppress diffusion appropriately. An indicator ink composition can be obtained.

Claims (3)

水分インジケーターインキ組成物中に用いる顔料として、0.2〜10μmの平均粒子径の顔料を用いることを特徴とする高透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物。A moisture indicator ink composition for a highly moisture-permeable film, wherein a pigment having an average particle size of 0.2 to 10 μm is used as a pigment used in the moisture indicator ink composition. 前記顔料として、無機顔料、樹脂でコーティングまたは封入が施された加工顔料から選ばれる1種以上の顔料を用いることを特徴とする請求項1記載の高透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物。The moisture indicator ink composition for a highly moisture-permeable film according to claim 1, wherein the pigment is one or more pigments selected from inorganic pigments and processed pigments coated or encapsulated with a resin. 前記無機顔料として、群青を用いることを特徴とする請求項2記載の高透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物。The ultramarine film moisture indicator ink composition according to claim 2, wherein ultramarine is used as the inorganic pigment.
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