BR112018076998B1 - Superfície de contato para um objeto - Google Patents

Abstract

Um rótulo com propriedades físicas melhoradas que compreende: uma camada base que tem uma área microestruturada; uma microestrutura composta que tem um primeiro, um segundo e um terceiro conjunto de microestruturas dispostos na área microestruturada; uma força de levantamento a seco atribuível à microestrutura composta maior que 3,18 quilos (7 libras) de acordo com a testagem de levantamento; uma força de levantamento a molhado atribuível à microestrutura composta maior que 3,18 quilos (7 libras) de acordo com a testagem de levantamento; uma camada adesiva afixada à camada base para afixar o rótulo a um recipiente; e que fornece, assim, um rótulo microestruturado que tem propriedades físicas de pegada melhoradas que pode ser afixado a um recipiente.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA

[001] Este pedido internacional reivindica prioridade sob o pedido de patente provisório US 62/355,081 depositado em 27/06/2016. Este pedido é também uma Continuação-em-Parte do pedido US 15/424,627 depositado em 03/02/2017 que, por sua vez, reivindica prioridade sob o pedido de patente provisório US 62/291,833 depositado em 05/02/2016, cujas totalidades estão incorporadas a título de referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] 1) Campo da Invenção

[003] A presente invenção se refere a rótulos, superfícies e outros recursos que podem ser afixados a, presos a, ou integrados em um artigo, que inclui copos, garrafas, invólucros, latas, tigelas, bandejas, recipientes, caixas, etiquetas informativas e outros objetos que possam entrar em contato com a mão ou o dedo de um indivíduo. O rótulo, superfície, ou outro recurso pode habilitar um indivíduo a ter uma pegada melhorada do artigo.

[004] 2) Descrição de Técnica Relacionada

[005] Artigos, recipientes e outros objetos tais como aqueles listados acima podem conter um líquido que está resfriado, que leva a superfície a ter uma temperatura abaixo do ponto de condensação, que habilita água a se formar na superfície externa. Quando a superfície tem tal condensação, a mesma pode se tornar escorregadia, que torna o objeto mais difícil de portar. Adicionalmente, recipientes com fluidos tais como detergentes, shampoos, loções bronzeadoras e itens similares podem incluir os conteúdos na superfície externa do recipiente, que cria uma superfície escorregadia. Isso pode diminuir a habilidade de pegada de um usuário.

[006] Alguns recipientes podem incluir diferentes orientações, indentações e similares de recipiente para aumentar a habilidade de pegada de um usuário. Outros recipientes podem incluir revestimentos ou adesivos, que podem aumentar um coeficiente de atrito entre o recipiente e a mão de um usuário.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Consequentemente, é um objeto da presente invenção fornecer um rótulo, objeto, ou outra superfície de contato que forneça propriedades de atrito e pegada melhoradas, tal como exigências de intensidade de pegada reduzidas e atrito melhorado entre um rótulo, objeto ou superfície de contato e uma mão.

[008] É um outro objeto da presente invenção fornecer microestruturas que são invisíveis ou quase invisíveis ao olho nu enquanto fornecem as propriedades físicas melhoradas. Essas microestruturas podem fornecer qualidades melhoradas sem afetar a aparência de um dado rótulo, objeto, ou superfície de contato.

[009] Alguns objetos da presente invenção podem incluir fornecer um rótulo que habilita um usuário a segurar, com mais segurança, um objeto, e reduzir o risco de escorregamento, especialmente onde o objeto tem condensação ou um outro líquido na superfície externa. Os objetivos acima podem ser realizados de acordo com a presente invenção dotando-se um rótulo, objeto, ou superfície de contato de propriedades físicas melhoradas que compreendem: uma camada base que tem uma área microestruturada; uma microestrutura composta disposta na área microestruturada que compreende um primeiro conjunto de microestruturas que tem um primeiro microrrecurso com um primeiro diâmetro (ou largura) entre 80 μm e 120 μm, um segundo conjunto de microestruturas que tem um segundo microrrecurso com um segundo diâmetro (ou largura) entre 25% e 41% do primeiro diâmetro, e um terceiro conjunto de microestruturas que tem um terceiro microrrecurso com um terceiro diâmetro (ou largura) entre 3% e 6% do primeiro diâmetro; e uma camada adesiva afixada à camada base configurada para afixar a camada base ao objeto. Para os propósitos da presente invenção, a camada adesiva pode compreender adesivos tradicionais tais como colas. Entretanto, aqueles de habilidade comum na técnica entenderão que a camada adesiva também pode compreender qualquer outro material adequado para afixar a camada base a um objeto sem se afastar do escopo inovador da presente invenção.

[010] Em um exemplo, uma superfície de contato para um objeto pode compreender uma camada base que tem uma área microestruturada, uma microestrutura composta disposta na área microestruturada que compreende: um primeiro conjunto de microestruturas disposto na camada base; um segundo conjunto de microestruturas que tem uma primeira porção disposta na camada base e uma segunda porção disposta no primeiro conjunto de microestruturas; e um terceiro conjunto de microestruturas que tem uma primeira porção disposta na camada base, uma segunda porção disposta no primeiro conjunto de microestruturas, e uma terceira porção disposta no segundo conjunto de microestruturas, e uma camada adesiva afixada à camada base configurada para afixar a camada base ao objeto.

[011] Em um exemplo adicional, uma superfície de contato para um objeto pode incluir um conjunto de microestruturas, disposto em uma superfície, que compreende um primeiro microrrecurso que tem um diâmetro na faixa de 15 μm a 3000 μm, uma profundidade na faixa de 30 μm e 1500 μm e intervalo na faixa de 100 μm e 3000 μm, e um segundo microrrecurso que tem um diâmetro entre 25% e 41% menor que o diâmetro do primeiro microrrecurso, em que uma porcentagem de contato atribuível ao conjunto de microestruturas entre o conjunto de microestruturas e a pele de um indivíduo que segura a superfície está na faixa de 1% a 25%.

[012] A invenção pode incluir aonde o primeiro conjunto de microrrecursos tem bordas deformadas, de modo que um conjunto de primeiros microrrecursos forme picos e vales na camada base. A microestrutura composta pode ter uma altura na faixa de 30 μm a 100 μm e uma porcentagem de contato da microestrutura composta com a pele está na faixa de 1% a 7%. O conjunto de primeiras microestruturas pode ter um corte transversal obtido a partir do grupo que consiste em circular, quadrado, oval, triângulo, retângulo, barra ou qualquer combinação dos mesmos. A camada base e a camada adesiva podem ser semitransparentes ou transparentes.

[013] O primeiro conjunto de microestruturas pode ter um intervalo na faixa de 260 μm a 300 μm, o segundo conjunto de microestruturas pode ter um intervalo menor que 24% do intervalo do primeiro conjunto de microrrecursos e o terceiro conjunto de microestruturas pode ter um intervalo menor que 15% do intervalo do primeiro conjunto de microrrecursos. O primeiro, segundo e terceiro conjunto de microestruturas podem ser registrados ou não registrados.

[014] A invenção pode incluir um rótulo, objeto, ou superfície de contato com propriedades físicas melhoradas que compreende: uma camada base que tem uma área microestruturada; um conjunto de microestruturas disposto na área microestruturada que tem um microrrecurso que tem um diâmetro na faixa de 15 μm a 3000 μm, uma profundidade na faixa de 30 μm e 1500 μm e intervalo na faixa de 100 μm e 3000 μm; uma força de levantamento a seco atribuível ao conjunto de microestruturas maior que 3,18 quilos (7 libras) de acordo com a testagem de levantamento; uma força de levantamento a molhado atribuível ao conjunto de microestruturas maior que 3,63 quilos (8 libras) de acordo com a testagem de levantamento; uma porcentagem de contato atribuível ao conjunto de microestruturas entre o conjunto de microestruturas e a pele na faixa de 0,5% a 30%; e que fornece, assim, um rótulo microestruturado que tem propriedades físicas de pegada melhoradas que pode ser afixado a um recipiente.

[015] A invenção pode incluir um rótulo, objeto, ou superfície de contato com propriedades físicas melhoradas que compreende: um conjunto de microestruturas disposto em uma superfície que tem um microrrecurso que tem um diâmetro na faixa de 15 μm a 3000 μm, uma profundidade na faixa de 30 μm e 1500 μm e intervalo na faixa de 100 μm e 3000 μm; uma força de levantamento a seco atribuível ao conjunto de microestruturas maior que 3,18 quilos (7 libras) de acordo com a testagem de levantamento; uma força de levantamento a molhado atribuível ao conjunto de microestruturas maior que 3,63 quilos (8 libras) de acordo com a testagem de levantamento; uma porcentagem de contato atribuível ao conjunto de microestruturas entre o conjunto de microestruturas e a pele na faixa de 0,5% a 30%; e que fornece, assim, um rótulo microestruturado que tem propriedades físicas de pegada melhoradas que pode ser afixado a um recipiente. A superfície pode ser uma superfície externa de um recipiente ou uma camada base.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] A construção projetada para executar a invenção será descrita doravante, junto com outros recursos da mesma. A invenção será mais prontamente entendida a partir de uma leitura do seguinte relatório descritivo e pela referência aos desenhos anexos que formam uma parte da mesma, em que um exemplo da invenção é mostrado e em que: A Figura 1 ilustra uma vista frontal de vários aspectos de modalidades da presente invenção. A Figura 2 ilustra uma outra vista frontal de vários aspectos de modalidades da presente invenção. A Figura 3 ilustra diversos aspectos físicos de modalidades da presente invenção. As Figuras 4A e 4B ilustram diversos aspectos físicos de modalidades da presente invenção. As Figuras 5A e 5B ilustram diversos aspectos físicos de modalidades da presente invenção. A Figura 6 é uma vista em perspectiva de aspectos de modalidades da presente invenção. A Figura 7 é uma vista em perspectiva de aspectos de modalidades da presente invenção. A Figura 8 é uma vista em perspectiva de aspectos das modalidades da presente invenção. A Figura 9A é uma vista em corte transversal lateral de aspectos de modalidades da presente invenção. A Figura 9B é uma vista de topo de aspectos de modalidades da presente invenção. A Figura 10 ilustra uma vista lateral em perspectiva de aspectos de modalidades da presente invenção. A Figura 11 ilustra um gráfico de resultados experimentais quando padrões foram testados sob várias condições.

[017] Será entendido por aqueles versados na técnica que um ou mais aspectos desta invenção podem atender determinados objetivos, enquanto um ou mais outros aspectos podem atender determinados outros objetivos. Cada objetivo pode não se aplicar igualmente, em todos seus aspectos, a cada aspecto desta invenção. Como tal, os objetos anteriores podem ser vistos na alternativa em relação a qualquer aspecto desta invenção. Esses e outros objetos e recursos da invenção se tornarão mais completamente evidentes quando a seguinte descrição detalhada é lida em conjunto com as Figuras e exemplos anexos. Entretanto, deve ser entendido que tanto o sumário supracitado quanto a seguinte descrição detalhada são de uma modalidade preferencial e não devem ser vistos como restritivos. Em particular, embora essa invenção inclua referência a inúmeras modalidades específicas, será entendido que a descrição é meramente ilustrativa. Várias modificações e aplicações podem ocorrer para aqueles que são versados na técnica, sem se afastar do espírito e do escopo da invenção, conforme descrito pelas reivindicações anexas. De modo semelhante, outros objetos, recursos, benefícios e vantagens da presente invenção serão evidentes a partir deste sumário e determinadas modalidades descritas abaixo, e serão prontamente evidentes àqueles versados na técnica. Tais objetos, recursos, benefícios e vantagens serão evidentes a partir do supracitado, em conjunto com os exemplos, dados e figuras anexas e todas as inferências razoáveis a serem extraídas a partir do mesmo, sozinhas ou com consideração das referências incorporadas no presente documento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE PREFERENCIAL

[018] A menos que seja definido de outra forma, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado conforme comumente entendido por um indivíduo de habilidade comum na técnica a qual a presente matéria descrita no pertence. Embora quaisquer métodos, dispositivos e materiais similares ou equivalentes àqueles descritos no presente documento possam ser usados na prática ou testagem da presente invenção, os métodos, dispositivos e materiais representativos são descritos no presente documento.

[019] A Figura 1 ilustra um recipiente de bebida 10 que tem um rótulo frontal 12 e um rótulo traseiro 14. Uma ou mais microestruturas podem ser presas ou produzidas nos rótulos frontal e traseiro. Os rótulos podem ser dispostos em lados opostos do recipiente e configurados para entrar em contato com a mão do portador em ambos os lados do recipiente. As microestruturas podem ser colocadas em todo o rótulo ou em parte do rótulo. O rótulo frontal 12 pode incluir uma área microestruturada frontal 16. Em uma modalidade, a área microestruturada frontal 16 pode ser uma faixa orientada horizontalmente projetada para engatar o polegar ou a eminência tenar do portador quando porta normalmente o recipiente. Como tal, a área microestruturada frontal 16 pode ser posicionada em direção a uma lateral de topo do rótulo frontal 12. O rótulo traseiro pode incluir uma área microestruturada traseira 18. A área microestruturada traseira 18 pode ser configurada para engatar os dedos do portador quando porta normalmente o recipiente. Como tal, a área microestruturada traseira 18 pode ser maior que a área microestruturada frontal 16, e/ou pode se estender adicionalmente ou estar posicionada em ou abaixo da altura da área microestruturada frontal 16. Os rótulos frontal e traseiro podem ser produzidos com uma ou mais microestruturas e, então, afixados aos recipientes. Em uma modalidade, um único rótulo pode circundar o recipiente e incluir a área microestruturada frontal 16 e a área microestruturada traseira 18. Em uma modalidade, os rótulos podem ser transparentes ou parcialmente transparentes.

[020] Em uma modalidade, as próprias microestruturas podem ter uma altura na faixa de 25 a 1.500 mícrons com recurso(s) microestruturado(s) que tem uma largura na faixa de 50 a 1.000 mícrons. O espaçamento entre os recursos pode ser na faixa de 200 mícrons a 5.000 mícrons. Os recursos microestruturados podem incluir pilares que têm um formato 2D suspenso que é obtido a partir do grupo que consiste em circular, quadrado, oval, triângulo, retângulo, ou rebordos lineares, barras, ou outro formato geométrico ou combinação dos mesmos. A porcentagem de área microestruturada que é coberta com recursos microestruturados pode ser na faixa de 0,25 a 25% a título de densidade. Os ângulos de saída das laterais dos recursos microestruturados, tais como pilares, podem ser maiores que 45 graus. Em algumas modalidades, o ângulo de saída é maior que 60 graus. A razão de aspecto definida pela altura do recurso microestruturado para a largura do recurso microestruturado pode ser na faixa de 0,5 a 5.

[021] A largura dos recursos microestruturados pode ser de 100 mícrons ou menos quando vista a partir de uma orientação suspensa pelo olho nu. Os recursos microestruturados podem, portanto, não serem prontamente visíveis ou perceptíveis pelo olho nu, de modo que os mesmos são microestruturas geralmente invisíveis ou não vistas. Esses recursos microestruturados podem ter uma largura na faixa de 20 a 2.000 mícrons quando vistos de cima. Recursos microestruturados maiores 100 mícrons podem ser vistos pelo olho nu.

[022] As microestruturas descritas no presente documento podem incluir propriedades físicas de serem invisíveis ao olho nu, que têm um atrito elevado para segurar quando em contato com a pele do portador (tanto molhada quanto seca), um baixo custo de produção, e uma pegada elevada atingida sem uma grande área de superfície de microestruturas. Em algumas modalidades, os microrrecursos da microestrutura podem ser visíveis e terem uma propriedade de pegada elevada embora tenham também uma baixa porcentagem de cobertura da superfície do recipiente. Os ângulos de saída podem ser maiores que 60 graus, e um arranjo de recursos microestruturados pode ser usado em vez de poucos macrorrecursos.

[023] Em uma modalidade, o rótulo, objeto, ou superfície de contato pode incluir recursos invisíveis ou visíveis imprimindo-se polímero transparente (jato de tinta, transferência térmica, impressão de prototipagem rápida, etc.) após a impressão do rótulo e as imagens serem impressas (papel, plástico, ou de outro modo) no rótulo. Em alguns exemplos, outros processos de impressão viáveis podem ser usados, tais como e-beam, cast & cure, flexografia, gravura, tela, impressão em relevo, e mais. Em uma modalidade, os recursos invisíveis ou visíveis podem ser adicionados imprimindo-se em relevo o lado oposto do invólucro retrátil ou rótulos plásticos vazios após o rótulo ser impresso na superfície de dentro.

[024] Com referência à Figura 2, as microestruturas podem ser produzidas no próprio recipiente em que a configuração pode se assemelhar ao posicionamento dos rótulos mostradas na Figura 1. O recipiente pode incluir uma área microestruturada frontal 16 e uma área microestruturada traseira 18. Em uma modalidade, a microestrutura pode incluir recursos microestruturados com altura entre 70 μm e 1.000 μm. As microestruturas com uma densidade de microrrecurso no rótulo ou recipiente na faixa de 0,5% e 25% pode reduzir a transferência de calor a partir de uma superfície quente (tal como uma parede externa) para uma segunda superfície (tal como a mão) que repousa contra as extremidades externas dos microrrecursos voltados na direção oposta à superfície quente. Os recursos microestruturados podem ser uniformemente distribuídos ou em um arranjo padronizado aleatório.

[025] A Figura 3 ilustra diversos padrões de microrrecurso que podem ser incluídos nas modalidades da presente invenção. Os padrões são mostrados como os padrões 300 (sem microestruturas), 302, 304, 306, 308 e 310. Os padrões 302, 308 e 310 contém de modo geral microrrecursos com cortes transversais que são elípticos e podem incluir bordas arredondadas. Os vários microrrecursos podem ser dispostos de modo que o longo eixo geométrico dos microrrecursos alterne cerca de 180 graus ao microrrecurso adjacente ou esteja em um padrão ortogonal alternante. O padrão 304 inclui um corte transversal que é de modo geral circular e pode ter pontas geralmente planas ou arredondas. Os microrrecursos podem ser dispostos de uma maneira linear deslocada de modo que as fileiras verticais sejam deslocadas em relação às fileiras verticais adjacentes. O padrão 306 inclui rebordos que correm ao longo da superfície de substrato em formação geralmente paralela. O padrão 308 contém de modo geral microrrecursos com cortes transversais que são elípticos quando vistos de cima. Os vários microrrecursos podem ser dispostos de modo que o longo eixo geométrico dos microrrecursos alterne cerca de 180 graus ao microrrecurso adjacente ou esteja em um padrão ortogonal alternante.

[026] As Figuras 4A e 4B ilustram vistas em perspectiva que mostram microrrecursos que têm um corte transversal geralmente redondo. Os recursos microestruturados 402 podem ser pilares, colunas ou cilindros e dispostos em padrão de alternação em relação à fileira acima e abaixo da presente fileira. Adicionalmente, os recursos 402 podem incluir um topo plano, topo curvado, topo pontiagudo, ou qualquer outro formato. As Figuras 4A e 4B ilustram recursos 402 que têm um topo plano.

[027] As Figuras 5A e 5B ilustram um corte oval transversal de modo geral de recursos microestruturados 502. Os recursos microestruturados 502 podem ser dispostos de modo que o longo eixo geométrico dos microrrecursos alterne cerca de 180 graus em relação ao microrrecurso adjacente, ou esteja em um padrão ortogonal alternante. A Figura 5B mostra uma vista em perspectiva de cima para baixo.

[028] A Figura 6 ilustra um padrão de uma modalidade da presente invenção em que as microestruturas em formato de pilar 602 são dispostas em um rótulo, invólucro ou recipiente. A microestrutura 602 pode incluir uma coluna 604 com uma segunda microestrutura 606 de escala menor no topo de cada coluna 604.

[029] Quanto às próprias colunas 604, as mesmas podem ter um corte transversal quadrado, corte transversal circular, corte transversal trapezoidal, corte transversal poligonal, corte transversal assimétrico ou qualquer outro corte transversal conformado. Uma base arredondada filetada pode estar incluída em cada coluna 604. As microestruturas na superfície de contato ou substrato do rótulo ou recipiente podem ter uma pluralidade de colunas 604 em que as colunas 604 têm uma área entre 63 cm2/100 cm2 e 242 cm2/100 cm2.

[030] Em operação, os recursos da presente invenção podem aumentar a pegada em um recipiente (diretamente ou através de seu rótulo) esteja a mão do portador ou o recipiente seco ou molhado sem causar dor ou abrasão. A aplicação da invenção pode ser em objetos que são de borracha, plástico, metal, papel, ou um outro material, e pode incluir itens tais como garrafas, rótulos, equipamento esportivo, ferramentas e outros objetos portados pelos usuários.

[031] A Figura 7 ilustra um padrão exemplificativo 700 que tem recursos microestruturados que podem incluir uma estrutura de terreno e sulco ou pico e depressão conforme mostrado. A Figura 7 mostra um pico 702 e depressão 704 exemplificativos.

[032] A Figura 8 ilustra um outro padrão exemplificativo, em que recursos microestruturados 802 são invertidos, descendendo no substrato 800.

[033] As Figuras 9A e 9B ilustram como várias microestruturas podem ser dispostas em camadas umas sobre as outras. Em algumas modalidades, as microestruturas podem incluir várias camadas sobrepostas umas às outras. Essas camadas, coletivamente, podem formar uma microestrutura composta. Uma primeira camada 902 pode ser aplicada a um substrato ou superfície 904, tal como o rótulo ou a superfície de um recipiente. A primeira camada 902 pode incluir um primeiro conjunto de primeiras microestruturas 906 que podem ter, cada uma, um diâmetro na faixa de 80 μm a 120 μm, um intervalo de entre 260 μm e 300 μm e profundidade de 30 μm a 50 μm. Uma segunda camada 908 pode ser aplicada na primeira camada 902 e pode incluir um segundo conjunto de microestruturas 910 que podem ter, cada uma, um diâmetro na faixa de 10 μm e 50 μm, um intervalo de entre 40 μm e 80 μm e profundidade de 30 μm a 50 μm. Quando a segunda camada 908 é colocada na primeira camada 902, a fidelidade da primeira camada pode ser mantida em 90% ou maior. Em uma modalidade, a aplicação da segunda camada 908 pode reduzir o arqueamento das microestruturas individuais 906 da primeira camada 902. Uma terceira camada 912 que tem um terceiro conjunto de microestruturas 914 pode ser colocada na primeira e/ou segunda camada. Em algumas modalidades, o terceiro conjunto de microestruturas 914 tem um diâmetro de cerca de 10 μm, um intervalo de 20 μm e profundidade de 20 μm. Em alguns exemplos, um ou mais conjuntos de microestruturas podem ter um diâmetro de cerca de 100 μm, um intervalo de cerca de 200 μm e uma profundidade de cerca de 200 μm.

[034] Em algumas modalidades, a segunda camada 908 e/ou terceira camada 912 podem ser colocadas na superfície 904, no topo do primeiro conjunto de microestruturas 906 na área horizontal 916. Em algumas modalidades, a terceira camada 914 pode ser colocada no topo do segundo conjunto de microestruturas 908 na área horizontal 918. A aplicação da terceira camada 912 pode deformar a primeira e/ou segunda camadas. Quando a terceira camada 912 é colocada na primeira camada 902, a fidelidade da primeira camada 902 pode manter 90% ou mais de fidelidade. Quando a terceira camada 912 é colocada na segunda camada 908, a fidelidade da segunda camada 908 pode manter 90% ou mais de fidelidade.

[035] Em uma modalidade, as microestruturas podem ser aplicadas a uma camada base 920. Cada conjunto de microestruturas pode ser preso a um primeiro lado da camada base 920. O outro lado da camada base 920 pode ser afixado a uma camada de adesão 922. A camada de adesão 922 pode ser afixada à superfície 924 de um artigo. A camada de adesão 922 pode ser afixada de modo removível à superfície do artigo 924. A superfície do artigo 924 pode ser uma superfície externa reta, superfície externa curva ou outro formato.

[036] A Figura 9B ilustra um padrão de microestrutura exemplificativo 930 que tem um primeiro conjunto de microestruturas 932, que pode incluir bordas deformadas tal como borda 934 devido à adição de um segundo ou terceiro conjunto de microestruturas. A deformação do primeiro conjunto de microestruturas 932 pode resultar em um padrão de picos dispostos ao longo do substrato espaçado de modo geral entre 260 μm e 300 μm. Os picos podem incluir bordas arredondadas que formam um formato geral inclinado para baixo a partir do ápice de cada microestrutura no conjunto de microestruturas. A segunda camada de microestruturas 936 pode ser colocada na primeira camada 932 sem a necessidade de alinhamento da primeira e da segunda camada, removendo-se assim a necessidade de qualquer registro das duas camadas. Uma terceira camada (não mostrada) pode ser colocada na primeira ou segunda camada sem a necessidade de qualquer alinhamento ou bem como de registro.

[037] A Figura 10 ilustra uma vista em perspectiva lateral exemplificativa de modalidades da presente invenção. Por instância, a Figura 10 mostra uma microestrutura composta 1002 acoplada a ou afixada a uma camada base ou substrato 1006. Adicionalmente, a microestrutura composta está em contato com a pele de um indivíduo 1004. Em alguns exemplos, a quantidade de contato pode ser na faixa de 1 a 7%.

[038] Para determinar as propriedades físicas da invenção e, especificamente, o atrito atingido sob condições variantes da superfície microestruturada à pele humana, a testagem de levantamento pode ser realizada. Para uma modalidade, o propósito da testagem de levantamento é avaliar o desempenho de pegada de placas de polipropileno moldadas contra a pele humana tanto em condições secas quanto lubrificadas. “Pegada”, conforme usado no presente documento, pode ser uma quantificação de resistência a deslizamento na direção lateral de uma superfície quando em contato com a pele. A pegada pode ser unidirecional ou bidirecional. A magnitude de resistência ao deslizamento pode ser proporcional à pressão aplicada. Em algumas modalidades e testes de levantamento uma porcentagem de contato da superfície microestruturada composta à pele pode ser na faixa de 1% a 7%. Para uma disposição de microestrutura particular, que inclui disposições de microestruturas tanto de camada única quanto de multicamada, a porcentagem de contato pode ser calculada como a razão da área das porções de topo mais superiores da microestrutura ou microestrutura composta em relação à área total da porção mais superior da microestrutura ou da própria superfície microestruturada composta. Por exemplo, a superfície de topo de uma microestrutura pode cobrir 10μm2 para uma área de 100μm2 de modo que a porcentagem de contato é de 10%.

[039] Em uma modalidade, as microestruturas que entram em contato com a pele têm uma altura ou altura relativa na faixa de 30 μm a 100 μm. Uma altura relativa pode ser a altura do segundo conjunto de microestruturas acima do primeiro conjunto de microestruturas, a altura do terceiro conjunto de microestrutura acima do segundo ou primeiro conjunto, ou a altura a partir do topo do conjunto de microestrutura mais externo para o próximo mais alto, terceiro mais alto, ou a partir da camada base. Quando a microestrutura altura excede 100 μm, pode haver um desconforto para o sujeito de teste devido à interação negativa com a terminação nervosa do sujeito de teste. Quando a altura da microestrutura ou microestrutura composta é menor que 30 μm, pode não haver contato suficiente com o sujeito de teste para fornecer pegada suficiente.

[040] Quando um sujeito de teste pegou um recipiente com uma microestrutura ou rótulo microestruturado, a força exigida para pegar o recipiente recaiu dentro da faixa de operação padrão de produtos de consumo tais como garrafas, latas, ou outros produtos portáteis que contêm tipicamente um rótulo. Isso é para dizer que a força aplicada pelo sujeito de teste não deformou de modo anormal o recipiente, tampouco foi necessária força anormal para levantar o recipiente. Diversas amostras de 5,1 cm (2 in) x 5,1 cm (2 in) x 2 mm foram produzidas a partir de polipropileno de copolímero aleatório de grau de injeção (RCP). As amostras foram cortadas pela metade e cada metade colada junto de modo que a microestrutura estivesse presente em ambos os lados da amostra. Um furo foi perfurado na extremidade de cada amostra para fixação posterior a um tensiômetro. Para padrões direcionais, testagem na orientação apropriada foi realizada para fornecer o mais alto nível de pegada. Amostras de microestrutura foram selecionadas aleatoriamente e dadas a sujeitos de teste. Os sujeitos de teste não foram dotados de quaisquer informações sobre as próprias microestruturas. Ao sujeito de teste foi pedido que descrevesse a amostra pela visão e sensação.

[041] Exemplo 1 - Testagem a Seco

[042] A amostra microestruturada foi presa a um tensiômetro, 6,8 kg em um caso, e o mostrador de força foi voltado na direção oposta ao sujeito de teste. A amostra de microestrutura foi pega com aproximadamente a mesma quantidade de pressão usada quando se apanha um pequeno recipiente tal como uma garrafa. A amostra foi levantada e a força de levantamento foi gravada.

[043] Exemplo 2 - Testagem Lubrificada

[044] As amostras microestruturadas foram imersas em uma solução de 65% de detergente para louças (Dawn®) e 35% de água e mantidas verticalmente por 30 segundos para permitir que o excesso de líquido escorra. O procedimento de teste a seco foi repetido. As amostras lubrificadas foram consecutivamente realizadas a fim de reduzir o desgaste dos dedos do testador.

[045] A Tabela 1 abaixo resume os resultados de teste sob condições tanto secas quanto lubrificadas para as amostras de microestrutura testadas:

[046] Os resultados declarados acima podem ter um valor de mais ou menos 0,91 kg (2 lb). Os sujeitos de teste também foram solicitados a analisar as propriedades táteis da microestrutura de amostra e avaliar a sensação tátil em termos de conforto tais como “suave e macio” vs. “doloroso e espinhoso”. Das microestruturas acima, quatro foram julgadas aceitáveis para pegada física e desempenho tátil: H003, H049, H079 e H160.

[047] Em uma modalidade, a microestrutura mostrada acima pode ter as seguintes dimensões representativas mostradas na Tabela 2.

[048] Para a microestrutura H003, a primeira dimensão sob tamanho representa uma dimensão ao longo do comprimento e a segunda dimensão sob tamanho representa uma dimensão ao longo da largura de um microrrecurso incluído na microestrutura. Para a microestrutura H160, a primeira dimensão sob tamanho representa um primeiro conjunto de microestruturas, a segunda dimensão sob tamanho representa um segundo conjunto de microestruturas, a primeira dimensão sob intervalo representa o intervalo do primeiro conjunto de microestruturas e a segunda dimensão sob intervalo representa o intervalo do segundo conjunto de microestruturas. Em uma modalidade, a dimensão de tamanho pode ser na faixa de mais ou menos 20% da respectiva dimensão ou qualquer faixa da mesma. Cada microestrutura em um conjunto de microestruturas pode ser obtida a partir do grupo que consiste em círculos, ovais, linhas, quadrados, retângulos, triângulos, sinusoides, ou qualquer combinação dos mesmos. O retículo definido pelo posicionamento de microestruturas individuais em uma superfície ou substrato pode ser em uma disposição obtida a partir do grupo que consiste em retangular, triangular, deslocado ou qualquer combinação dos mesmos. A dimensão de intervalo pode ser na faixa de mais ou menos 20% da respectiva dimensão ou qualquer faixa da mesma. A profundidade pode ser na faixa de mais ou menos 20% da respectiva dimensão ou qualquer faixa da mesma. Esses padrões de microestrutura podem ser padrões únicos ou podem ser padrões compostos que incluem múltiplos conjuntos similares ou não-similares de microestruturas no mesmo substrato ou superfície. As microestruturas compostas podem incluir camadas que são alinhadas em relação umas às outras (registradas) ou não são alinhadas em relação umas às outras (não-registradas).

[049] Em uma modalidade, a invenção pode ser usada para criar rótulos, autocolantes, invólucros e similares que podem ser adicionados a outros artigos que são manuseados pelos usuários. Por exemplo, ferramentas, equipamento esportivo e dispositivo médico podem ser incluídos nos usos adicionais. Em muitos casos, o artigo precisa ser segurado por um usuário e pode ser exposto a fluidos que podem diminuir a habilidade de o usuário manter uma pegada segura. O equipamento esportivo pode ser exposto a condições meteorológicas em forma de fluidos tal como a chuva (por exemplo, bastões de baseball e tacos de golfe). As ferramentas podem ser usadas em ambiente molhado devido a condições meteorológicas do próprio ambiente de trabalho tais como óleo e outros fluidos de veículos, chuva quando se trabalha com ferramentas de paisagismo e água de piscinas, tanques e similares. O rótulo, autocolante ou invólucro pode ser afixado ao artigo e aumentar a habilidade de o usuário segurar o artigo molhado ou seco.

[050] Exemplo 3 - Testagem Adicional

[051] As amostras microestruturadas foram testadas sob várias condições, que incluem a seco, com água, com Detergente, com Amaciante, com Óleo de Motor, com Óleo Líquido de Canola e com Loção. A Tabela 3 abaixo resume os resultados de teste sob condições tanto secas quanto lubrificadas para as amostras de microestrutura testadas:

[052] A força de pegada em Newtons é mostrada para cada padrão. Conforme pode ser visto a partir dos resultados, as estruturas padronizadas tiveram melhor desempenho do que a amostra “em branco”, que habilita um usuário a ter uma pegada aumentada. A Figura 11 mostra um gráfico que ilustra o desempenho de cada padrão.

[053] A menos que especificamente declarado, termos e frases usados neste documento, e variações dos mesmos, a menos que de outro modo expressamente declarados, devem ser interpretados abertos em oposição a limitantes. De modo semelhante, um grupo de itens ligado à conjunção “e” não deveria ser lido como exigindo que cada e todos dentre esses itens esteja presente no agrupamento, porém, deveria ser lido como “e/ou” a menos que expressamente declarado de outro modo. De modo similar, um grupo de itens ligado à conjunção “ou” não deveria ser lido como exigindo exclusividade mútua dentre aquele grupo, porém, também deveria ser lido como “e/ou” a menos que expressamente declarado de outro modo.

[054] Além disso, embora itens, elementos ou componentes da invenção possam ser descritos ou reivindicados no singular, o plural é contemplado dentro do escopo da mesma a menos que a limitação ao singular seja explicitamente declarada. A presença de palavras e frases de sentido amplo tais como “um ou mais”, “pelo menos”, “porém”, “não limitado a” ou outras frases similares em algumas instâncias não deveria ser lido para significar que o caso mais restrito é destinado ou exigido em instâncias em que tais frases de sentido amplo podem estar ausentes.

[055] Embora a presente matéria tenha sido descrita em detalhes em relação a modalidades exemplificativas específicas e métodos da mesma, será entendido que aqueles versados na técnica, após atingirem um entendimento do supracitado podem prontamente produzir alterações em variações de, e equivalentes de tais modalidades. Consequentemente, o escopo da presente invenção é a título de exemplo em vez de a título de limitação, e a invenção não impede a inclusão de tais modificações, variações e/ou adições à presente matéria conforme seria prontamente evidente a um indivíduo de habilidade comum na técnica com o uso dos ensinamentos descritos no presente documento.

Claims (22)

1. Superfície de contato para um objeto, caracterizada pelo fato de que compreende: uma camada base plana que tem uma área microestruturada; e uma microestrutura composta disposta na área microestruturada compreendendo: um primeiro conjunto de microestruturas que tem um primeiro microrrecurso com uma primeira largura entre 80 μm e 120 μm, o primeiro conjunto de microestruturas disposto na camada base plana; e um segundo conjunto de microestruturas que tem um segundo microrrecurso com uma segunda largura menor que a primeira largura, o segundo conjunto de microestruturas que tem uma primeira porção disposta na camada base plana e uma segunda porção disposta no primeiro conjunto de microestruturas; em que a microestrutura composta inclui uma porcentagem de contato da microestrutura composta com a pele de uma mão em contato com a superfície de contato atribuível ao primeiro e segundo conjuntos de microestrutura na faixa de 1% a 25%.

2. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma camada adesiva afixada à camada base plana configurada para afixar a camada base plana ao objeto.

3. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a segunda largura é entre 25% e 41% da primeira largura.

4. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a microestrutura composta compreende adicionalmente um terceiro conjunto de microestruturas que tem um terceiro microrrecurso com uma terceira largura entre 3% e 6% da primeira largura.

5. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro microrrecurso inclui bordas deformadas de modo que o primeiro conjunto de microestruturas proporcione picos e vales na camada base.

6. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a microestrutura composta tem uma altura na faixa de 30 μm a 100 μm.

7. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a porcentagem de contato está na faixa de 1% a 7%.

8. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro microrrecurso tem um corte transversal obtido a partir do grupo que consiste em circular, quadrado, oval, triângulo, retângulo, barra ou qualquer combinação dos mesmos.

9. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a microestrutura composta, a camada base e a camada adesiva são semitransparentes.

10. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro conjunto de microestruturas tem um primeiro intervalo na faixa de 260 μm a 300 μm.

11. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o segundo conjunto de microestruturas tem um segundo intervalo menor que 24% do primeiro intervalo.

12. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a microestrutura composta compreende adicionalmente um terceiro conjunto de microestruturas que tem um terceiro intervalo menor que 15% do primeiro intervalo.

13. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro conjunto de microestruturas e o segundo conjunto de microestruturas são não registrados.

14. Superfície de contato para um objeto, caracterizada pelo fato de que compreende: uma camada base que tem uma área microestruturada; uma microestrutura composta disposta na área microestruturada compreendendo: um primeiro conjunto de microestruturas disposto na camada base; um segundo conjunto de microestruturas que tem uma primeira porção disposta na camada base e uma segunda porção disposta no primeiro conjunto de microestruturas; e um terceiro conjunto de microestruturas que tem uma primeira porção disposta na camada base, uma segunda porção disposta no primeiro conjunto de microestruturas e uma terceira porção disposta no segundo conjunto de microestruturas; e uma camada adesiva afixada à camada base configurada para afixar a camada base ao objeto.

15. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o segundo conjunto de microestruturas tem um segundo microrrecurso que tem uma largura entre 25% e 41% menor que um primeiro microrrecurso do primeiro conjunto de microestruturas.

16. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o segundo conjunto de microestruturas tem um segundo microrrecurso com bordas deformadas de modo que a microestrutura composta forme picos e vales na camada base.

17. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o primeiro conjunto de microestruturas, o segundo conjunto de microestruturas e o terceiro conjunto de microestruturas são não registrados.

18. Superfície de contato para um objeto, caracterizada pelo fato de que compreende: um conjunto de microestruturas, disposto em uma superfície, compreendendo: um primeiro microrrecurso que tem uma largura na faixa de 15 μm a 3000 μm, uma profundidade na faixa de 30 μm e 1500 μm e intervalo na faixa de 100 μm e 3000 μm; e um segundo microrrecurso que tem uma largura entre 25% e 41% menor que a largura do primeiro microrrecurso; em que uma porcentagem de contato atribuível ao conjunto de microestruturas entre o conjunto de microestruturas e a pele de um indivíduo que segura a superfície está na faixa de 1% a 25%.

19. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que a superfície é uma superfície externa de um recipiente.

20. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o conjunto de microestruturas tem uma profundidade na faixa de 30 μm e 100 μm e uma porcentagem de contato atribuível ao conjunto de microestruturas entre o conjunto de microestruturas e a pele do indivíduo que segura a superfície está na faixa de 1% a 7%.

21. Superfície de contato, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o conjunto de microestruturas compreende adicionalmente um terceiro microrrecurso que tem uma largura menor que a largura do segundo microrrecurso.

22. Superfície de contato para um objeto, caracterizada pelo fato de que compreende: uma camada base que tem uma área microestruturada; uma microestrutura composta disposta na área microestruturada compreendendo um primeiro conjunto de microestruturas que tem um primeiro microrrecurso, em que a microestrutura composta tem uma profundidade de entre 30 μm e 250 μm e em que uma porcentagem de contato atribuível à microestrutura composta entre o primeiro conjunto de microestruturas e a pele de um indivíduo que segura a superfície está na faixa de 1% a 25%; e uma camada adesiva afixada à camada base configurada para afixar a camada base ao objeto, em que a microestrutura composta aumenta uma força de pegada em comparação com uma superfície de contato sem uma microestrutura composta na mesma.

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