ITMI20012524A1 - Dispositivo assorbitore di umidita' di ridotto spessore e processo per la sua produzione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO ASSORBITORE DI UMIDITA DI RIDOTTO SPESSORE E PROCESSO PER LA SUA PRODUZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo assorbitore di umidità di ridotto spessore e ad un processo per la sua produzione.

Il dispositivo delTinvenzione è utile per Timpiego in tutte le applicazioni in cui è necessario mantenere un’atmosfera priva di umidità, ma lo spazio a disposizione per il dispositivo assorbitore di umidità è ridotto. La principale applicazione prevista è negli schermi comprendenti diodi organici emettitori di luce; nel resto della descrizione si farà quindi riferimento all’uso in questi schermi, a cui però il dispositivo dell’invenzione non è limitato.

I diodi organici emettitori di luce sono studiati negli ultimi anni per la produzione di schermi piatti, di bassissimo spessore e peso. Le principali applicazioni previste nel breve periodo sono come schermi luminosi per telefoni cellulari, per apparecchiature stereo, per cruscotti di automobili e simili, ma non è esclusa la produzione di schermi di grandi dimensioni e capaci di riprodurre immagini in movimento, da impiegare per esempio come schermi di computer o di televisori.

I diodi organici emettitori di luce sono meglio noti nella letteratura specializzata con la definizione inglese “Organic Light Emitting Diode” o con il suo acronimo OLED, che verrà adottato nel resto del testo. Con lo stesso termine OLED si indicano, oltre ai singoli diodi che costituiscono sorgenti luminose puntiformi, anche gli schernii costituiti da una pluralità di tali diodi.

hi estrema sintesi, la struttura di un OLED (schematizzata nella vista in sezione riportata in figura 1) è costituita da un primo supporto trasparente V, essenzialmente planare e realizzato generalmente in vetro o con un polimero plastico; una prima serie di elettrodi, E, trasparenti lineari e paralleli tra loro depositata sul primo supporto; un doppio strato, O, di materiali organici elettroluminescenti diversi, di cui il primo conduttore di elettroni ed il secondo di vacanze elettroniche, depositati sulla prima serie di elettrodi; una seconda serie di elettrodi, E’, lineari e paralleli tra loro e con orientamento ortogonale a quelli della prima serie, a contatto con la parte superiore del doppio strato di materiali organici, di modo che questo sia compreso tra le due serie di elettrodi; e un secondo supporto non necessariamente trasparente, R, che può essere realizzato in vetro, metallo o plastica, essenzialmente planare e parallelo al primo supporto. I due supporti sono fissati tra loro lungo il perimetro, generalmente per incollaggio con una colla C, così che la parte attiva della struttura (elettrodi, materiali organici elettroluminescenti) viene a trovarsi in uno spazio chiuso, S. Il supporto trasparente, V, è la parte in cui viene visualizzata Γ immagine, mentre il secondo supporto, R, ha generalmente solo la funzione di chiusura e sostegno del dispositivo, per conferire allo stesso sufficiente resistenza meccanica.

Il materiale che costituisce la prima serie di elettrodi trasparenti è comunemente lIΤΟ, una miscela di ossidi di stagno e indio, ma possono essere impiegate anche altre miscele di ossidi, generalmente a base di ossido di stagno o zinco, polimeri conduttori come le poliimmidi o strati estremamente sottili (centinaia di Angstrom) di metalli ad elevata conducibilità elettrica, come Al, Cu o Au.

11 materiale della seconda serie di elettrodi può essere uno di quelli sopra indicati per la prima serie oppure, nel caso di elettrodi non trasparenti, i metalli; i materiali più comunemente impiegati sono le leghe AL-Li o AL-Mg oppure doppi strati compositi costituiti da alluminio su cui sono depositati strati sottili di metalli alcalini o alcalino-terrosi o loro composti; esempi di tali doppi strati compositi sono Al-LiF o Al-Li20.

I materiali organici elettroluminescenti possono essere in forma di molecole discrete o polimerica, ma si tratta in ogni caso di specie poliinsature; il composto più comunemente usato è un complesso di alluminio con la chinolina.

Per un’esposizione dei principi di funzionamento degli OLED e per maggiori dettagli sulla loro struttura si rimanda alla letteratura di settore.

II principale problema che si è riscontrato con questi dispositivi è che perdono rapidamente le loro caratteristiche di emissione luminosa in seguito all’assorbimento di umidità. La vita di questi dispositivi si riduce da migliaia o decine di migliaia di ore in assenza di umidità, come verificato sperimentalmente in apposite camere ad atmosfera controllata, a poche ore quando esposti in atmosfera. Anche se i meccanismi del degrado funzionale degli OLED non sono ancora stati completamente chiariti, è probabile che il fenomeno sia attribuibile da una parte a reazioni di somma della molecola d’acqua con i legami insaturi del componente organico, e dall’altra alla reazione dell'acqua con gli elettrodi, in particolare i catodi metallici. Il principale canale di ingresso dell’acqua negli OLED è la saldatura perimetrale dei due supporti, che viene generalmente effettuata per incollaggio tramite resine epossidiche, permeabili all’acqua, usate da quasi tutti i costruttori. L’umidità può anche essere rilasciata dagli stessi componenti interni dell'OLED.

I brevetti USA 5.804.917 e USA 5.882.761 e le pubblicazioni di domanda intemazionale WO 98/59356 e WO 99/35681 descrivono l'impiego all’ interno dei dispositivi di materiali assorbitori di umidità. Tutti questi documenti indicano però l’uso del materiale assorbitore in modo generico, e non spiegano come sia possibile integrare la fase di introduzione del materiale assorbitore nell’ OLED nel processo produttivo del dispositivo.

La pubblicazione di ricerca RD 430061 offre, rispetto ai documenti citati in precedenza, una descrizione dettagliata della struttura di un possibile dispositivo assorbitore di umidità per OLEDs. Questo dispositivo è costituito genericamente da un rettangolo di foglio di bistrato alluminio-polietilene con una cava centrale in cui è alloggiato un materiale assorbitore di umidità in polvere (per esempio, CaO); lungo i bordi del foglio di alluminio è termosaldato un foglio di un materiale polimerico penneabile all’acqua ma in grado di trattenere le particelle di polvere dell’assorbitore, per esempio un tessuto-non-tessuto di polietilene. L’insieme è un oggetto discreto che può essere disposto nello spazio interno (S) dell’OLED, generalmente a contatto con il secondo supporto (R) in modo che il foglio permeabile all’acqua sia rivolto verso la struttura attiva, costituita dagli elettrodi (E, E’) e dal doppio strato organico (O).

Anche il sistema descritto in RD 430061 presenta però alcune criticità d’uso. Infatti, è necessario che il dispositivo assorbitore non venga in contatto con gli elettrodi o gli strati di materiali organici per evitare che questi vengano danneggiati per compressione o sfregamento, e quindi il dispositivo assorbitore deve poter essere posizionato nello spazio S dell’OLED occupandone solo la parte inferiore: attualmente, la richiesta dei produttori di OLED è per dispositivi assorbitori di spessore tale che l’altezza massima in ogni loro punto rispetto al secondo supporto R sia di circa 0,4 mm. Nel sistema di RD 430061, il bistrato alluminio-polietilene, che deve conferire consistenza meccanica all’insieme, non può essere di spessore inferiore a circa 0,065 mm, mentre il tessuto-non-tessuto ha generalmente uno spessore di almeno 0,1 mm; inoltre questo dispositivo deve essere fissato al secondo supporto R, generalmente con colle o nastro biadesivo, che hanno uno spessore di circa 0,01-0,03 mm. Infine, il dispositivo assorbitore complessivo può risultare defonnato rispetto alla forma ideale planare, sia subito dopo la produzione o in seguito alle operazioni di introduzione nell’OLED, occupando quindi uno spessore maggiore di quello teorico, con i rischi prima citati di rovinare gli elettrodi o gli strati organici: ciò obbliga a ridurre ulteriormente lo spessore “teorico” per garantirsi un margine di sicurezza che tenga conto di queste possibili inomogeneità. Ne consegue che lo spessore a disposizione per il materiale assorbitore è, nella migliore delle ipotesi, di 0,2 mm, mentre sarebbe preferibile poter aumentare la quantità di materiale caricata nel dispositivo per garantire una migliore capacità di assorbimento.

La domanda di brevetto Italiana MI2000A002098 a nome della Richiedente rappresenta un miglioramento rispetto ai dispositivi della tecnica nota. In questa domanda viene descritto un sistema assorbitore di umidità in cui le parti componenti sono presenti in struttura “ribaltata” rispetto a quanto noto, in cui la cava destinata ad accogliere il materiale assorbitore è ricavata per stampaggio nella membrana permeabile all’acqua, e il dispositivo è poi completato da un foglio di un materiale impermeabile ai fluidi. Un OLED contenente un simile dispositivo assorbitore è rappresentato schematicamente in sezione in figura 2 (in cui simboli uguali a quelli della figura 1 hanno lo stesso significato): nello spazio S è inserito il dispositivo costituito dalla membrana permeabile P e dal foglio impermeabile B, tra cui è racchiuso il materiale assorbitore M; il dispositivo è a contatto con il secondo supporto R tramite il foglio B. Questa configurazione fa sì che anche il bordo di sigillatura tra membrana P e foglio B sia a contatto con il supporto R, evitando il rischio che sue deformazioni lo portino in contatto con la struttura attiva dell’OLED; inoltre, poiché in questo caso la parte che conferisce resistenza meccanica al dispositivo è la membrana P, è possibile ridurre lo spessore del foglio B a valori inferiori ai circa 0,065 mm richiesti nella configurazione precedente, aumentando così lo spazio a disposizione per il materiale M. Anche questo sistema comunque richiede, per essere fissato al supporto R, l’impiego di uno strato di colla o di un nastro biadesivo (indicati in figura genericamente come elemento A), che contribuiscono allo spessore complessivo del dispositivo a scapito dello spazio disponibile per il materiale M.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo assorbitore di umidità di ridotto spessore, così come di fornire un processo per la produzione di questo dispositivo.

Questi scopi vengono ottenuti secondo la presente invenzione che in un suo primo aspetto riguarda un dispositivo costituito da:

- una membrana permeabile all’acqua ma in grado di trattenere particelle solide, formata in modo da presentare un bordo perimetrale continuo e almeno due depressioni rispetto al livello di detto bordo separate tra loro da almeno una zona allo stesso livello del bordo;

- un foglio monoadesivo o biadesivo in grado di trattenere particelle solide e fissato alla membrana lungo tutto detto bordo perimetrale e detta zona allo stesso livello del bordo, definendo insieme alla membrana almeno due spazi chiusi in corrispondenza di dette depressioni della membrana stessa;

- un materiale assorbitore di umidità con una pressione di equilibrio di acqua inferiore a 10<-2 >mbar tra -15 °C e 130 °C in detti spazi chiusi.

Gli inventori hanno trovato che le colle impiegate nella produzione di fogli o nastri mono- o biadesivi presentano una buona velocità di permeazione di acqua, in modo tale che, anche se la colla viene a contatto col materiale assorbitore di umidità, la velocità di assorbimento di acqua di questo rimane sufficientemente elevata; di conseguenza, risulta possibile eliminare del tutto il foglio impermeabile (per esempio in metallo, plastica o bilaminati plastica-metallo) che era uno degli elementi componenti i dispositivi assorbitori della tecnica nota, sostituendolo con un foglio mono- o biadesivo e aumentando di conseguenza lo spessore a disposizione per il materiale assorbitore di umidità.

Altri vantaggi e caratteristiche dell 'invenzione saranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata in riferimento alle Figure in cui:

- la Fig. 1 mostra in forma schematica la sezione di uno schenno OLED;

- la Fig. 2 mostra in sezione e in forma schematica uno schenno OLED comprendente un dispositivo assorbitore di umidità della tecnica nota;

- la Fig. 3 mostra una vista esplosa di un dispositivo assorbitore di umidità secondo una prima forma realizzativa dell’ invenzione;

- la Fig. 4 mostra una vista esplosa di un dispositivo assorbitore di umidità secondo una forma realizzativa alternativa deH'invenzione;

- la Fig. 5 rappresenta in forma schematica ed in sezione uno schermo OLED contenente un dispositivo assorbitore di umidità dell’invenzione;

- la Fig. 6 rappresenta le principali operazioni del processo di produzione di un singolo dispositivo dell’invenzione; e

- la Fig. 7 rappresenta le principali operazioni di un processo continuo per la produzione del dispositivo dell’invenzione;

- la Fig. 8 rappresenta il risultato di un processo di produzione a lotti del dispositivo dell’invenzione.

Per chiarezza di rappresentazione, gli elementi mostrati nelle figure non sono in scala, ed in particolare gli spessori sono molto aumentati rispetto alle dimensioni laterali. Inoltre, gli esempi applicativi sono riferiti all’uso in OLED ma, come detto, il dispositivo dell’invenzione può trovare applicazione anche in altri sistemi quando lo spessore a disposizione è basso.

Le figure 1 e 2 sono già state descritta nel corso della discussione della tecnica nota.

Il dispositivo dell’invenzione è costituito da una membrana (11) e un foglio mono- (15) o biadesivo (21) fissati tra loro lungo il loro perimetro (12) e lungo le zone (14, 14’) che separano le depressioni (13, 13’) ricavate nella membrana e in cui è alloggiato il materiale assorbitore di umidità (19).

La membrana ha la funzione di confinare il materiale assorbitore in una porzione definita dello spazio S di uno scherno OLED, consentendo nel contempo all’umidità presente in detto spazio di arrivare facilmente e velocemente a contatto col materiale assorbitore. Allo scopo, la membrana deve preferibilmente avere una conducibilità per acqua superiore a 0,1 mg/(ora x cm<2>). La membrana deve inoltre presentare sufficiente consistenza meccanica, tale da poter essere formata per stampaggio. Detta membrana può essere del tipo con dimensioni e distribuzione dei fori omogenee; una simile membrana può essere formata da un retino metallico, da un tessuto polimerico o da un foglio metallico o polimerico microforato. Tra queste, per motivi di costo e leggerezza, è preferito l'impiego di membrane in materiale polimerico. Queste membrane devono presentare aperture non superiori a 20 pm, per poter trattenere le polveri del materiale assorbitore. In alternativa, è possibile impiegare membrane con distribuzione e dimensioni dei pori non uniformi, come per esempio i fogli di alluminio di spessore 4 o 5 pm prodotti dalla società giapponese Toyo, che presentano microfori con distribuzione casuale o, preferibilmente, membrane di tessuto-non-tessuto. Tipiche membrane in tessuto-non-tessuto sono quelle realizzate in polietilene, per esempio ad alta densità (noto nel settore come HDPE); membrane di questo tipo sono disponibili commercialmente con il nome ®

Tyvek (marchio registrato della società du Pont de Nemours). E stato determinato empiricamente che una membrana di tessuto-non-tessuto in HDPE avente uno spessore di almeno 0,12 mm presenta tutte le caratteristiche richieste per l'invenzione, cioè è sufficientemente rigida da poter essere fonnata per stampaggio, ha i valori richiesti di velocità di penneazione di acqua e un dispositivo dell'invenzione realizzato con questa membrana non perde particelle del materiale solido. Lo spessore di una membrana in tessuto-non-tessuto adatta agli scopi l'invenzione è preferibilmente non superiore a 0,15 mm: membrane di spessori superiori ovviamente soddisferebbero il requisito della resistenza meccanica, ma ridurrebbero inutilmente lo spessore a disposizione per il materiale assorbitore di umidità.

Il materiale assorbitore di umidità può essere qualunque materiale che presenti una pressione di equilibrio di acqua inferiore a 10<-2 >mbar in tutto il campo di temperature di impiego previsto degli schernii OLED, all'incirca tra -15 °C e 130 °C. Tra questi materiali, preferiti sono gli ossidi dei metalli alcalino-terrosi, come CaO, SrO e BaO; particolarmente preferito è CaO perché non pone problemi di sicurezza o ambientali duranti le fasi di produzione o nello smaltimento degli OLED, oltre che per il suo basso costo. Il materiale assorbitore è preferibilmente in forma di polvere, con granulometria generalmente inferiore a 300 pm, e preferibilmente compresa tra 10 e 100 pm. Al materiale assorbitore di umidità è possibile aggiungere polvere di altri materiali, per esempio piccole quantità di materiali inerti quali allumina, con la funzione di impedire un eccessivo impaccamento del materiale in seguito all'assorbimento di acqua, o di materiali assorbitori di altri gas, quali per esempio ossigeno, idrogeno o ossidi di carbonio.

I fogli (o nastri) mono- o bi adesivi sono ben noti e ampiamente usati in numerose applicazioni tecnologiche. Questi fogli o nastri sono generalmente costituiti da un supporto (un sottile foglio di materiale plastico) su una o entrambe le facce del quale è presente uno strato di un materiale adesivo. Per esempio, il supporto può essere realizzato in polietilenterefìalato (PET), con spessori compresi tra 4-5 e 10-20 pm, mentre gli strati adesivi sono realizzati con materiali acrilici con spessori dell’ordine delle decine di micron. Fogli o nastri adesivi di questo tipo sono disponibili commercialmente per esempio dalla ditta Giapponese Nitto-Denko, con il numero di catalogo HJ-3160W, o dalla ditta Giapponese Teraoka con il numero di catalogo 707: quest’ultimo foglio ha uno spessore complessivo di circa 30 μm , ed è quindi particolarmente adatto agli scopi di riduzione di spessore dei dispositivi dell’invenzione.

La figura 3 mostra in una vista esplosa, e in parziale spaccato, un primo possibile dispositivo assorbitore di umidità dell’invenzione. Il dispositivo 10 è costituito da una membrana 11 fonnata, generalmente per stampaggio, in modo da presentare un bordo perimetrale, 12, e depressioni, 13, 13’, separate tra loro da zone, 14, 14’, allo stesso livello del bordo; le linee tratteggiate a destra della membrana ne rappresentano le dimensioni effettive. La membrana è esemplificata come realizzata con un materiale a base di fibre, come nel caso del Tyvek . Alla membrana 11, lungo tutto il bordo 12 e le zone 14, 14’, è fissato un foglio monoadesivo, 15, costituito da un foglio polimerico 16 che supporta uno strato di materiale adesivo 17, protetto temporaneamente dalla pellicola non adesiva 18. Il foglio 15 è fissato alla membrana 11 lungo tutta la zona perimetrale 12 e le zone 14, 14’, con il foglio polimerico 16 a contatto con la membrana 11. Il fissaggio può essere realizzato per incollaggio o termosaldatura in dipendenza del tipo di membrana impiegata; in particolare, è sempre possibile un fissaggio con colle, mentre nel caso che la membrana sia realizzata con materiale polimerico, il fissaggio può essere realizzato per termosaldatura, utilizzando generalmente barre di compressione riscaldate a temperature di circa 100 °C come noto nella tecnica. Le depressioni 13, 13’, insieme al foglio 15, definiscono spazi riempiti con il materiale assorbitore di umidità 19; in figura, per mettere in evidenza tutti gli elementi che costituiscono il dispositivo dell’invenzione, solo due di tali spazi vengono mostrati riempiti col materiale 19, ma nei dispositivi reali quest’ultimo ovviamente riempie completamente detti spazi. La pellicola non adesiva, 18, viene rimossa subito prima del posizionamento del dispositivo 10 nella sua sede finale, esponendo così il materiale adesivo 17 tramite il quale il dispositivo 10 viene fissato ad una parete della camera da mantenere priva di umidità; nel caso di uno schermo OLED, questa è il secondo supporto R.

La figura 4 mostra una possibile forma di realizzazione alternativa del dispositivo dell’invenzione. Il dispositivo, 20, è analogo a quello della figura 3 (elementi analoghi nelle due figure sono indicati con gli stessi numeri), ma in questo caso al posto di quello monoadesivo 15 si impiega un foglio biadesivo 21, costituito da un foglio polimerico 22 che supporta su entrambe le facce strati di materiale adesivo 23, 23’; lo strato 23’ è protetto, prima dell’introduzione del dispositivo 20 nell’OLED, dalla pellicola non adesiva 24. Il fissaggio tra la membrana 11 e il foglio 21 può ancora avvenire per termosaldatura, ma può risultare preferibile in questo caso l’incollaggio sfruttando lo strato di materiale adesivo 23.

In figura 5 è mostrata schematicamente una sezione di un OLED contenente un dispositivo assorbitore di umidità dell’invenzione (è esemplificato il caso del dispositivo 10): il dispositivo 10 presenta la membrana 11 rivolta verso lo spazio S e 10 strato di materiale adesivo 17 (non mostrato in figura) del foglio 15 a contatto con 11 secondo supporto dell’ OLED, R. Per confronto con la figura 2, si nota come in questo caso il foglio 15 integra le funzioni di sigillatura del dispositivo 10 e di adesione al supporto R, rendendo superfluo il foglio B e aumentando di conseguenza lo spazio a disposizione per il materiale assorbitore 19.

In un suo secondo aspetto, l'invenzione riguarda un processo per la produzione di un sistema assorbitore di umidità, che comprende generalmente le operazioni di:

- predisporre un foglio di una membrana penneabile all’acqua ma in grado di trattenere particelle solide e di consistenza meccanica sufficiente da poter essere formato per stampaggio;

- formare per stampaggio detto foglio membrana in modo che esso presenti un bordo perimetrale continuo e almeno due depressioni rispetto al livello di detto bordo separate tra loro da almeno una zona allo stesso livello del bordo;

- riempire dette depressioni con polvere di un materiale assorbitore di umidità con una pressione di equilibrio di acqua inferiore a IO<"2 >rnbar tra -15 °C e 130 °C;

- fissare al foglio membrana lungo tutto detto bordo perimetrale e lungo detta zona allo stesso livello del bordo un foglio mono- o biadesivo.

Il processo è mostrato schematicamente in figura 6; viene esemplificato il caso in cui il dispositivo comprenda tre depressioni. Nella prima operazione, a, il foglio membrana 60 viene posto tra una forma 61 ed un punzone 62 opportunamente sagomati, formando nel foglio tre depressioni 13, 13’, 13”. Nell'operazione successiva, b, le depressioni 13, 13’, 13” vengono riempite a rasamente con la polvere 19 del materiale assorbitore di umidità (o un’eventuale miscela di questo con altri materiali, come descritto in precedenza). Il riempimento a rasamente consiste nell’introdurre una quantità opportuna di materiale in polvere nelle depressioni, e rimuovere un’eventuale parte eccedente “raschiando” la superficie del foglio 60 con un’apposita lama (non mostrata). Nell’operazione c, sul foglio 60 viene posto il foglio mono- o biadesivo 63 e i due fogli vengono fissati tra loro per incollaggio o termosaldatura lungo una zona continua 64 intorno alle depressioni 13, 13’, 13” e lungo le zone tra le depressioni, 65, che si trova allo stesso livello della zona 64. Quando si usi un foglio biadesivo (dispositivo di tipo 20), il fissaggio può essere effettuato semplicemente sfruttando le proprietà di adesione dello strato 23. La pellicola di protezione 19 o 24 rimane nel dispositivo finale, e verrà rimossa subito prima del posizionamento del dispositivo dell’invenzione in un OLED.

Il processo fin qui descritto è relativo alla produzione di un singolo dispositivo assorbitore alla volta, ma ovviamente, per motivi di produttività ed economicità, il processo viene preferibilmente realizzato in continuo, impiegando sia il foglio che costituisce la membrana che il foglio mono- o biadesivo in forma di nastri alimentati in continuo alle stazioni di formatura delle depressioni, riempimento col materiale assorbitore e chiusura col foglio adesivo; in alternativa, i dispositivi dell’ invenzione possono essere prodotti a lotti, impiegando fogli di grandi dimensioni ed eseguendo le operazioni prima ricordate contemporaneamente su più dispositivi.

La prima possibilità (produzione in continuo) è rappresentata schematicamente in figura 7; le frecce indicano la direzione di movimento del nastro. In questo caso l’operazione a viene realizzata facendo svolgere da una bobina (non mostrata) un nastro 70 costituito dal materiale della membrana 11, e facendo scorrere detto nastro tra due rulli opportunamente sagomati, 71, 7Γ, uno dei quali presenta sulla sua superficie rilievi 72 e il secondo depressioni corrispondenti 73. L’operazione b viene realizzata facendo passare il nastro 70 prima sotto una stazione 74 di alimentazione della polvere di materiale assorbitore di umidità 19 (o un miscela contenente questo materiale); la stazione 74 può essere per esempio una tramoggia. Di seguito il nastro viene fatto passare sotto l’elemento 75, che rimuove l’eccesso di materiale 19 dalla superficie del nastro 70; quest’ultima operazione può essere favorita per esempio tramite vibrazione del nastro. Infine, l’operazione c viene realizzata facendo passare il nastro 70 con le depressioni riempite di materiale 19, insieme ad un nastro 76 monoo biadesivo (corrispondente ai fogli 15 o 21 rispettivamente), sotto un rullo 77 di compressione e/o riscaldamento, che realizza il fissaggio dei fogli 70 e 76 nelle zone 78 (in corrispondenza delle zone 14, 14’, .. della figura 3) e lungo tutto il perimetro dei due nastri; anche il nastro 76 viene convenientemente fatto svolgere da una bobina, non mostrata in figura. Dal nastro continuo accoppiato così ottenuto, i dispositivi di tipo 10 o 20 vengono ottenuti con opportuni tagli praticati lungo le zone 78 (operazione non mostrata).

La figura 8 rappresenta un parziale spaccato di un possibile risultato del processo di produzione in lotti. In questo caso si ottiene un manufatto, 80, comprendente una pluralità di depressioni riempite del materiale (o miscela) 19; da questo, per taglio lungo le linee tratteggiate in corrispondenza di zone di tipo 14, 14’, si ottengono più dispositivi dell’invenzione, 10 (o 20); è esemplificato il caso in cui dal manufatto 80 si ottengono quattro dispositivi, ognuno dei quali comprende una matrice 5 x 5 di depressioni riempite del materiale 19.

È anche possibile un processo intermedio tra quello continuo e quello a lotti (caso non rappresentato nelle figure). In questo caso si impiegano una forma ed un punzone multipli, di tipo 61 e 62 rispettivamente, e si fa avanzare tra questi un foglio continuo di tipo 70; l’avanzamento avviene per “passi”, di lunghezza equivalente a quella dello stampo misurata nel senso di avanzamento del foglio. Lo stampaggio della membrana, il suo riempimento con la polvere 19 e il fissaggio del foglio monoo biadesivo vengono realizzati in fasi discrete come nel processo esemplificato con riferimento alla figura 6.

in tutti i processi in cui si producono più sistemi alla volta (continuo, per lotti o misto), se sono note in anticipo le dimensioni laterali dei dispositivi 10 o 20 finali, è anche possibile prevedere che le zone 14, 14’ lungo le quali verranno effettuati i tagli per separare i vari dispositivi (e che costituiranno il bordo 12 in questi) abbiano una larghezza maggiore delle zone 14, 14’ comprese nei singoli dispositivi.

hi alternativa al taglio è possibile fustellare il nastro, tagliando tutti gli strati tranne la pellicola non adesiva (18 o 24) di modo che questa costituisca un supporto da cui i singoli sistemi assorbitori vengono prelevati al momento dell’uso, come noto nel settore delle etichette autoadesive.

I dispositivi dell’invenzione sono stati rappresentati nelle figure come aventi depressioni di forma quadrata o rettangolare, geometrie preferibili per la maggior facilità di realizzazione soprattutto nel caso della produzione in continuo; naturalmente però le depressioni potrebbero avere anche altre forme, per esempio triangolare, romboidale o esagonale.

Oltre al vantaggio descritto in precedenza di aumentare lo spessore a disposizione del materiale 19 la geometria del dispositivo dell’ invenzione, con più zone di collegamento tra la membrana e il foglio mono- o biadesivo, ne aumenta la rigidità meccanica e rende più agevoli la sua produzione e il suo stoccaggio. In particolare, parcellizzando la distribuzione del materiale assorbitore in più zone tra loro separate, si evita il problema dello spostamento di gran parte della polvere in una sola parte del dispositivo quando questo non è mantenuto in posizione orizzontale (cosa che può avvenire facilmente per esempio durante il trasporto), che porta a disomogeneità di spessore tra sue diverse parti con perdita del controllo sullo spessore massimo consentito; risulta più facile in sede di produzione riempire con uno spessore costante di materiale assorbitore una pluralità di depressioni relativamente piccole che un’unica depressione che occupi tutta la superficie del dispositivo (a meno del bordo); infine, fogli o rotoli comprendenti più dispositivi dell’invenzione possono essere facilmente piegati o arrotolati, risultando convenienti per lo stoccaggio o il trasporto.

Claims (24)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo assorbitore di umidità di ridotto spessore (10; 20) costituito da: - una membrana (11) permeabile all’acqua ma in grado di trattenere particelle solide, fonnata in modo da presentare un bordo perimetrale continuo (12) e almeno due depressioni (13, 13’) rispetto al livello di detto bordo separate tra loro da almeno una zona (14, 14’) allo stesso livello del bordo; un foglio monoadesivo (15) o biadesivo (21) in grado di trattenere particelle solide e fissato alla membrana lungo tutto detto bordo perimetrale e detta zona allo stesso livello del bordo, definendo insieme alla membrana almeno due spazi chiusi in corrispondenza di dette depressioni della membrana stessa; - un materiale assorbitore di umidità (19) con una pressione di equilibrio di acqua inferiore a 10<-2 >mbar tra -15 °C e 130 °C in detti spazi chiusi.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detta membrana ha conducibilità per acqua superiore a 0,1 mg/(ora x cm ).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 in cui detta membrana presenta aperture di dimensioni non superiori a 20 μm .
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 in cui detta membrana è fonnata da un retino metallico, da un tessuto polimerico o da un foglio metallico o polimerico microforato.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 in cui detta membrana è formata da un foglio di alluminio di spessore non superiore a 5 μm.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 in cui detta membrana è formata da un tessuto-non-tessuto.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6 in cui detto tessuto-non-tessuto è realizzato in polietilene ad alta densità.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 in cui detta membrana ha uno spessore superiore a 0,12 mm.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8 in cui detta membrana ha uno spessore inferiore a 0,15 mm.
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui il materiale assorbitore di umidità è scelto tra gli ossidi dei metalli alcalino-terrosi.
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10 in cui il materiale assorbitore di umidità è in forma di polvere di granulometria inferiore a 300 μηι.
12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11 in cui detta granulometria è compresa tra 10 e 100 μηι.
13. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 10 in cui il materiale assorbitore di umidità è CaO.
14. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 10 in cui al materiale assorbitore di umidità è aggiunta una polvere di un altro materiale scelto tra allumina o un materiale assorbitore di ossigeno, idrogeno o ossidi di carbonio.
15. 15. Processo per la produzione di un sistema assorbitore di umidità della rivendicazione 1 comprendente le operazioni di: - predisporre un foglio (60) di una membrana permeabile all’acqua ma in grado di trattenere particelle solide e di consistenza meccanica sufficiente da poter essere formato per stampaggio; - formare per stampaggio detto foglio membrana in modo che esso presenti un bordo perimetrale continuo (12) e almeno due depressioni (13, 13’) rispetto al livello di detto bordo separate tra loro da almeno una zona (14) allo stesso livello del bordo; - riempire dette depressioni con polvere di un materiale assorbitore di umidità (19) con una pressione di equilibrio di acqua inferiore a 10' mbar tra -15 °C e 130 °C; - fissare al foglio membrana lungo tutto detto bordo perimetrale e lungo detta zona allo stesso livello del bordo un foglio mono- o biadesivo (64).
16. 16. Processo secondo la rivendicazione 15 in cui la formazione di dette depressioni è ottenuta per stampaggio interponendo detto foglio (60) tra una fonna (61) ed un punzone (62).
17. 17. Processo secondo la rivendicazione 15 in cui l’operazione di riempimento di dette depressioni è realizzata con la tecnica a rasamento.
18. 18. Processo secondo la rivendicazione 15 in cui si usa un foglio biadesivo e in detta operazione di fissare il foglio membrana al foglio biadesivo si sfruttano le proprietà di adesione di strato adesivo (23) del foglio biadesivo.
19. 19. Processo secondo la rivendicazione 15 per produrre in continuo dispositivi assorbitori di umidità che comprende le operazioni di: fare scorrere un nastro (70) costituito dal materiale di detta membrana (11) tra due rulli sagomati (71, 71), uno dei quali presenta sulla sua superficie rilievi (72) e il secondo depressioni corrispondenti (73), in modo da formare depressioni (13, 13’) sulla superficie superiore del nastro; - fare passare il nastro sagomato nella precedente operazione prima sotto una stazione (74) che alimenta polvere del materiale assorbitore di umidità (19) in dette depressioni, e di seguito sotto un elemento (75) che rimuove l’eccesso di materiale assorbitore di umidità dalla superficie di detto nastro; - fare passare il nastro (70) con dette depressioni riempite di materiale assorbitore di umidità, insieme ad un nastro mono- o biadesivo (76), sotto un rullo (77) di compressione e/o riscaldamento che realizza il fissaggio di detto nastro di materiale membrana e detto nastro mono- o biadesivo lungo tutto il perimetro di detti nastri e in zone (78) comprese tra dette depressioni.
20. 20. Processo secondo la rivendicazione 19 comprendente inoltre l’operazione di separare almeno due dispositivi assorbitori di umidità (10; 20) tramite tagli lungo almeno una di dette zone tra le depressioni del nastro ottenuto dall’accoppiamento del nastro membrana e del nastro mono- o biadesivo.
21. 21. Processo secondo la rivendicazione 19 comprendente inoltre l’operazione di fustellare il nastro ottenuto dall’accoppiamento del nastro membrana e del nastro mono- o biadesivo, tagliando lungo almeno una di dette zone tra le depressioni tutti gli strati che costituiscono detti nastri tranne la pellicola non adesiva (18; 24).
22. 22. Processo secondo la rivendicazione 15 per produrre in lotti dispositivi assorbitori di umidità che comprende le operazioni di: - predisporre un foglio di materiale membrana (11) avente almeno una dimensione laterale almeno doppia di quella del dispositivo (10; 20) da produrre; - formare in detto foglio un numero di depressioni multiplo del numero di depressioni del dispositivo da produrre; - riempire le depressioni formate nell’operazione precedente con un materiale assorbitore di umidità o una miscela di polveri comprendente un materiale assorbitore di umidità; - formare un manufatto (80) fissando sul foglio di materiale membrana avente almeno una dimensione laterale almeno doppia di quella del dispositivo da produrre un foglio mono- o biadesivo di uguali dimensioni.
23. 23. Processo secondo la rivendicazione 22 comprendente inoltre l’operazione di separare almeno due dispositivi assorbitori di umidità (10; 20) tramite tagli lungo almeno una di dette zone tra le depressioni di detto manufatto.
24. 24. Processo secondo la rivendicazione 22 comprendente inoltre l’operazione di fustellare detto manufatto, tagliando lungo almeno una di dette zone tra le depressioni tutti gli strati che costituiscono il manufatto tranne la pellicola non adesiva (18; 24).