KR20050016283A - 수 접촉 지시계 - Google Patents

수 접촉 지시계

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KR20050016283A
KR20050016283A KR10-2004-7005013A KR20047005013A KR20050016283A KR 20050016283 A KR20050016283 A KR 20050016283A KR 20047005013 A KR20047005013 A KR 20047005013A KR 20050016283 A KR20050016283 A KR 20050016283A
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러셀디. 버크홀즈
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제임스에스. 므로진스키
레이몬티. 이그내치오
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

본 발명에는 접착 용품이 개시되어 있다. 접착 용품은 투명 필름을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제 1 층을 포함한다. 또한, 접착 용품은 유체 운반 기판을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 가지며, 제1 주면이 상기 제1 층의 제2 주면과 접촉되어 있는 제2 층, 및 유체 운반가능한 잉크를 포함하고, 상기 제2 층의 제2 주면과 결합된 제3 층을 포함한다. 이후에 접착 용품은 접착층을 포함한다.

Description

수 접촉 지시계 {WATER CONTACT INDICATOR}
본 발명은 유체, 특히 수 노출을 탐지할 수 있는 접착 용품에 관한 것이다.
유체 노출을 지시하는 접착 용품, 예를 들어 테이프 또는 라벨은 수많은 용도에 바람직하다. 예를 들어, 이러한 접착 용품은 물이 가득찬 파이프에서 소량의 누출을 탐지할 수 있게 한다. 또한, 이러한 접착 용품은 전자제품, 특히 소형 전자제품의 수 노출을 탐지하는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 수 노출을 지시하는 접착 용품은 전자 장치, 예를 들어 핸드폰, 개인용 디지털 보조기기, 소형 컴퓨터, 밧데리 충전기 또는 소형 전기 용품의 제조에 사용되어 기능적인 결함을 측정할 수 있게 할 것이다. 접착 용품은 전자 장치의 전자 부분내에 또는 외부 케이싱 상에 배치될 수 있다. 상기 장치가 물과 같은 유체에 잠기거나 민감한 성분이 물과 같은 유체와 접촉된다면, 상기 원인을 피할 수 있거나 결함의 원인을 측정할 수 있다.
유체 지시에 사용되는 일부 접착 용품은 기판 상에 잉크층으로 표시된다. 상기 잉크는 물에 노출시 변하는 방식으로 표시된다. 예를 들어, 잉크는 스트립 (strip) 또는 도트 (dot)일 수 있으며, 물에 노출시 번질 수 있다. 일부 추가의 접착 용품은 투명한 커버 필름을 가져서 수 노출 전에 잉크의 얼룩을 방지한다. 그밖의 접착 용품은 물에 노출시 색이 변하는 잉크를 사용한다.
<발명의 개요>
일부 시판용 접착 용품은 고습도 조건하에 너무 쉽게 지시한다. 일부 추가의 시판용 접착 용품은 고습도 조건에 노출된 후에는 결국 수 접촉을 지시하지 못할 수 있다. 수 지시 접착 용품은 지속적인 수 노출시에는 지시하지만, 고습도 환경에서는 지시하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에는 접착 용품이 개시되어 있다. 접착 용품은 투명 필름을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제 1 층을 포함한다. 또한, 접착 용품은 유체 운반 기판을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 가지며, 제1 주면이 상기 제1 층의 제2 주면과 접촉되어 있는 제2 층, 및 유체 운반가능한 잉크를 포함하고, 상기 제2 층의 제2 주면과 결합된 제3 층을 포함한다. 이후에 접착 용품은 접착층을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시양태의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시양태의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시양태의 투시도이다.
도 4는 하기에 설명되는 고습도 노출 동안의 실시예 3을 나타낸 디지털 방식으로 기록된 현미경 사진이다.
유체 지시 접착 용품의 실시양태는 도 1에 도시되어 있다. 접착 용품 (10)은 제1 주면 (14) 및 제2 주면 (16)을 갖는 유체 운반 기판 (12)을 포함한다. 유체 운반가능한 잉크층 (18)은 기판 (12)의 제2 주면 (16) 상에 코팅된다. 잉크층은 제1 주면 (20) 및 제2 주면 (22)을 갖는다. 잉크층 (18)의 제1 주면 (20)은 기판 (12)의 제2 주면 (16)과 접촉되어 있다. 또한 접착 용품 (10)은 잉크층 (18)의 제2 주면 (22) 상에 부착된 접착층 (24)을 포함한다.
또한 접착 용품 (10)은 기판 (12)의 제1 주면 (14) 상에 적층된 투명층 (26)을 포함한다. 또한 접착 용품 (10)은 잉크층 (18)의 제2 주면 (22)에 대향하는 접착층 (24)에 고정된 릴리스 라이너 (release liner, 28)를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시양태는 도 2에 설명되어 있다. 접착 용품 (30)은 제1 주면 (34) 및 제2 주면 (36)을 갖는 기판 (32)을 포함한다. 잉크층 (38)은 기판 (32)의 제2 주면 (36) 상에 코팅된다. 잉크층은 제1 주면 (40) 및 제2 주면 (42)을 갖는다. 잉크층 (38)의 제1 주면 (40)은 기판 (32)의 제2 주면 (36)과 접촉되어 있다. 또한 접착 용품 (30)은 잉크층 (38)의 제2 주면 (42) 상에 부착된 접착층 (44)을 포함한다.
또한 접착 용품 (30)은 투명층 (46)을 포함한다. 도 2에 도시된 투명층 (46)은 투명 필름 (47) 및 투명층 접착층 (48)을 포함한다. 투명층 접착층 (48)은 기판 (32)의 제1 주면 (34)과 접촉되어 있다. 또한 접착 용품 (30)은 잉크층 (38)의 제2 주면 (42)에 대향하는 접착층 (44)에 고정된 릴리스 라이너 (50)를 포함한다. 투명층 접착층 (48)은 기판 (32)을 지나 연장되어 릴리스 라이너 (50)와 접촉되어 있다.
투명층 (46), 기판 (32) 및 잉크층 (38)에는 천공 (52)이 있다. 천공 (52)은 잉크층 (38)을 접착 용품 (30)의 외부면 (54)으로 노출시킨다.
본 발명의 접착 용품의 성분에 대한 자세한 설명은 하기에 더 기재된다.
기판
본 발명의 유체 지시 접착 용품은 유체를 운반할 수 있는 기판 ("유체 운반 기판")을 포함한다. 유체 운반 기판은 기판을 통해 유체를 운반할 것이다. 예를 들어, 기판은 므로진스키 (Mrozinski)의 미국 특허 제5,238,623호에 기재된 바와 같이 미공성 필름을 포함할 수 있다. 다수의 실시양태에서, 유체 운반 기판은 섬유질 기판이다. 섬유질 기판은 일반적으로 유체를 흡수할 수 있다. 그러나, 섬유질 기판은 일반적으로 고습도 환경하에서는 포화될 수 없을 것이다. 특정 실시양태에서, 기판은 수 흡수성 기판이다. 수 흡수성 기판은 일반적으로, 젖었을 때 응집 형태를 유지하는 물질로 제조된다. 적합한 기판으로는 셀룰로스 기재 종이와 같은 종이, 예를 들어 종이 타월 및 복사 등급 종이를 들 수 있다.
또한, 직물, 부직포 및 폴리올레핀이 적합한 기판일 수 있다. 폴리올레핀을 예를 들어 친수성 코팅물로 처리하거나, 친수성 섬유와 블렌딩함으로써 유체 흡수성을 강화시킬 수 있다. 그러나, 폴리올레핀을 친수성으로 만들기 위해 사용되는 임의의 코팅물은 선택된 접착제를 훼손시키거나, 선택된 접착제와 부정적으로 반응하지 않는 것으로 선택되어야 한다. 용융취입 또는 스펀본드 (spunbond) 기술을 사용하여 이러한 부직 웹을 제조할 수 있다. 부직 웹은 또한, 예를 들어 란도 웨버 (RANDO WEBBER) (미국 뉴욕주 마세돈 소재 란도 코포레이션 (Rando Corporation)) 에어-레잉 (air-laying) 기계 또는 카딩 (carding) 기계 상에서 제조될 수 있다.
폴리올레핀의 대표적인 예에는, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 초저밀도 폴리에틸렌 및 폴리부틸렌이 포함된다. 본 발명의 기판에 이용될 수 있는 추가의 물질에는 나일론, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 비닐 공중합체, 예를 들어 가소성 및 비가소성 염화폴리비닐 및 폴리비닐 아세테이트; 올레핀계 공중합체, 예를 들어 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 및 에틸렌/프로필렌 공중합체; 아크릴계 중합체 및 공중합체; 폴리카프로락톤; 및 상기 화합물들의 조합물이 포함된다. 임의의 플라스틱 재료 또는 엘라스토머성 플라스틱 물질의 혼합물 또는 블렌드, 예를 들어 폴리프로필렌/폴리에틸렌, 폴리우레탄/폴리올레핀, 폴리우레탄/폴리카르보네이트, 폴리우레탄/폴리에스테르 또한 사용될 수 있다.
적합한 기판의 구체적인 예에는 셀룰로스 종이, 예를 들어 미국 켄터키주 위클리프 소재의 웨스트바코 코포레이션 (Westvaco Corp.)으로부터 시판되는 흡수성 셀룰로스 종이인 웨스트바코 울트라소르브 (Westvaco Ultrasorb) FP "매트 (matte)"가 포함된다. 또한 기판은 표준 중량 복사 종이, 예를 들어 미국 테네시주 멤피스 소재의 인터네셔날 페이퍼 (International Paper)로부터 구입가능한 상표명 카피플러스 스탠다드 화이트 (COPYPLUS Standard White)하에 시판되는 종이일 수 있다.
다수의 실시양태에서, 수 흡수성 기판은 편평하다. 기판은 투명하거나, 백색이거나, 임의의 색일 수 있다. 일반적으로, 기판은 건조되면 불투명하여, 기판 아래의 층이 보이지 않게 된다. 다수의 실시양태에서, 기판은 젖었을 때 조차도 영구적으로 불투명하다.
유체 운반가능한 잉크
유체 운반가능한 잉크를 기판의 한 표면에 코팅하여 잉크층을 형성한다. 잉크는 유체, 페이스트 또는 분말로서 생성된 안료 또는 염료 용액의 분산액으로서 정의된다. 유체에 노출시, 유체 운반가능한 잉크가 이동하여 기판을 통해 유체와 함께 흐른다. 몇가지 실시양태에서, 기판의 천공은 잉크를 노출시키고 유체 노출의 경우에 잉크의 변위를 보조한다.
예를 들어, 수용성 잉크가 본 발명에 적합하다. 구체적인 실시양태에서, 상기 잉크는 미국 아이다호주 보이스 소재의 휴렛 팩커드사 (Hewlett Packard Co.)로부터 시판되는 푸른색 잉크로 인쇄되는 HP 잉크 젯 카트리지 51649a일 수 있다. 그밖의 예에는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 B. F. 구드리치 (Goodrich)로부터 구입가능한 상표명 히다치드 아주어 블루 더스틀레스 (HIDACID AZURE Blue dustless) 20DA2228하에 시판되는 푸른색 염료 분말 및 뉴저지주 마운트 올리브 소재의 바스프 코포레이션 (BASF Corp.)으로부터 구입가능한 상표명 파스투솔 레드 (FASTUSOL Red) 43LN하에 시판되는 붉은색 염료가 포함된다.
잉크는 기판 상에 분산될 수 있다. 다른 실시양태에서, 잉크는 접착층에 분산된 후, 기판과 접촉하게 된다. 상기 잉크는 특정 잉크에 적합하게 선택된 다양한 코팅 및 인쇄 기술을 이용하여 분산시킬 수 있다. 예를 들어, 잉크는 잉크 젯 프린터, 그라비어 인쇄, 곡면 (플렉소) 인쇄, 활판 인쇄 또는 분말 도장 기술을 이용하여 분산시킬 수 있다. 잉크를 다양한 적용 범위, 예를 들어 소정 패턴, 불규칙 패턴 또는 완전한 적용 범위로 기판 상에 분산시킬 수 있다.
접착제
접착층은 잉크층의 표면 상에 부착, 예를 들어 코팅되거나 적층된다. 접착제는 임의의 접착제, 예를 들어 열적으로 결합가능한 (고온 용융) 접착제 또는 자외선 활성화된 접착제일 수 있다. 일반적으로, 접착층은 감압성 접착제이다. 감압성 접착제는 일반적으로 이들의 특성을 특징으로 한다. 갑압성 접착제가 (1) 응집적이고 영구적인 점착성, (2) 지압 이하의 압력에 의한 기판의 접착성, (3) 피착체 상에 고정될 수 있는 충분한 고정능, 및 (4) 피착체로부터 깨끗하게 제거되기에 충분한 응집력을 비롯한 특성을 가지고 있다는 것은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 다수의 감압성 접착제는 일련의 상이한 응력률 조건하에서 이러한 특성을 만족해야 한다. 감압성 접착제의 특징을 최대한으로 활용하기 위해 첨가제가 감압성 접착제에 포함될 수 있다.
임의의 적합한 감압성 접착 조성물이 본 발명에 사용될 수 있다. 일반적으로, 감압성 접착제는, 예를 들어 기판 상의 처리물과 반응함으로써 유체를 운반할 수 있는 잉크의 능력을 훼손시켜서는 안된다. 감압성 접착 성분은 감압성 접착제 특성을 가진 임의의 물질일 수 있다. 또한, 감압성 접착 성분은 단일 감압성 접착제이거나, 2개 이상의 감압성 접착제의 조합물일 수 있다.
본 발명에 유용한 감압성 접착제로는, 예를 들어 천연 고무, 합성 고무, 스티렌 블록 공중합체, 폴리비닐 에테르, 폴리(메트)아크릴레이트 (아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 모두 포함함), 폴리올레핀 및 실리콘을 기재로 한 감압성 접착제를 들 수 있다.
감압성 접착제는 본래 점착성일 수 있다. 필요한 경우, 점착 부여제를 염기 물질에 첨가하여 감압성 접착제를 형성할 수 있다. 유용한 점착 부여제로는, 예를 들어 로진 에스테르 수지, 방향족 탄화수소 수지, 지방족 탄화수소 수지 및 테르펜 수지를 들 수 있다. 특별한 목적을 위하여, 예를 들어 오일, 가소제, 항산화제, 자외선 ("UV") 안정화제, 수소화된 부틸 고무, 안료 및 경화제를 비롯한 그밖의 물질을 첨가할 수 있다.
하나의 실시양태에서, 감압성 접착제는 하나 이상의 폴리(메트)아크릴레이트 (예를 들어, (메트)아크릴계 감압성 접착제임)를 기재로 한다. 폴리(메트)아크릴계 감압성 접착제는, 예를 들어 이소옥틸 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 2-메틸-부틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 및 n-부틸 아크릴레이트와 같은 하나 이상의 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르 단량체; 및 (메트)아크릴산, 비닐 아세테이트, N-비닐 피롤리돈, (메트)아크릴아미드, 비닐 에스테르, 푸마레이트, 스티렌 거대 단량체 또는 이들의 조합물과 같은 하나 이상의 임의의 공당량체 성분으로부터 유도된다. 일반적으로, 폴리(메트)아크릴계 감압성 접착제는 아크릴산 약 0 내지 약 20 중량%, 및 이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 또는 n-부틸 아크릴레이트 조성물 중 하나 이상, 바람직하게는 이소옥틸 아크릴레이트 약 100 내지 약 80 중량%로부터 유도된다. 본 발명에 적합한 실시양태는 아크릴산 약 2 내지 약 10 중량%, 및 이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 또는 n-부틸 아크릴레이트 조성물 중 하나 이상 약 90 내지 약 98 중량%로부터 유도된다.
접착층은 임의의 적합한 코팅 또는 적층 기술을 이용하여 잉크층 상에 부착된다. 예를 들어, 접착층은 종장형 전단력 장치 (예를 들어, 연신 다이, 필름 다이 또는 회전 막대 다이)로부터 접착 조성물을 용융 코팅, 연신 또는 압출하고, 이후에 연신 접착 조성물을 이동웹 (예를 들어, 플라스틱) 또는 그밖의 적합한 기판에 접촉시키는 것을 포함하는 연속식 형성 방법에 의해 형성될 수 있다. 관련된 연속식 형성 방법은 상기 접착 조성물 및 필름 다이로부터 공압출된 배킹 (backing) 물질을 압출하고, 얻어진 층상 생성물을 냉각시켜 접착 테이프를 형성하는 것을 포함한다. 그밖의 연속식 형성 방법은 접착 조성물을 급속하게 이동하는 웹 또는 그밖의 적합한 수행 기판에 직접적으로 접촉시키는 것을 포함한다. 이러한 방법을 이용하여, 접착 조성물을 회전 막대 다이와 같은 유연한 다이 립 (lip)을 가진 다이를 이용하여 이동하는 웹에 부착한다. 접착층은 또한 임의의 비연속식 코팅 방법에 의해 형성될 수 있다.
대안적으로, 접착제는 접착 조성물의 성분을 톨루엔과 같은 용매에 용해시키고 기판에 캐스팅함으로써 제조될 수 있다.
투명층
본 발명의 수 지시 접착 용품은 또한 유체를 운반하는 기판 상에 투명 필름을 포함하는 투명층을 갖는다. 투명층은 잉크층에 대향하는 기판 표면에 있다. 투명층은 기판의 모서리를 넘어서 연장되거나, 기판과 같은 크기일 수 있다. 일반적으로, 이러한 층은 방수일 수 있다. 이러한 층은, 수 지시 접착 용품을 인간이 취급하는 동안 수분으로부터 그리고 이슬/물방울로부터 보호한다. 또한, 추가의 층은 수 지시 접착 용품을 장시간의 잠수 동안 보호할 수 있고, 습도 노화 상태 동안 특정 수 지시 테이프의 수명을 연장시킬 수 있다. 특정 실시양태에서, 투명층은 잉크젯 인쇄, 열 전달 인쇄 및 곡면 (플렉소) 인쇄를 비롯한 다양한 인쇄 기술을 이용하여 인쇄될 수 있다. 또한, 투명층은 예를 들어 미국 특허 제6,117,530호 (존자 (Jonza) 등)에 개시된 바와 같은 다층 장식 필름일 수 있다.
투명층에는 도 2에 도시된 바와 같이 접착층이 있어서 투명층을 기판에 접착시킬 수 있다. 대안적으로, 투명층을 고온 적층에 의해 기판에 접착시켜, 기판과 투명층 사이에 접착층에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 투명층은 접착 용품 표면을 오물, 파편 및 처리 오염물로부터 보호할 뿐만 아니라, 지시계가 장시간 물에 잠길 때 종이 내의 색을 유지시킬 수 있게 한다. 접착 용품이 보호 필름없이 장시간 잠길 때, 하나의 잠재적인 문제점은 접착 용품이 번지거나 유실되어 다시 원래의 비지시 색 (백색)으로 돌아가기 시작하여 물에 노출되지 않았던 것을 판독할 수 없게 된다는 것이다. 또한, 기판의 재료에 따라, 보호 필름이 없는 접착 용품은 장시간 잠긴다면 붕괴되기 시작할 것이다. 그러나, 보호용 커버 필름을 가진 접착 용품은 종이에서의 변색을 억제할 것이고, 장시간 잠긴 후에 번지거나 붕괴되지 않을 것이다. 본 발명에 적합한 투명층의 구체적인 예에는, 상표명 스카치 프리미엄 투명 필름 테이프 (Scotch Premium Transparent Film Tape) 600하에 시판되는 UPVC 배킹 테이프; 상표명 스카치 박스 실링 테이프 (Scotch Box Sealing Tape) 375하에 시판되는 폴리프로필렌 테이프 및 상표명 스카치 박스 실링 테이프 355 또는 3M (등록상표) 열 전달 인쇄가능한 필름 테이프 (Thermal Transfer Imprintable Film Tape) 7861하에 시판되는 폴리에스테르 배킹 테이프가 포함되며, 이들 모두는 미국 미네소타주 세이트 폴 소재의 3M 컴파니로부터 구입할 수 있다.
추가의 층
본 발명의 수 지시 테이프는 추가의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇가지 실시양태는 접착층 및 잉크층 사이에 추가의 유체 운반 기판층을 포함한다. 수 지시용 테이프는 또한 테이프가 표면에 접착할 준비가 될 때까지 접착제에 접착된 릴리스 라이너, 예를 들어 실리콘 코팅된 종이 또는 필름을 포함할 수 있다.
테이프를 감긴 상태로 판매할 경우, 릴리스 물질 (예를 들어, 저 접착성 이면사이즈 (backsize))을 접착제에 대향하는 테이프의 면에 첨가하는 것이 이로울 수 있다.
제조 방법
일반적으로 본 발명의 수 지시 접착 용품은 상기한 기판을 유체 운반가능한 잉크로 코팅함으로써 제조된다. 기판은 시트의 형태이거나, 최종 생성물을 테이프의 롤상태로 감기에 적합한 긴 스트립일 수 있다. 잉크는, 기판을 완전히 덮도록 코팅되거나, 단편으로 또는 디자인으로 코팅될 수 있다. 잉크는 기판을 통해 번지지 않도록 코팅되어야 한다. 예를 들어, 잉크를 릴리스 라이너 상에 코팅한 후, 기판으로 옮길 수 있다.
이후에 접착제를 상기 기재된 잉크에 부착한다. 기판 및 잉크는 이후에 접착제로 완전히 코팅되거나, 접착제의 단편으로 코팅될 수 있다. 이러한 분할된 접착제는, 기판이 접착제에 의해 영향받을 수 있는 코팅물을 갖는 실시양태에서 바람직할 수 있다. 이후에 접착제는 필요할 경우 릴리스 라이너로 덮힌다.
다른 실시양태에서, 접착제는 접착 조성물을 릴리스 코팅물로 코팅된 라이너 상에 또는 2개의 라이너 사이에 완전히 또는 분할하여 코팅함으로써 전달 테이프로 제조될 수 있다. 전달 테이프가 2개의 라이너 사이를 코팅함으로써 제조될 경우, 전달 테이프의 라이너 중 하나를 제거하여 접착 표면을 노출시킬 수 있다. 이후에 접착 표면을 잉크층에 부착시키나, 접착 표면을 유체 운반가능한 잉크로 코팅한 후, 기판에 적층시킬 수 있다. 잔여의 릴리스 라이너는 접착제를 기판에 전달하는 것을 돕는다.
개별 라벨은 시트를 개별 라벨로 전환시킴으로써, 예를 들어 시트를 다이 커트함으로써 생성될 수 있다. 시트는 임의의 크기 또는 모양, 예를 들어 원형 또는 정사각형으로 다이 커트될 수 있다. 예를 들어, 시트는 각각의 처리를 위하여 5 mm 초과의 직경을 가진 원으로 다이 커트될 수 있다. 구체적인 예로는 정보 제공용 라벨에 사용되는 직사각형 또는 전자 장치 내부에 부착되는 소형 원을 들 수 있다.
투명층을 기판에 적층시키거나 접착한 후 기판을 개별 라벨로 전환시킬 수 있다. 별개의 실시양태에서는, 예를 들어 투명층을 기판의 모서리를 넘어서 연장되게 하는 도 2에 도시된 실시양태에서는, 기판을 개별 라벨로 전환한 후에 투명층을 접착 용품에 첨가한다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시양태는, 라벨을 커트함으로써, 예를 들어 기존 접착 용품 둘레를 다이 커트하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 투명층의 겹침을 형성함으로써 제조될 수 있다.
접착 용품의 용도
본 발명의 접착 용품은 테이프의 롤일 수 있다. 또한 접착 용품은 개별 라벨일 수 있다. 이러한 실시양태에서, 접착 용품은 휴대용 전자 장치와 같은 장치에 부착된다. 몇가지 실시양태에서, 접착 용품은 인쇄되며, 예를 들어 유체 노출에 대한 지시계로서 작용하는 것 이외에 원인 정보를 포함할 수 있었다.
유체에 노출시, 본 발명의 접착 용품이 노출되어 유체 접촉을 지시한다. 접착 용품에 사용되는 잉크 및 기판에 따라, 유체에는 알코올과 같은 극성 용매, 비극성 용매, 체액 및 물이 포함될 수 있다. 일반적으로, 접착 용품은 잉크가 유체에 가용성이고, 유체가 기판을 통해 운반될 경우, 유체에 대한 노출을 지시할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 소모성 알코올 음료와 같은 물을 함유하는 유체에 대한 노출을 지시하는데 이롭다.
본 발명의 목적 및 이점은 하기의 실시예에 의해 더 설명된다. 이러한 실시예에 기재된 특정 물질 및 이의 양 뿐만 아니라, 그밖의 조건 및 상세한 설명은 본 발명을 과도하게 제한하기 위해 이용되어서는 안된다.
물질:
항목 상세 기술 제조사
기판 B 웨스트바코 울트라소르브 (Westvaco Ultrasorb) FP "매트 (matte)", 흡수성 셀룰로스 종이 미국 켄터키주 위클리프 소재의 웨스트바코 코포레이션
기판 C 해머밀 카피플러스 카피 페이퍼 (Hammermil CopyPlus Copy Paper), 8 1/2" x 11", 84 브라이트니스 (Brightness) 미국 테네시주 멤피스 소재의 인터네셔날 페이퍼 (International Paper)
잉크-블루 HP 잉크젯 카트리지 51649a로부터의 잉크젯 "블루 (Blue)" 미국 아이다호주 보이스 소재의 휴렛 팩커드사 (Hewlett Packard Co.)
잉크-레드 파스투솔 레드 (FASTUSOL Red) 43LN 미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재의 바스프 코포레이션 (BASF Corp.)
적층 접착제 3M (상표명) 467MP 롤 적층 접착제 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 컴파니
투명한 보호 필름 스카치 (등록상표; Scotch) 프리미엄 투명 필름 테이프 600 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 컴파니
투명한 보호 필름 3M (상표명) 열 전달 인쇄가능한 필름 라벨 물질 (Thermal Transfer Imprintable Film Label Material) 7861, 2.0 mil 광택 투명한 폴리에스테르 열 전달제 (Gloss Clear Polyester Thermal Transfer), 0.8 mil 300 고강도 아크릴계 접착제, 3.2 mil 55# 치밀화된 크래프트 라이너 (Kraft liner) 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 컴파니
투명한 보호 필름 3M (상표명) 열 전달 인쇄가능한 필름 라벨 물질 7876, 2.0 mil 광택 투명한 폴리에스테르 열 전달제, 1.8 mil 350 고강도 아크릴계 접착제, 3.2 mil 55# 치밀화된 크래프트 라이너 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 컴파니
하기의 실시예에는 수 접촉 지시계의 제조 및 시험 방법이 기재되어 있다. 모든 실시예에서, 본 발명의 다양한 실시양태의 동일한 최종 구조를 이루기 위해 공정의 순서는 바뀔 수 있다.
본 발명의 제1 실시양태
제1 실시양태의 실시예
실시예 1은 본 명세서에서 기판 B로서 언급된 울트라소르브 FP "매트", 흡수성 셀룰로스 종이 한 장을 취하고, 이를 분리된 마스터 시트로 커트하여 잉크젯 프린터, 모델 휴렛 팩커드 데스크젯 692C에 장착함으로써 제조하였다. 기판 B는 칼리퍼 두께 약 5.8 mil (0.147 mm), 쉐필드 다공율 약 25초 및 불투명도 약 92%이었다. 이후에 종이 기판을 모델 692C 휴렛 팩커드 데스크젯을 이용하여 수용성 푸른색 잉크, HP 잉크젯 "블루"로 한쪽면 전체에 걸쳐 고체 인쇄하였다. 3M (상표명) 467MP 롤 적층 접착제, 58# 탠 (Tan) 폴리코팅된 크래프트 페이퍼의 40 mil (100 마이크론) 릴리스 라이너를 가진 2.0 mil (50 마이크론) #200MP "고성능" 아크릴계 접착제를 이용하여 적층 접착제를 종이의 인쇄된 면에 적층시켰다. 스카치 (등록상표) 프리미엄 투명 필름 테이프 600을 종이의 비인쇄된 면에 부착하였다.
이후에 개별 수 접촉 지시계는, 임의의 크기 및 모양의 지시계가 표준 전환 단계에 의해 제조될 수 있었지만, 시트를 직경 13 mm 원으로 다이 커트함으로써 마스터 시트로부터 생성되었다.
실시예 2는 울트라소르브 FP "매트", 흡수성 셀룰로스 종이 대신에, 해머밀 카피플러스 카피 페이퍼의 8 1/2 x 11 inch (21.6 cm x 27.9 cm) 조각을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 제조되었다.
실시예 3은 종이 기판을 파스투솔 레드 43LN 붉은색 잉크로 그라비어 인쇄한 후 적층 접착제를 부착한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 제조되었다.
실시예 4는 실시예 1과 동일하게 제조되었지만, 스카치 (등록상표) 프리미엄 투명 필름 테이프 600 대신에 사용된 투명 커버 시트는 3M (상표명) 열 전달 인쇄가능한 필름 라벨 물질 7876, 2.0 mil 광택 투명한 폴리에스테르 열 전달제, 1.8 mil 350 고강도 아크릴계 접착제였다.
실시예 5는 실시예 1과 동일하게 제조되었지만, 스카치 (등록상표) 프리미엄 투명 필름 테이프 600 대신에 사용된 투명 커버 시트는 3M (상표명) 열 전달 인쇄가능한 필름 라벨 물질 7861, 2.0 mil 광택 투명한 폴리에스테르 열 전달제, 0.8 mil 300 고강도 아크릴계 접착제였다.
각각의 상기 실시예의 몇가지 복제물을 시험 및 평가 목적으로 생성하였다. 실시예는 고습도 조건하에 이들의 지시 기능 및 전체적인 수 접촉에 대해 시험되었다. 고습도 환경에 대한 민감성을 시험하기 위해, 각각의 실시예의 다수의 복제물을 158℉ (70℃)/90% 상대 습도에서 제어된 온도/습도 챔버에서 수직으로 매달아 저장하였다. 주기적인 간격으로, 다양한 실시예의 개별 복제물을 온도/습도 챔버로부터 제거하고, 버지니아주 레스톤의 헌터 어소시에이트 래버러터리, 인크. (Hunter Associates Laboratory, Inc.)로부터 구입한 헌터랩 (HUNTERLAB) 랩스캔 (Labscan) 6000 분광색차계를 이용하여 이들의 색 변화를 평가하였다. 데이타는 L 수치 (L 등급은 100은 백색이고 0은 흑색으로 정의됨)의 용어로 색의 암도 변화를 측정하는 하기의 시험 방법 태피 (Tappi) T 524 om-94에 의해 수득되었다.
실시예
실시예 상세 기술
1 종이 "B", 푸른색으로 인쇄되는 잉크젯, #600 커버 필름
2 복사 종이, 푸른색으로 인쇄되는 잉크젯, #600 커버 필름
3 종이 "B", 붉은색 잉크로 인쇄된 그라비어, #600 커버 필름
4 종이 "B", 푸른색으로 인쇄되는 잉크젯, #7876 커버 필름
5 종이 "B", 푸른색으로 인쇄되는 잉크젯, #7861 커버 필름
습도 노출 대 수 접촉습도 조건: 70℃/90% 상대 습도
실시예 0시간 5시간 24시간 48시간 144시간 288시간 수 접촉* 수치 (1분)
1 89.58 89.09 86.16 81.87 77.5 -- 57.90
2 86.81 83.74 76.34 71.54 -- -- 62.51
3 88.90 89.85 89.32 89.34 -- 88.35 49.24
"L" 등급 데이타: "L" 등급은 색의 명암 변화를 백색 = 100 내지 흑색 = 0으로 나타낸다.* 수 중에서 1분 동안 샘플의 접촉"--"는 그 시간에 측정되지 않은 것을 나타냄
습기 노출 및 함침 후 샘플 암도의 원래 값으로부터의 상대적인 변화
실시예 습도 변화율% 수 접촉 변화율% 수 접촉 대 습도색 변화 인자
1 13.5% 35.4% 2.6
2 17.6% 28.0% 1.6
3 0.6% 44.6% 74.3
표 1에서 데이타는 대부분의 실시예가 고습도에 장시간 노출되었을 때 약간의 색 변화를 나타낸 것을 보여준다. 표 2는 모든 샘플에 대해서 0점 시간으로부터 최장시간의 습도 노출시간까지의, L 수치로 나타내는 지시계 암도의 1분 동안의 수 접촉에 대한 상대적인 변화를 보여준다. 표 2는 모든 샘플이 고습도에 노출된 후에도 일반적으로 비지시 조건을 유지한다는 것을 나타낸다. 그러나, 수 접촉이 훨씬 적은 후에 실시예에 대한 L 수치는, 고습도에 노출된 실시예에 대한 L 수치 보다 훨씬더 암색을 나타내었다. 또한 이것은 실시예 3이 고습도에 대한 노출 288시간 후에 본질적으로 변하지는 않았지만, 수 접촉 1분 직후에는 실시예 3의 색의 암도가 극적으로 변한 것을 보여주는 도 4에 의해 명확하게 설명된다.
표 3은 "유실"과 함께 잠재적인 문제점을 설명한다. 비교예 A는 투명층없이 실시예 3에 기재된 것과 같이 제조되었다. 물에서 48시간 동안 완전히 잠긴 후, 보호 필름을 갖지 않은 비교예 A는 24시간 내지 48시간에서 약간 덜 지시하였지만, 안정한 지시 도수에 이르렀다. 지시 잉크는 "유실"되기 시작하였다. 그러나, 보호 커버 필름을 가진 실시예 3은 색 변화를 유지하였고, 연장된 노출 후에도 계속해서 함침을 강하게 지시하였다.
연장된 완전 함침 노출
실시예 0시간 4시간 24시간 48시간
비교예 A 91.34 73.69 69.12 70.57
6 89.14 77.04 65.5 55.41
실시예 상세 기술
비교예 A 종이 "B", 붉은색 잉크로 인쇄된 그라비어, 보호 필름 없음
6 종이 "B", 붉은색 잉크로 인쇄된 그라비어, #600 커버 필름
다양한 보호 필름을 가진 샘플의 습기 노출-습도 조건: 70℃/90% 상대 습도
실시예 0시간 24시간 72시간 168시간 수 접촉* 수치 (1분)
4 88.59 85.94 83.41 79.62 51.76
5 89.35 86.95 80.96 76.24 49.17
"L" 등급 데이타: "L" 등급은 색의 명암 변화를 백색 = 100 내지 흑색 = 0으로 나타낸다.* 수 중에서 1분 동안 샘플의 수 접촉
실시예 상세 기술
4 종이 "B", 푸른색으로 인쇄되는 잉크젯, #7876 커버 필름
5 종이 "B", 푸른색으로 인쇄되는 잉크젯, #7861 커버 필름
본 발명의 제2 실시양태
본 발명의 수 접촉 지시계의 또다른 실시양태는 실시예 1 내지 5에서 기술된 일반적인 실시양태에 대한 다음의 변형을 포함하였다. 잉크를 한 면의 전 표면에 걸쳐 고체 인쇄된 패턴보다는, 각각 약 0.25 inch 넓이인 평행한 스트립 또는 선과 같은 패턴으로 기판 시트에 도포하였다. 이후에, 기판의 스트립 인쇄된 면을 실시예 1 내지 8과 같이 적층 접착제에 적층시켰다. 이후에, 시트를 각각 인쇄된 스트립의 넓이보다는 넓게 스트립으로 커트하거나 찢었다. 이로써, 스트립의 각 면 상에 비인쇄된 영역이 남겨지게 되었다. 이후에, 투명한 보호 필름이 덮는 방식으로 기판의 스트립의 넓이보다 더 넓게 비인쇄된 면에 투명 보호 필름을 부착하였다. 이후에, 수 접촉 지시계의 이러한 스트립 구조를 부착를 위한 임의의 길이로 커트할 수 있었다. 지시는, 종이의 모서리가 투명 보호 필름에 의해 덮히지 않아서 물에 노출 될 수 있는 새롭게 커트된 스트립 말단에서 일어날 것이다.
본 발명의 제3 실시양태
제1 실시양태의 실시예 1 내지 5에서 처럼, 잉크를 기판 표면에 도포하였다. 또한, 기판의 인쇄된 면을 이후에 라이너로 적층 접착제에 적층시켰다. 이후에, 이 구조를 원 모양으로 다이 커트하고, 비원형 매트릭스 종이 및 접착제를 제거하여 라이너 상에 다이 커트된 인쇄된 기판의 원형만을 남겨두었다. 이후에, 투명 보호 필름 또는 적층물을 다이 커트된 부분에 걸쳐 적층시키고 라이너를 노출시켰다. 그런 다음, 또다른 다이 커트 변환 공정을 수행하여 상기 제2 다이 커트 내에서 중심에 위치하고 종이 둘레로 균등하게 연장된 투명 커버를 갖는 인쇄된 기판 원형을 수득하였다. 이 때 인쇄된 종이 원형의 모서리 또는 부분은 노출되지 않았다. 이후에, 이러한 다이 커트된 부분을 다이 펀치된 천공을 이용하여 개별 원형 수 접촉 지시계의 중심에 구멍을 내었다. 이 다이 펀치된 천공은 인쇄된 잉크층 밑에 있는 보호 필름 층 및 기판 층을 뚫었다. 수 접촉 지시계의 이 실시양태가 물에 노출되었을 때, 천공은 물이 흡수되어 지시가 관찰되는 지시계로의 통로로서 작용하였다. 다이 펀치된 천공의 크기는 고습도에 의한 "잘못된" 접촉 지시를 최소화하도록 충분히 작아야 한다.

Claims (12)

  1. 투명 필름을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 층;
    유체 운반 기판을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 가지며, 제1 주면이 상기 제1 층의 제2 주면과 접촉되어 있는 제2 층;
    유체 운반가능한 잉크를 포함하고, 상기 제2 층의 제2 주면과 결합된 제3 층; 및
    접착층을 포함하는 접착 용품.
  2. 제1항에 있어서, 기판이 섬유질인 접착 용품.
  3. 제1항에 있어서, 기판이 수 흡수성인 접착 용품.
  4. 제1항에 있어서, 기판이 다공성인 접착 용품.
  5. 제1항에 있어서, 기판이 셀룰로스 기재 종이인 접착 용품.
  6. 제1항에 있어서, 제1 층에 천공이 있어서 제2 층이 노출된 접착 용품.
  7. 제1항에 있어서, 제1 층 및 제2 층에 천공이 있어서 제3 층이 노출된 접착 용품.
  8. 제1항에 있어서, 접착층이 제3 층과 결합된 접착 용품.
  9. 제1항에 있어서, 유체 운반가능한 잉크가 수용성 잉크를 포함하는 접착 용품.
  10. 제1항에 있어서, 제3 층 및 접착층 사이에 유체 운반 기판을 포함하는 접착 용품.
  11. 투명 필름 및 접착제를 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 층;
    유체 운반 기판을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 가지며, 제1 주면이 상기 제1 층의 제2 주면과 부분적으로 접촉되어 있고 부분적으로 노출된 제2 층; 및
    유체 운반가능한 잉크를 포함하고, 상기 제2 층의 제2 주면과 결합된 제3 층을 포함하는 접착 용품; 및
    상기 접착 용품 제3 층의 제2 주면과 접촉되어 있는 장치를 포함하며,
    상기 제1 층이 제2 및 제3 층을 넘어서 연장되어 상기 접착제와 상기 용품이 접촉하게 된 수 접촉 지시계.
  12. 투명 필름을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 층;
    유체 운반 기판을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 가지며, 제1 주면이 상기 제1 층의 제2 주면과 접촉되어 있는 제2 층;
    유체 운반가능한 잉크를 포함하고, 상기 제2 층의 제2 주면과 결합된 제3 층;
    접착층; 및
    상기 제1 층의 제1 주면 상에 인쇄된 층을 포함하는 라벨.
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