KR20060111514A - 수 접촉 지시계 - Google Patents

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러셀 디. 버크홀츠
마크 이. 슈와르츠
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

본 발명은 접착 용품을 개시한다. 접착 용품은 저분자량 친수성 중합체 수지를 포함하는 유체 운반 기판을 포함하며, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 층을 포함한다. 접착 용품은 또한 유체 운반성 잉크를 포함하며, 제1 층의 제2 주면과 결합된 제2 층을 포함한다. 또한, 접착 용품은 접착층을 포함한다.
수 접촉 지시계, 접착 용품, 유체 운반 기판, 유체 운반성 잉크

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 휴대용 전자제품의 수 노출을 탐지하는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 수 노출을 지시하는 접착 용품은 전자 장치, 예를 들어 핸드폰, 휴대 정보 단말기, 휴대용 컴퓨터, 배터리 충전기 또는 소형 전기 제품의 제조에 사용되어 기능적인 결함을 측정할 수 있게 할 것이다. 접착 용품은 전자 장치의 전자 부품내에 또는 외부 케이싱 상에 위치할 수 있다. 상기 장치가 물과 같은 유체에 잠기거나 민감한 성분이 물과 같은 유체와 접촉되었다면, 품질보증을 피할 수 있거나 결함의 원인을 판정할 수 있다.
유체 지시에 사용되는 일부 접착 용품은 기판 상에 잉크층으로 표시한다. 상기 잉크는 물에 노출시 변하는 방식으로 표시된다. 예를 들어, 잉크는 스트라이프형 또는 도트형이 될 수 있으며, 물에 노출시 번질 수 있다. 일부의 또 다른 접착 용품은 수 노출 전에 잉크의 얼룩을 방지하기 위해 투명한 커버 필름을 갖는다. 다른 접착 용품은 물에 노출시 색이 변하는 잉크를 사용한다.
<발명의 개요>
일부 구입 가능한 접착 용품은 고습 조건하에서 너무 쉽게 지시해 버린다. 일부의 또 다른 구입 가능한 접착 용품은 고습 조건에 노출된 후에는 수 접촉을 전혀 지시하지 못할 수 있다. 지속적인 수 노출시에는 지시하지만, 고습 환경에서는 지시하지 않는 수 지시 접착 용품이 요망된다.
본 발명은 접착 용품을 개시한다. 접착 용품은 저분자량 친수성 중합체 수지를 포함하는 유체 운반 기판을 포함하고, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제 1층을 포함한다. 접착 용품은 유체 운반성 잉크를 포함하며, 상기 제1 층의 제2 주면과 결합된 제2 층을 추가로 포함한다. 접착 용품은 또한 접착층을 포함한다.
<도면의 간단한 설명>
도 1은 본 발명의 제1 실시양태의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시양태의 단면도이다.
도 3은 후술되는, 다양한 습도 및 수 접촉 노출 후의 실시예를 나타내는 디지털 방식으로 기록된 현미경 사진이다.
유체 지시 접착 용품의 실시양태는 도 1에 도시되어 있다. 접착 용품 (10)은 유체 운반 기판을 포함한다. 유체 운반 기판은 다공층 (12) 및 저분자량 친수성 중합체 수지층 (33)을 포함하는 다층 구조이다. 다공층 (12)은 제1 주면 (14) 및 제2 주면 (16)을 갖는다. 수지층 (33)은 제1 주면 (32) 및 제2 주면 (34)을 갖는다. 수지층 (33)의 제1 주면 (32)은 다공층 (12)의 제2 주면 (16)과 결합되어 있다. 본원의 목적에 있어서, "결합된"이라는 용어는 한정된 면으로서의 동일한 측면 상에서, 직접 또는 다른 층들을 통해 그 면과 접촉해 있는 것을 의미한다. 유체 운반성 잉크층 (18)은 수지층 (33)의 제2 주면 (34) 상에 코팅되어 있다. 잉크층은 제1 주면 (20) 및 제2 주면 (22)을 갖는다. 잉크층 (18)의 제1 주면 (20)은 수지층 (33)의 제2 주면 (34)과 접촉해 있다. 또한 접착 용품 (10)은 잉크층 (18)의 제2 주면 (22) 상에 부착된 접착층 (24)을 포함한다.
접착 용품 (10)은 기판 (12)의 제1 주면 (14) 상에 적층된 투명층 (26)을 추가로 포함한다. 접착 용품 (10)은 또한 잉크층 (18)의 제2 주면 (22)에 대향하는 접착층 (24)에 고정된 릴리스 라이너(release liner, 28)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시양태가 도 2에 도시되어 있다. 도 2는 투명층 (26)이 제거된 것 이외에는 도 1에 나타낸 것과 동일한 실시양태이다.
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. 일반적으로, 유체 운반 기판은 다공층을 포함한다. 다수의 실시양태에서, 유체 운반 기판은 섬유상 기판을 포함한다. 섬유상 기판은 일반적으로 유체를 흡수할 수 있다. 그러나, 섬유상 기판은 일반적으로 고습 환경하에서는 포화되지 않을 것이다. 특정 실시양태에서, 기판은 수 흡수성 기판이다. 수 흡수성 기판은 일반적으로, 습윤시 응집 형태를 유지하는 물질로 제조된다. 적합한 기판으로는 셀룰로오스계 종이와 같은 종이, 예를 들어 종이 타월 및 복사 등급의 종이를 들 수 있다.
또한, 직포, 부직포 및 폴리올레핀이 적합한 기판일 수 있다. 폴리올레핀은, 예를 들어 친수성 코팅물로 처리하거나 친수성 섬유와 블렌딩함으로써 유체 흡수성이 강화되도록 처리할 수 있다. 그러나, 폴리올레핀을 친수성으로 만들기 위해 사용되는 임의의 코팅물은 선택된 접착제를 훼손시키거나, 선택된 접착제와 부정적으로 반응하지 않는 것으로 선택되어야 한다. 용융-취입 또는 스펀본드(spunbond) 기술을 사용하여 이러한 부직 웹을 제조할 수 있다. 또한, 부직 웹은 예를 들어 란도 웨버(RANDO WEBBER) (란도 코포레이션(Rando Corporation; 미국 뉴욕주 마세돈 소재)) 에어-레잉(air-laying) 기계 또는 카딩(carding) 기계로 제조될 수 있다.
폴리올레핀의 대표적인 예에는, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 선형 초저밀도 폴리에틸렌 및 폴리부틸렌을 들 수 있다. 본 발명의 기판에 이용될 수 있는 추가의 물질에는 나일론, 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 비닐 공중합체, 예컨대 가소성 및 비가소성 폴리비닐 클로라이드, 및 폴리비닐 아세테이트; 올레핀계 공중합체, 예컨대 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 및 에틸렌/프로필렌 공중합체; 아크릴계 중합체 및 공중합체; 폴리카프로락톤; 및 상기 화합물들의 조합물을 들 수 있다. 임의의 플라스틱 재료 또는 엘라스토머 플라스틱 재료의 혼합물 또는 블렌드, 예컨대 폴리프로필렌/폴리에틸렌, 폴리우레탄/폴리올레핀, 폴리우레탄/폴리카르보네이트, 폴리우레탄/폴리에스테르 또한 사용될 수 있다.
적합한 기판의 구체적인 예에는 셀룰로오스 종이, 예컨대 미국 켄터키주 위클리프 소재의 미드웨스트바코 코포레이션(MeadWestvaco Corp.)에서 모두 구입 가능한, GW 폼 본드(FORM Bond) 종이 및 흡수성 셀룰로오스 종이인 상표명 울트라소르브(Ultrasorb) FP "매트(matte)"를 들 수 있다. 또한 기판은 표준 중량의 복사지, 예컨대 미국 테네시주 멤피스 소재의 인터내셔널 페이퍼(International Paper)가 시판하는 상표명 카피플러스 스탠다드 화이트(COPYPLUS Standard White) 하의 종이일 수 있다.
유체 운반 기판은 상기 흡수성 물질을 1종 이상 포함하는 단일층 또는 다층구조일 수 있다. 또한 다층 유체 운반 기판의 실시양태는 추가의 층 또는 층들을 포함하여 염색 견뢰도, 습도 견뢰도(humidity fastness) 및(또는) 유체 운반층을 통한 잉크의 이동을 조절할 수 있다. 상기 층들로는 친수성 수지, 예를 들어 폴리에틸옥사졸린, 비닐 중합체, 예컨대 폴리비닐-알코올(PVA) 또는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 비닐피롤리돈-비닐 아세테이트 공중합체, 또는 이들의 조합물을 들 수 있다.
본 발명의 유체 운반 기판의 다층 실시양태는 임의의 종래 기술, 예컨대 코팅, 적층 또는 공압출로 형성될 수 있다. 추가의 실시양태는 다공층에 혼입되는 첨가제로서 친수성 수지의 첨가를 포함한다.
친수성 수지를 갖는 실시양태에서, 친수성 중합체 수지는 수지가 적절한 수용성을 가짐으로써, 고습 조건 하에 적절한 이동 차단막을 제공하면서 유체 운반 기판을 통해 잉크층을 이동시키는 것을 보장하도록 선택한다. 일반적으로, 저분자량은 중합체 용해도의 지표이다. 저분자량 중합체에는 500,000 미만의 분자량이 포함된다. 몇몇 실시양태에서, 저분자량 중합체는 10,000 이하의 분자량을 포함한다.
다수의 실시양태에서, 유체 운반 기판은 편평하다. 기판은 투명하거나, 백색이거나, 임의의 색일 수 있다. 일반적으로, 기판은 건조되면 불투명해져, 기판 아래의 층이 보이지 않게 된다. 다수의 실시양태에서, 기판은 젖었을 때 조차도 영구적으로 불투명하다.
임의로, 각종 충전제 또는 첨가제를 기판에 혼입시켜 기판의 전체 색 및(또는) 기판의 불투명도를 조절하거나 이에 기여할 수 있다. 이러한 충전제 또는 첨가제로는 점토, 활석, 규조토, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 산화철, 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 규산알루미늄, 유기 안료 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
유체 운반성 잉크
유체 운반성 잉크가 유체 운반 기판의 한 면 상에 코팅되어 잉크층을 형성한다. 친수성 수지층을 포함하는 실시양태에서, 잉크는 도면에 도시한 바와 같이 친수성 수지층 상에 코팅될 수 있다. 잉크는 유체, 페이스트 또는 분말로서 제조된 안료 또는 염료 용액의 분산액으로 정의된다. 유체에 노출시, 유체 운반성 잉크가 이동하여 기판을 통해 유체와 함께 흐른다. 몇몇 실시양태에서, 기판의 홀은 잉크를 노출시키고 유체 노출시 잉크의 이동을 돕는다.
예를 들어, 수용성 잉크가 본 발명에 적합하다. 구체적인 실시양태에서, 잉크는 미국 아이다호주 보이스 소재의 휴렛 팩커드사(Hewlett Packard Co.)로부터 구입 가능한 HP 잉크 젯 카트리지 51649a 인쇄용 청색 잉크일 수 있다. 그 밖의 예로는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 B. F. 굿리치사(Goodrich)에서 구입 가능한 상표명 히다치드 아주어 블루 더스트리스(HIDACID AZURE Blue dustless) 20DA2228 하에 시판되는 청색 염료 분말, 및 미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재의 바스프 코포레이션(BASF Corp.)에서 모두 구입 가능한 상표명 파스투솔 레드(FASTUSOL Red) 43LN 및 바사치드 레드(BASACID RED) NB 391L 하에 시판되는 적색 염료를 들 수 있다.
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, 플렉소 인쇄, 활판 인쇄 또는 분말 코팅 기술을 이용하여 분산시킬 수 있다. 잉크를 다양한 피복 형태, 예를 들어 소정 패턴, 랜덤 패턴 또는 전면 피복으로 기판 상에 분산시킬 수 있다.
접착제
접착층은 잉크층의 표면 상에 도포, 예를 들어 코팅되거나 적층된다. 접착제는 임의의 접착제, 예를 들어 열결합성(고온 용융성) 접착제 또는 자외선 활성화 접착제일 수 있다. 일반적으로, 접착층은 감압성 접착제이다. 감압성 접착제는 일반적으로 하기 특성을 갖는다. 갑압성 접착제는 (1) 강력하고 영구적인 점착성, (2) 지압보다 더 크지 않은 정도의 압력에 의한 기판에의 접착성, (3) 피착체 상에 고정될 수 있는 충분한 고정능, 및 (4) 피착체로부터 깨끗하게 제거되기에 충분한 응집력을 비롯한 특성을 가지고 있다는 것이 당업자에게 널리 공지되어 있다. 다수의 감압성 접착제는 일련의 여러 가지 응력률 조건하에서 이러한 특성을 만족해야 한다. 감압성 접착제의 특징을 최적화하기 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 반응하여, 유체를 운반할 수 있는 잉크의 능력을 훼손시켜서는 안 된다. 감압성 접착 성분은 감압성 접착제 특성을 가진 임의의 물질일 수 있다. 또한, 감압성 접착 성분은 단일 감압성 접착제이거나, 2종 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 베이스 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, 산화 방지제, 자외선("UV") 안정화제, 수소화된 부틸 고무, 안료 및 경화제를 비롯한 그 밖의 물질을 첨가할 수 있다.
한 실시양태에서, 감압성 접착제는 1종 이상의 폴리(메트)아크릴레이트(예를 들어, (메트)아크릴계 감압성 접착제임)를 기재로 한다. 폴리(메트)아크릴계 감압성 접착제는, 예를 들어 1종 이상의 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르 단량체, 예컨대 이소옥틸 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 2-메틸-부틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 및 n-부틸 아크릴레이트; 및 1종 이상의 임의의 공당량체 성분, 예컨대 (메트)아크릴산, 비닐 아세테이트, N-비닐 피롤리돈, (메트)아크릴아미드, 비닐 에스테르, 푸마레이트, 스티렌 거대 단량체 또는 이들의 조합물로부터 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 고온 용융 코팅, 연신 또는 압출하고, 이후에 연신된 접착 조성물을 이동웹(예를 들어, 플라스틱) 또는 그 밖의 적합한 기판에 접촉시키는 것을 포함하는 연속식 형성 방법에 의해 형성될 수 있다. 관련된 연속식 형성 방법은 필름 다이로부터 공압출된 지지 물질 및 상기 접착 조성물을 압출하고, 얻어진 층상 생성물을 냉각시켜 접착 테이프를 형성하는 것을 포함한다. 그 밖의 연속식 형성 방법은 접착 조성물을 급속 이동웹 또는 그 밖의 적합한 예비성형된 기판에 직접 접촉시키는 것을 포함한다. 이러한 방법을 이용하여, 접착 조성물을 회전 막대 다이와 같은 유연한 다이 립(lip)을 가진 다이를 이용하여 이동하는 예비성형된 웹에 부착한다. 접착층은 또한 임의의 비연속식 코팅 방법에 의해 형성될 수도 있다.
별법으로, 접착제는 접착 조성물의 성분을 톨루엔과 같은 용매에 용해시키고 기판 전체에 걸쳐 캐스팅함으로써 제조될 수 있다.
투명층
임의로, 본 발명의 수 지시 접착 용품은 유체를 운반하는 기판 상에 투명 필름을 포함하는 투명층을 갖는다. 투명층은 잉크층에 대향하는 기판 표면에 있다. 투명층은 기판의 연부를 넘어서 연장되거나, 기판과 같은 크기일 수 있다. 일반적으로, 이러한 층은 방수성일 수 있다. 이러한 층은, 수 지시 접착 용품을 사람이 취급하는 동안 수분으로부터 그리고 이슬/물방울로부터 보호한다. 또한, 추가의 층은 수 지시 접착 용품을 장시간의 침수에 대해 보호하고, 고습 노화 상태에서의 특정 수 지시 테이프의 수명을 연장시킬 수 있다. 특정 실시양태에서, 투명층은 잉크젯 인쇄, 열 전사 인쇄 및 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 접착층이 있어서 투명층을 기판에 접착시킬 수 있다. 별법으로, 투명층을 고온 적층에 의해 기판에 접착시켜, 기판과 투명층 사이에 접착층이 필요하지 않을 수 있다. 투명층은 접착 용품 표면을 먼지, 파편 및 취급 오염물로부터 보호할 뿐만 아니라, 지시계가 장시간 물에 잠길 때 종이 내의 색을 유지시킬 수 있게 한다. 접착 용품이 보호 필름없이 장시간 잠기게 될 경우, 한 가지 가능한 문제점은 접착 용품이 흘러 나오거나 씻겨 나가 다시 원래의 비-지시색(백색)으로 돌아가기 시작하여 물에 노출되지 않았다는 잘못된 표시를 하게 된다는 것이다. 또한, 기판의 재료에 따라, 보호 필름이 없는 접착 용품은 장시간 잠긴다면 붕괴되기 시작할 것이다. 그러나, 보호용 커버 필름을 가진 접착 용품은 종이의 변색을 억제할 것이고, 장시간 잠긴 후에도 흘러 나오거나 붕괴되지 않을 것이다. 본 발명에 적합한 투명층의 구체적인 예에는, 미국 오하이오주 메디나 소재의 엠테크 에멀젼 테크놀러지스사(Emtech Emulsion Technologies)에서 시판하는 투명 폴리에스테르 라벨 스톡(label stock)인 상표명 FM046092, 상표명 스카치 프리미엄 투명 필름 테이프(Scotch Premium Transparent Film Tape) 600 하에 시판되는 UPVC 지지 테이프; 상표명 스카치 박스 실링 테이프(Scotch Box Sealing Tape) 375 하에 시판되는 폴리프로필렌 테이프 및 상표명 스카치 박스 실링 테이프 355 또는 3M(등록상표) 열 전사 인쇄가능한 필름 테이프(Thermal Transfer Imprintape Film Tape) 7861 하에 시판되는 폴리에스테르 지지 테이프를 들 수 있으며, 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, 몇몇 실시양태는 접착층 및 잉크층 사이에 추가의 유체 운반 기판층을 포함한다. 수 지시 테이프는 또한 테이프가 표면에 접착될 때까지 접착제에 접착된 릴리스 라이너, 예컨대 실리콘 코팅된 종이 또는 필름을 포함할 수 있다.
테이프를 롤 상태로 판매할 경우, 릴리스 재료(예를 들어, 저 접착성 백사이즈(backsize))를 접착제에 대향하는 테이프의 면에 첨가하는 것이 이로울 수 있다.
제조 방법
일반적으로, 본 발명의 수 지시 접착 용품은 단일층 또는 다층일 수 있는 상기한 유체 운반 기판을 유체 운반성 잉크로 코팅함으로써 제조된다. 특정한 실시양태에서, 유체 운반 기판은 다공성 기판 및 친수성 수지층을 포함한다. 친수성 수지층은 다공성 기판 상에 코팅될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 친수성 수지층은 첨가제(예컨대, 이산화티탄)를 포함한다. 또한, 다른 추가의 층이 코팅되어 유체 운반 기판을 형성할 수도 있다. 기판은 시트 형태이거나, 최종 생성물을 테이프의 롤 상태로 감기에 적합한 긴 스트립(strip)일 수 있다. 잉크는, 기판을 완전히 덮도록 코팅되거나, 소정 구획으로 또는 도안대로 코팅될 수 있다. 잉크는 기판을 통해 흘러 나오지 않도록 코팅되어야 한다. 예를 들어, 잉크를 릴리스 라이너 상에 코팅한 후, 기판으로 전사시킬 수 있다.
이후에 접착제를 상기 잉크에 도포한다. 기판 및 잉크는 이후에 접착제로 완전히 코팅되거나, 접착제의 단편으로 코팅될 수 있다. 이러한 구획된 접착제는, 기판이 접착제에 의해 영향받을 수 있는 코팅물을 갖는 실시양태에서 바람직할 수 있다. 이후에 접착제는 필요할 경우 릴리스 라이너로 덮는다.
다른 실시양태에서, 접착제는 접착 조성물을 릴리스 코팅으로 코팅된 라이너 상에 또는 2개의 라이너 사이에 완전히 또는 구획으로 코팅함으로써 전사 테이프로 제조될 수 있다. 전사 테이프가 2개의 라이너 사이를 코팅함으로써 제조될 경우, 전사 테이프의 라이너 중 하나를 제거하여 접착 표면을 노출시킬 수 있다. 이후에 접착 표면을 잉크층에 부착시키거나, 유체 운반성 잉크로 접착 표면을 코팅한 후, 기판에 적층시킬 수 있다. 남은 릴리스 라이너는 접착제를 기판에 전달하는 것을 돕는다.
시트를 개별 라벨로 전환시킴으로써, 예를 들어 시트를 다이 커트함으로써 개별 라벨을 만들 수 있다. 시트는 임의의 크기 또는 모양, 예를 들어 원형 또는 정사각형으로 다이 커트될 수 있다. 예를 들어, 시트는 취급 용이성을 위해 5 mm 초과의 직경을 가진 원형으로 다이 커트될 수 있다. 구체적인 예로는 정보 제공용 라벨로 사용되는 직사각형 또는 전자 장치 내부에 부착되는 작은 원형을 들 수 있다.
기판을 개별 라벨로 전환하기 전에 임의 투명층을 기판에 적층 또는 부착할 수 있다.
접착 용품의 용도
본 발명의 접착 용품은 테이프의 롤 형태일 수 있다. 또한 접착 용품은 개별 라벨지일 수 있다. 이러한 실시양태에서, 접착 용품은 휴대용 전자 장치와 같은 장치에 부착된다. 몇몇 실시양태에서, 접착 용품은 인쇄되며, 예를 들어 유체 노출에 대한 지시계로서 작용하는 것 이외에 보증 정보를 포함할 수 있을 것이다.
유체에 노출시, 본 발명의 접착 용품은 유체 접촉을 지시하게 된다. 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 소비용 알코올 음료와 같은 물을 함유하는 유체에 대한 노출을 지시하는데 이롭다. 노출시, 유체 운반성 잉크는 유체 운반 기판을 통해 이동하여 유체 운반 기판의 일부 이상에서 실질적인 색 변화를 일으킨다. 실질적인 색 변화란, 예를 들어 백색에서 적색으로 변하는 것으로 정의된다.
본 발명의 목적 및 이점은 하기의 실시예에 의해 더 설명된다. 이러한 실시예에 기재된 특정 물질 및 그 양뿐만 아니라, 그 밖의 조건 및 세부 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 여겨져서는 안 된다.
물품 설명 공급처
흡수성 기판 A 3 mil(76 ㎛) GW 폼 본드, 셀룰로오스 종이 미국 켄터키주 위클리프 소재의 미드웨스트바코 코포레이션
흡수성 기판 B 4 mil(102 ㎛) GW 폼 본드, 셀룰로오스 종이 미국 켄터키주 위클리프 소재의 미드웨스트바코 코포레이션
흡수성 기판 C 4 mil(102 ㎛) 해머밀 카피플러스(Hammermill CopyPlus) 복사지, 휘도 84 미국 테네시주 멤피스 소재의 인터내셔널 페이퍼사
PVA #1 폴리비닐 알코올; MW 2000 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치사(Sigma-Aldrich Inc.)
PVA #2 폴리비닐 알코올; MW 89,000 내지 98,000 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치사
PVP #1 폴리비닐피롤리돈; 평균 분자량 10,000 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치사
PVP #2 폴리비닐피롤리돈; 평균 분자량 40,000 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치사
PVP #3 폴리비닐피롤리돈; 평균 분자량 360,000 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치사
PVP #4 폴리비닐피롤리돈; 평균 분자량 1,300,000 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치사
아쿠아졸(AQUAZOL) 500 폴리에틸옥사졸린 MW 500,000 미국 아리조나주 투손 소재의 폴리머 케미스트리 이노베이션즈사(Polymer Chemistry Innovations)
PVP/VA S-630 폴리비닐피롤리돈/비닐 아세테이트 공중합체 미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 가프 코포레이션(GAF Corporation)
TiO2 산화티탄(IV), 루틸형 미국 매사추세츠주 와드 힐 소재의 알파 애사르사(Alfa Aesar)
적색 염료 바사치드 레드 NB391L 미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재의 바스프 코포레이션
전사 접착제 3M 적층 접착제 9447 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M 컴파니
투명 보호 필름 0.5 mil(13 ㎛) 투명 폴리에스테르 라벨 스톡 FM046092 미국 오하이오주 메디나 소재의 엠테크 에멀젼 테크놀러지스사
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.
먼저 하기의 수 분산 가능한 용액들을 제조하였다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 농도는 중량/중량 퍼센트이다.
Figure 112006033408222-PCT00001
실시예 1 내지 4
실시예 1 내지 4는, 200 피라미드형 코팅 실린더를 사용하는 파마르코 핸드 프루퍼(PAMARCO hand proofer; 파마르코 테크놀러지스사(Parmarco Technologies, Inc.; 미국 뉴저지주 로셀 소재) 시판)에 의해 흡수성 기판 A의 4개의 별도 시트에 코팅액 #1 내지 #4 각각을 도포함으로써 준비되었다. 모든 샘플들을 열풍 건을 사용하여 건조시켰다. 적색 염료를 실시예 1 내지 4의 모두 4개의 시트의 코팅된 면에 코팅액 #1 내지 #4와 동일한 수단을 사용하여 도포하였다. 전사 접착제를 실시예 1 내지 4의 각 시트의 코팅/착색된 면에 적층하였다. 흡수성 기판의 코팅/착색되지 않은 면에 투명 보호 필름을 적층하였다. 실시예 1 내지 4의 제조된 시트로부터 직경 14 mm의 작은 원 몇 개를 다이 커트하고, 지시계 시험용 폴리에스테르 보유 시트에 부착하였다.
폴리에스테르 보유 시트는 지시계 원을 유지하고, 지시계 원이 부착되는 기판을 시뮬레이션하기 위해 간단히 사용된 것이었다.
실시예 1 내지 4를 하기의 "1분 수 접촉 시험" 과정에 따라 시험하였다. 수돗물 한 방울을 원의 가장자리에 바르고 1분 동안 샘플의 지시 정도를 살펴 보았다. 붉게 변하는 (실시예) 원의 면적이 크고 적색이 진할수록, 지시 수준이 더 양호해진다. 1분 후, 남아있는 물을 종이 타월로 닦아냈다. 지시 수준에 대한 수치적 등급은 1 내지 5이며, 여기서 1=지시되지 않거나 매우 약함, 2=불량, 3=보통, 4=양호, 5=우수를 의미한다. 실시예 1 내지 4에 대한 "1분 수 접촉 시험" 결과를 하기 표 3에 제공한다.
Figure 112006033408222-PCT00002
실시예 5 내지 11
실시예 5 내지 11을 제조하기 위해 추가의 수 분산 가능한 용액(코팅액)을 제형하였다.
Figure 112006033408222-PCT00003
실시예 5 내지 11은, 실시예 1 내지 4와 동일한 방식 및 장치로 흡수성 기판 C의 별도의 단편 상에 코팅된 코팅액 #5 내지 #11을 사용하여 준비되었다. 또한 적색 염료 및 전사 접착제를, 실시예 1 내지 4와 동일한 방식으로 실시예 5 내지 11의 코팅된 면에 도포하였다. 기판 C의 코팅/착색되지 않은 면에는 투명 보호 필름을 적층하지 않았다. 실시예 5 내지 11의 제조된 시트로부터 직경 14 mm의 작은 원 몇 개를 다이 커트하고, 지시계 시험용 폴리에스테르 보유 시트에 부착하였다.
실시예 5 내지 11을 55℃/95％ RH의 온도 및 습도 조건에 7일간 노출시켰다. 이러한 노출 시험은, 샘플이 상기 가혹한 온도 및 습도 조건하의 수 접촉시 잘못된 양성을 지시하는지의 여부를 판별하기 위해 수행되었다.
온도/습도 챔버에서 실시예 5 내지 11을 제거한 후, 이들을 실내 온도 및 습도와 평형을 이루도록 하였다. 실시예 5 내지 11 중 어느 것도 수 접촉에 대해 잘못된 양성을 나타내지 않았다. 모든 실시예가 아주 약간의 색을 나타냈지만, 수 접촉에 노출된 것으로 여겨지기에는 불충분했다.
또한 실시예 5 내지 11에 "1분 수 접촉 시험"을 행하여, 그 결과를 표 5에 나타냈었다.
Figure 112006033408222-PCT00004
실시예 12 내지 15
실시예 12 내지 15 모두는 흡수성 기판 B를 사용하여 제조 라인 조건하에 제조되었다. 15％/35％/50％ 농도의 PVP #1/TiO2/탈이온수로 이루어진 코팅액 #12로 실시예 12 및 14를 코팅하였다.
Figure 112006033408222-PCT00005
코팅액 #12 및 적색 염료를, 마크앤디사(MarkAndy Inc.; 미국 미주리주 세인트 루이스 소재)가 시판하는 마크앤디(MarkAndy) 4150 플렉소 인쇄 프레스를 사용하여 흡수성 기판 B에 도포하였다. 300 라인 아닐록스(Anilox) 실린더를 사용하여 코팅액 #12를 도포하였다. 적색 염료를, 360 라인 아닐록스 실린더로 실시예 12 내지 15에 도포하였다. 전사 접착제를 실시예 12 내지 15의 각 시트의 코팅/착색된 면에 적층하였다. 실시예 14 및 15의 흡수성 기판 B의 코팅/착색되지 않은 면에 투명 보호 필름을 적층하였다. 실시예 12 내지 15의 제조된 시트로부터 직경 14 mm의 작은 원 몇 개를 다이 커트하고, 지시계 시험용 폴리에스테르 보유 시트에 부착하였다. 실시예 12 내지 15를 55 ℃/95％ RH의 온도 및 습도 조건에 7일간 노출시켰다. 실시예 5 내지 11처럼, 실시예 12 내지 15 중 어느 것도 수 접촉 노출에 대해 잘못된 양성을 지시하지 않았다. 실시예 12 내지 15는 모두 아주 약간의 색 지시를 나타냈지만, 수 접촉에 노출된 것으로 여겨지기에는 불충분했다. 또한, 장시간의 온도 및 습도에 대한 노출 후에, 실시예 12 내지 15에 "1분 수 접촉 시험"을 행하였다. 실시예 13 이외의 모든 샘플이 수 접촉 지시에 양성을 나타냈다. 시험 전 및 시험 후의 각종 조건하의 실시예 12 및 13의 외관에 대해서는 도 3을 참조한다.
실시예 16 내지 24
하기와 같이 변경하여 실시예 1 내지 4에 기재된 바와 같이 실시예 16 내지 24를 준비하였다. 하기 표 7에 나타낸 바와 같이, 코팅액 16 내지 24를 제조하고 흡수성 기판 C에 도포하였다. 실시예 16 내지 24에 대한 "1분 수 접촉 시험" 결과를 하기 표 8에 제공한다.
Figure 112006033408222-PCT00006
Figure 112006033408222-PCT00007
실시예 25 내지 33
하기와 같이 변경하여 실시예 16 내지 24에 기재된 바와 같이 실시예 25 내지 33을 준비하였다. 기판 C의 코팅/착색되지 않은 면에 투명 보호 필름을 적층하지는 않았다. 이러한 구조에서, 실시예 32(상기 실시예 23에 해당하나 보호 필름이 적층되지는 않았음)를 코팅 및 건조시켜 시험 샘플로 제조할 수 있었다. 실시예 25 내지 33의 제조된 시트로부터 직경 14 mm의 작은 원 몇 개를 다이 커트하고, 지시계 시험용 폴리에스테르 보유 시트에 부착하였다. 이어서, 실시예 25 내지 33을 상기 실시예 5 내지 11에 기재된 온도 및 습도 조건에 노출시켰다. 실시예 25 내지 33 중 어느 것도 수 접촉에 대해 잘못된 양성을 나타내지 않았다. 모든 실시예는 아주 약간의 색 지시를 나타냈으나, 수 접촉에 대한 노출로 여겨지기에는 불충분했다. 그 후, 컨디셔닝 샘플에 "1분 수 접촉 시험"을 실시하였다. 그 결과를 하기 표 9에 나타낸다.
Figure 112006033408222-PCT00008
본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않는 각종 변형 및 변경은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명은 본원에 기재된 예시적인 실시양태로 부당하게 제한되지 않는다.

Claims (19)

  1. 저분자량 친수성 중합체 수지를 포함하는 유체 운반 기판을 포함하며, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 층,
    유체 운반성 잉크를 포함하며, 제1 층의 제2 주면에 결합된 제2 층, 및
    접착층
    을 포함하는 접착 용품.
  2. 제1항에 있어서, 유체 운반 기판이 다층 구조인 접착 용품.
  3. 제1항에 있어서, 저분자량 친수성 중합체 수지가 친수성 비닐 중합체 수지인 접착 용품.
  4. 제3항에 있어서, 친수성 비닐 중합체 수지가 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 친수성 비닐 중합체 수지.
  5. 제1항에 있어서, 저분자량 친수성 중합체 수지의 분자량이 10,000 미만인 접착 용품.
  6. 제1항에 있어서, 유체 운반 기판이 불투명성 강화 첨가제를 더 포함하는 접 착 용품.
  7. 제6항에 있어서, 불투명성 강화 첨가제가 이산화티탄을 포함하는 접착 용품.
  8. 제3항에 있어서, 저분자량 친수성 중합체 수지가 불투명성 강화 첨가제를 더 포함하는 접착 용품.
  9. 제1항에 있어서, 유체 운반층의 제1 주면 상에 투명층을 포함하는 접착 용품.
  10. 제1항에 있어서, 유체 운반 기판이 다공층을 포함하는 접착 용품.
  11. 제10항에 있어서, 다공층이 섬유상 층인 접착 용품.
  12. 제1항에 있어서, 유체 운반 기판이 수 흡수성인 접착 용품.
  13. 제1항에 있어서, 유체 운반 기판이 셀룰로오스계 종이인 접착 용품.
  14. 제1항에 있어서, 접착층이 제2 층과 결합된 접착 용품.
  15. 제1항에 있어서, 유체 운반성 잉크가 수용성 잉크를 포함하는 접착 용품.
  16. 제1항에 있어서, 제2 층과 접착층 사이에 유체 운반 기판을 포함하는 접착 용품.
  17. 저분자량 친수성 중합체 수지를 포함하는 유체 운반 기판을 포함하며, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 층,
    유체 운반 기판을 통해 이동하여 실질적인 색 변화를 일으키는 유체 운반성 잉크를 포함하며 제1 층의 제2 주면과 결합된 제2 층, 및
    접착층을 포함하는 접착 용품을 제공하는 단계, 및
    이 접착 용품을 액체에 노출시키는 단계
    를 포함하는, 유체 접촉 지시 방법.
  18. 제17항에 있어서, 접착 용품이 액체의 증기에 노출된 후 액체에 노출되는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 접착 용품이 액체에 노출되면 잉크가 유체 운반 기판을 통해 이동하는 것인 방법.
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