ЭТИКЕТКА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ
LABEL FOR DETECTING WATER EFFECT

Перекрестная ссылка на родственную заявку
Настоящая заявка претендует на положительный эффект предварительной патентной заявки US 61/060886, поданной 12 июня 2008 г., содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к этикетке и, в частности, к этикетке, указывающей на воздействие жидкостей. Этикетка особенно пригодна для обнаружения того, подвергался ли предмет, например переносное электронное устройство, погружению в воду.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время широко распространено и продолжает расширяться использование переносных электронных устройств, например мобильных телефонов, МР3 плейеров, переносных игровых устройств, персональных цифровых органайзеров, спутниковых радиоприемников и подобных им устройств. Изготовители таких устройств и фирмы, обеспечивающие гарантийные обязательства таких устройств, хотели бы иметь информацию о том, что устройство, возвращенное для ремонта или замены, не выполняет своих функций или имеет дефекты из-за того, что это устройство имело контакт с водой или было погружено в воду или другую жидкость. Были разработаны этикетки, указывающие на контакт с водой, помещаемые на устройстве или внутри корпуса устройства. Желательно, чтобы такие этикетки не указывали на погружение устройства в жидкость в том случае, если устройство всего лишь находилось в атмосфере с высокой влажностью, характерной, например, для некоторых рабочих зон и ряда регионов мира. Также желательно, чтобы этикетка для обнаружения воздействия воды имела низкую стоимость.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к клейкому изделию (наклейке) для обнаружения воздействия жидкости, которая указывает на то, что основа (подложка), на которую было наклеено клейкое изделие, подвергалась погружению в жидкость, например воду. Клейкое изделие может представлять собой клейкую ленту, ярлык или лист.
В одном из примеров осуществления клейкое изделие включает слой, поглощающий жидкость, включающий первую основную поверхность и вторую основную поверхность, и слой чувствительного к давлению клея, расположенный под второй основной поверхностью поглощающего слоя. В одном из примеров осуществления поглощающий слой изготовлен из водопоглощающего материала. Прозрачное поверхностное покрытие, включающее первую основную поверхность и вторую основную поверхность, расположено над первой основной поверхностью поглощающего слоя. Прозрачное поверхностное покрытие обеспечивает влагостойкость поглощающего слоя. Вблизи второй основной поверхности поглощающего слоя имеется слой мигрирующего красителя, расположенный над клеевым слоем. К клеевому слою может быть присоединен отделяемый защитный покровный слой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На Фиг. 1 представлен вид поперечного разреза примера осуществления этикетки согласно настоящему изобретению, включающей сплошной слой мигрирующего красителя.
На Фиг. 2 представлен вид поперечного разреза примера осуществления этикетки согласно настоящему изобретению, включающей прерывистый (не сплошной) слой мигрирующего красителя.
На Фиг. 3 представлено изображение в перспективе этикетки, показанной на Фиг. 2, после воздействия жидкости.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Термин "расположен над" и аналогичные термины, например "расположенный над" и подобные термины, употребляемые для описания расположения одного или первого слоя по отношению к другому или второму слою, означают, что первый слой частично или полностью располагается поверх второго слоя. Первый слой, расположенный над вторым слоем, может контактировать или не контактировать со вторым слоем. Например, между первым и вторым слоем может быть расположен один или более дополнительный слой. Термин "расположен под" и аналогичные термины, например "расположенный под" и подобные термины, имеют аналогичное значение с тем лишь исключением, что первый слой частично или полностью располагается ниже второго слоя, а не поверх второго слоя.
Один из примеров осуществления этикетки для обнаружения воздействия воды представлен на Фиг. 1. Этикетка 10 включает поглощающий слой 12, включающий первую основную поверхность 18а и вторую основную поверхность 18b. Вторая основная поверхность 18b поглощающего слоя 12 расположена над сплошным слоем 13 мигрирующего красителя. Прозрачное поверхностное покрытие 14 расположено над первой основной поверхностью 18а поглощающего слоя 12. Слой 15 чувствительного к давлению клея расположен под второй основной поверхностью 18b поглощающего слоя 12 и приклеен к слою 13 мигрирующего красителя. После намокания поглощающего слоя 12 окрашивающий материал слоя мигрирующего красителя 13 проходит через поглощающий слой 12 и становится видимым через прозрачное поверхностное покрытие 14. Окрашивающий материал, прошедший через поглощающий слой 12, остается видимым после высыхания поглощающего материала. Перед использованием к клеевому слою для защиты клея может быть прикреплен съемный (отделяемый) защитный покровный слой 16.
Пример осуществления, представленный на Фиг. 2, по существу, аналогичен примеру, представленному на Фиг. 1, за исключением того, что слой 11 мигрирующего красителя не сплошной. Слой мигрирующего красителя может быть нанесен в виде изображения на вторую основную поверхность поглощающего слоя 12. Изображение может включать линии, точки, кружки, квадраты или другие геометрические фигуры или оно может включать один или более буквенно-цифровой знак. Изображение также может иметь случайную конфигурацию.
На Фиг. 3 показан пример осуществления, представленный на Фиг. 2, после намокания поглощающего слоя 12 и прохождения окрашивающего материала 17 слоя 11 мигрирующего красителя через поглощающий слой 12. Окрашивающий материал 17 становится видимым через прозрачное поверхностное покрытие 14 и остается видимым даже после высыхания поглощающего слоя.
Поглощающий слой
Поглощающий слой поглощает жидкость, но не подвергается значительному структурному разрушению при пропитывании водой или другой жидкостью. Кроме того, поглощающий слой не промокает в условиях высокой атмосферной влажности. Поглощающий слой может включать пористую пленку, волокнистую пленку, тканый или нетканый материал, полиолефиновую пленку, бумагу на основе древесины или бумагу, не содержащую древесной массы. Бумага, не содержащая древесной массы, включает, например, бумагу, изготовленную из конопли, папируса, рогоза, камыша, выжимок сахарного тростника, пшеничной соломы, банановой бумаги и зерновых культур.
Поглощающий слой может быть как прозрачным, так и непрозрачным. Обычно поглощающий слой непрозрачен. В одном из примеров осуществления по мере промокания поглощающего слоя он теряет свою непрозрачность. В другом примере осуществления при промокании поглощающий слой остается непрозрачным.
2
В одном из примеров осуществления поглощающий слой включает немелованную (без покрытия) бумагу, не содержащую древесной массы, основная масса которой составляет по меньшей мере 60 г/кв.м (г/м), или по меньшей мере 70 г/кв.м, или по меньшей мере 80 г/кв.м, или по меньшей мере 90 г/кв.м. В одном из примеров осуществления пористость бумаги, не содержащей древесной массы, составляет по меньшей мере 800 мл/мин. Подходящим примером бумаги, не содержащей древесной массы, является коммерчески доступная бумага, поставляемая UPM.
Поверхностное покрытие
Прозрачное поверхностное покрытие расположено над поглощающим слоем. Термин "прозрачный", относящийся к одному или более слоям пленки в этикетке, означает, что любой материал, находящийся под этими слоями, может быть виден через эти слои. Прозрачное поверхностное покрытие защищает от влаги расположенный под ним поглощающий слой, то есть поглощающий слой не промокает, если этикетка находится в условиях повышенной влажности. Кроме того, прозрачное поверхностное покрытие может быть пригодно для печатания.
В одном из примеров осуществления поверхностное покрытие включает водную дисперсию акрилового полимера. Одним из примеров подходящей коммерчески доступной водной дисперсии акрилового полимера является NeoCryl BT-36, анионный, растворенный в щелочной среде акриловый полимер, поставляемый DSM NeoResins. Поверхностное покрытие также может содержать другие традиционные добавки, например поглотители УФ-излучения, антиблокирующие агенты и антистатические добавки.
Слой поверхностного покрытия может быть получен нанесением композиции поверхностного покрытия на поверхность поглощающего слоя при помощи традиционных или других способов нанесения покрытий с последующей сушкой покрытия при комнатной температуре или при повышенной температуре в печи для удаления воды. Неограничивающие примеры способов нанесения покрытий включают применение щелевой экструзионной головки, воздушного ракеля, щеточной ракли, нанесение покрытия наливом, нанесение покрытия ножевым устройством, применение шпрединг-машины с плавающей раклей, нанесение покрытия с помощью гравированного цилиндра, применение валковой машины для нанесения покрытий, применение шпрединг-машины с ножевым устройством, применение валковой машины для нанесения покрытий с ножевым устройством, нанесение покрытия с помощью глубокой офсетной печати, нанесение покрытия реверсивным валиком, нанесение покрытия реверсивным валиком с гладкой бочкой, нанесение покрытия с удалением излишков с помощью планки и нанесение покрытия отжимным валком. Для изготовления этикеток композиция поверхностного покрытия может быть нанесена на поглощающий слой при помощи любой традиционной методики или способа, неограничивающие примеры которых включают нанесение покрытия "на той же машине" при проведении преобразования (например, одновременно с проведением вырубной штамповки, высвобождением матрицы и т.д.), нанесение покрытия вне машины при помощи отдельного устройства для нанесения покрытий и другие способы нанесения.
2
В общем случае массы сухого материала покрытия для поверхностного покрытия могут составлять приблизительно от 1 до приблизительно 10 или даже 20 или более г/кв.м (г/м). В других примерах осуществления масса сухого материала покрытия может составлять приблизительно от 1 до приблизительно 7 г/кв.м, и в другом примере осуществления масса сухого материала покрытия может составлять приблизительно от 1 до приблизительно 5,5 г/кв.м.
Поверхностное покрытие представляет собой покрытие, которое может быть нанесено на поглощающий слой адгезионным ламинированием или термосваркой, а не пленку.
Слой мигрирующего красителя
Слой мигрирующего красителя включает сплошной слой или нанесенный в виде изображения слой окрашивающего материала, который переходит в поглощающий слой при намокании поглощающего слоя. При этом окрашивающий материал становится видимым через прозрачное поверхностное покрытие, находящееся на самой внешней поверхности поглощающего слоя. После высыхания основы окрашивающий материал остается видимым, находясь на самой внешней поверхности поглощающего слоя.
В одном из примеров осуществления слой мигрирующего красителя нанесен на поглощающий слой. В другом примере осуществления слой мигрирующего красителя наносят на клеевой слой, который затем фиксируют на поглощающем слое.
В одном из примеров осуществления слой мигрирующего красителя включает водорастворимые чернила, нанесенные на основу. Примеры водорастворимых чернил включают чернила, обычно применяемые для струйной печати. В общем случае водорастворимые чернила включают один или более водорастворимых красителей, воду, по меньшей мере один смачивающий агент и по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество. Один из примеров подходящего слоя мигрирующего красителя включает покрытие из грунтовки для чернил с изменяющимся цветом, поставляемое Siegwerk под кодом 12-901348-8. Сразу после нанесения грунтовка для чернил с изменяющимся цветом имеет черный цвет, но при контакте с жидкостью, находящейся в намокшем поглощающем слое, и прохождении через поглощающий слой она приобретает красный цвет.
Слой мигрирующего красителя может быть нанесен на поглощающий слой традиционными способами нанесения покрытий или печати, включающими струйную, флексографическую, глубокую, офсетную, цифровую или высокую печать.
Клей
Описание подходящих чувствительных к давлению клеев ("Pressure Sensitive Adhesives", английское сокращение - PSA) имеется, например, в публикации Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, том 13, Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988). Дополнительное описание подходящих чувствительных к давлению клеев имеется в публикации Polymer Science and Technology, том 1, Interscience Publishers (New York, 1964). Для осуществления изобретения также могут быть использованы традиционные чувствительные к давлению клеи, включающие чувствительные к давлению клеи на основе акриловых полимеров, чувствительные к давлению клеи на основе каучука и чувствительные к давлению клеи на основе силикона. Чувствительный к давлению клей может быть получен на основе растворителя или он может представлять собой клей на водной основе. В одном из примеров осуществления чувствительный к давлению клей включает клей на основе акриловой эмульсии.
В одном из примеров осуществления клей может быть получен на основе акрилового полимера. Следует понимать, что для осуществления настоящего изобретения может быть использован любой полимер на основе акриловой кислоты, способный образовывать клеевой слой, имеющий достаточную клейкость для сцепления с основой. В некоторых примерах осуществления акриловые полимеры, применяемые для получения слоев чувствительного к давлению клея, включают полимеры, получаемые полимеризацией по меньшей мере одного алкилакрилатного мономера, содержащего приблизительно от 4 до приблизительно 12 атомов углерода в алкильной группе, количество которого составляет приблизительно 35-95% масс. от массы полимера или сополимера, например, описанные в патенте US 5264532. Необязательно, чувствительный к давлению клей на основе акриловых полимеров может быть получен из одного полимера.
Температура стеклования слоя чувствительного к давлению клея, включающего акриловые полимеры, может быть изменена добавлением в сополимер различных количеств полярных или "жестких мономеров", как указано в патенте US 5264532, содержание которого полностью включено в настоящее описание посредством ссылки. Чем больше массовое содержание жестких мономеров в акриловом сополимере, тем выше его температура стеклования. Жесткие мономеры, которые считаются подходящими для осуществления настоящего изобретения, включают сложные виниловые эфиры, карбоновые кислоты и метакрилаты, взятые в массовых концентрациях, составляющих приблизительно от нуля до приблизительно 35% масс. полимера.
Чувствительный к давлению клей может быть получен на основе акриловых полимеров, например полимеров, описанных в патенте US 164444 (акриловая эмульсия), патенте US 5623011 (акриловая эмульсия с повышенной клейкостью) и в патенте US 6306982. Клей также может быть получен на основе каучука, например каучуков, описанных в патенте US 5705551 (горячий расплав каучука). Чувствительный к давлению клей также может представлять собой отверждаемую под действием излучения смесь мономеров с инициаторами и другими ингредиентами, например смесь, описанную в патенте US 5232958 (отверждаемые под действием УФ-излучения акриловые полимеры) и в патенте US 5232958 (отверждаемые под действием электронного пучка). Описания перечисленных патентов, относящиеся к акриловым клеям, полностью включены в настоящее описание посредством ссылки.
Другие подходящие акриловые чувствительные к давлению клеи включают смесь эмульсии частиц полимера с дисперсией частиц добавки, повышающей клейкость, обобщенно описанной в Примере 2 патента US 6306982. Полимер получают эмульсионной полимеризацией 2-этилгексилакрилата, винилацетата, диоктилмалеата и акриловых и метакриловых сомономеров, как описано в патенте US 5164444, что приводит к образованию частиц латекса, среднемассовый диаметр которых составляет приблизительно 0,2 микрона и содержание геля составляет приблизительно 60%. В одном из примеров осуществления клей представляет собой коммерчески доступный акриловый клей, поставляемый Avery Dennison под маркой AE3349.
Кроме добавок, повышающих клейкость, для придания чувствительным к давлению клеям требуемых свойств в них могут быть введены другие добавки. Например, в чувствительный к давлению клей могут быть введены пластификаторы, что, как известно, понижает температуру стеклования клеевой композиции, содержащей эластомерные полимеры. В клеевые композиции также могут быть включены антиоксиданты. В клеи дополнительно могут быть включены растворители, например воски, а также могут быть включены поверхностно-активные вещества. В клеевые композиции также могут быть введены светостабилизаторы, термостабилизаторы и поглотители УФ-излучения. Поглотители ультрафиолетового излучения включают производные бензотриазола, гидроксибензилфеноны, сложные эфиры бензойных кислот, щавелевой кислоты, диамиды и т.д. Светостабилизаторы включают светостабилизаторы, включающие пространственно-затрудненные амины, а термостабилизаторы включают композиции, содержащие дитиокарбаматы, например цинк-дибутилдитиокарбамат.
Клеевой слой может представлять собой одинарный слой или включать множество слоев клея. Множество слоев клея могут быть нанесены на поглощающий слой одновременно при помощи способов, известных в данной области техники.
Покровный слой
Отделяемые покровные (защитные) слои, которые могут быть включены в конструкцию клейкого изделия согласно настоящему изобретению, могут состоять из любого из множества материалов, подходящих для получения отделяемых покровных слоев, которые известны специалистам в данной области техники. В одном из примеров осуществления отделяемый покровный слой включает матовый покровный слой 90# stayflat. Другие подходящие отделяемые покровные слои включают пленки с покрытием из силикона или крафт-бумагу с многослойным покрытием, известные в данной области техники. Подходящие предварительно силиконизированные отделяемые покровные слои доступны коммерчески. В одном из примеров осуществления отделяемый покровный слой включает покровный слой, изготовленный из тонкой белой лощеной бумаги glassine white 60#.
Этикетка для обнаружения воздействия воды согласно настоящему изобретению изменяет цвет при погружении в воду, но способна выдерживать без изменения цвета воздействие высокой атмосферной влажности, т.е. 50°C при 95% относительной влажности в течение 5 суток. В одном из примеров осуществления этикетка для обнаружения воздействия воды способна без изменения цвета выдерживать воздействие образующегося конденсата, т.е. выдерживание при температуре -25°C в течение 1 часа, и немедленно вслед за этим при 80°C и 95% относительной влажности в течение 30 минут.
Несмотря на то, что изобретение было описано при помощи его предпочтительных примеров осуществления, после прочтения предлагаемого описания специалистам в данной области техники должно быть понятно, что существуют различные модификации настоящего изобретения. Таким образом, следует понимать, что рассмотренное изобретение включает те модификации, которые попадают в объем прилагаемой формулы изобретения.