DE60218517T2

DE60218517T2 - Indikator für wasserkontakt

Info

Publication number: DE60218517T2
Application number: DE2002618517
Authority: DE
Inventors: Russell D. Saint Paul BIRKHOLZ; Paul R. Saint Paul LABROSSE; James S. Saint Paul MROZINSKI; Ramon T. Saint Paul Ignacio
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: KR100933584B1; CN1318531C; DE60218517D1; ATE355347T1; BR0212970A; MXPA04002984A; EP1448742B1; EP1448742A1; US20030096107A1; JP2010280912A; US20060263597A1; WO2003031531A1; US7744997B2; CN1564854A; US7105225B2; KR20050016283A; TW569004B; JP2005504874A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Klebeartikel mit der Fähigkeit, die Einwirkung von Fluid, insbesondere Wasser, zu detektieren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Für viele Anwendungen ist ein Klebeartikel, beispielsweise ein Tape oder ein Etikett, erwünscht, der Fluideinwirkung anzeigt. Ein derartiger Klebeartikel kann beispielsweise zum Detektieren kleiner Lecks in wasserdichten Rohren beitragen. Außerdem können diese Klebeartikel brauchbar sein, um die Einwirkung von Wasser auf Elektronikartikel zu detektieren, insbesondere bei handgeführten Elektronikartikeln. Ein Klebeartikel, der die Einwirkung von Wasser zeigt, wäre beispielsweise für die Hersteller von Elektronikgeräten, beispielsweise Mobiltelefonen, PDAs, Notebooks, Batterieladegeräten oder Elektrokleingeräten, nützlich, um die Bestimmung des Funktionsausfalls zu erleichtern. Der Klebeartikel kann auf dem Elektronikgerät entweder innerhalb des elektronischen Anteils des Geräts oder an einem äußeren Gehäuse angeordnet sein. Wenn das Gerät eingetaucht worden ist oder eine empfindliche Komponente in Kontakt mit einem Fluid wie Wasser gekommen ist, kann die Garantie nichtig werden oder die Schadensursache bestimmt werden.
Einige Klebeartikel, die zur Fluidanzeige verwendet werden, beschreiben eine Tintenschicht auf einem Substrat. Die Tinte wird in einem Muster gezeigt, das sich bei Einwirkung von Wasser verändert. Die Tinte kann beispielsweise in Form von Streifen oder Punkten vorliegen, die bei Einwirkung von Wasser verwischen. Einige weitere Klebeartikel haben einen transparenten Deckfilm, um Schmieren der Tinte vor der Wassereinwirkung zu verhindern. Andere Klebeartikel verwenden eine Tinte, die bei Einwirkung von Wasser die Farbe verändert.
Das Thema von US-A-4,577,205 ist ein ablösbares wärmeempfindliches Etikett mit einer durch Elektronenstrahl abbindenden Drucktinte.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Einige im Handel erhältliche Klebeartikel führen unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit zu leicht zu einer Positivanzeige. Einige weitere im Handel erhältliche Klebeartikel zeigen möglicherweise gar keinen Wasserkontakt nach Einwirkung von Bedingungen mit hoher Feuchtigkeit. Erwünscht ist ein Wasser anzeigender Klebeartikel, der nach längerer Wassereinwirkung eine Positivanzeige gibt, jedoch in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit keine Positivanzeige gibt.
Die vorliegende Erfindung offenbart einen Klebeartikel. Der Klebeartikel umfasst eine erste Schicht, umfassend einen transparenten Film, wobei die erste Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist. Außerdem umfasst der Klebeartikel eine zweite Schicht, umfassend ein Fluidtransportsubstrat, wobei die zweite Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, wobei sich die erste Hauptfläche der zweiten Schicht in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der ersten Schicht befindet, und eine dritte Schicht, umfassend eine fluidtransportable Tinte, wobei die dritte Schicht mit der zweiten Hauptfläche der zweiten Schicht assoziiert ist. Der Klebeartikel umfasst dann eine Klebeschicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht der in 2 gezeigten Ausführungsform.
4 ist eine digital aufgezeichnete Mikroskopaufnahme, die Beispiel 3 während der Einwirkung von hoher Feuchtigkeit zeigt, wie nachfolgend detailliert beschrieben wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform des Fluid anzeigenden Klebeartikels ist in 1 illustriert. Der Klebeartikel 10 umfasst ein Fluidtransportsubstrat 12 mit einer ersten Hauptfläche 14 und einer zweiten Hauptfläche 16. Die zweite Hauptfläche 16 des Substrats 12 ist mit einer fluidtransportablen Tintenschicht 18 beschichtet. Die Tintenschicht hat eine erste Hauptfläche 20 und eine zweite Hauptfläche 22. Die erste Hauptfläche 20 der Tintenschicht 18 befindet sich in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche 16 des Substrats 12. Der Klebeartikel 10 umfasst außerdem eine Klebeschicht 24, die auf die zweite Hauptfläche 22 der Tintenschicht 18 aufgebracht worden ist.
Der Klebeartikel 10 umfasst außerdem eine transparente Schicht 26, die auf die erste Hauptfläche 14 des Substrats 12 laminiert worden ist. Der Klebeartikel 10 umfasst auch einen Trennliner 28, der auf der Klebeschicht 24 gegenüber der zweiten Hauptfläche 22 der Tintenschicht 18 angebracht worden ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 2 dargestellt. Der Klebeartikel 30 umfasst ein Substrat 32 mit einer ersten Hauptfläche 34 und einer zweiten Hauptfläche 36. Die zweite Hauptfläche 36 des Substrats 32 ist mit einer Tintenschicht 38 beschichtet. Die Tintenschicht hat eine erste Hauptfläche 40 und eine zweite Hauptfläche 42. Die erste Hauptfläche 40 der Tintenschicht 38 befindet sich in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche 36 des Substrats 32. Der Klebeartikel 30 umfasst außerdem eine Klebeschicht 44, die auf die zweite Hauptfläche 42 der Tintenschicht 38 aufgebracht worden ist.
Der Klebeartikel 30 umfasst außerdem eine transparente Schicht 46. Die transparente Schicht 46 umfasst, wie in 2 dargestellt, einen transparenten Film 47 und eine transparente Schicht-Klebeschicht 48. Die transparente Schicht-Klebeschicht 48 befindet sich in Kontakt mit der ersten Hauptfläche 34 des Substrats 32. Der Klebeartikel 30 umfasst auch einen Trennliner 50, der auf der Klebeschicht 44 gegenüber der zweiten Hauptfläche 42 der Tintenschicht 38 angebracht worden ist. Die transparente Schicht-Klebeschicht 48 erstreckt sich über das Substrat 32 hinaus und befindet sich in Kontakt mit dem Trennliner 50.
Die transparente Schicht 46, das Substrat 32 und die Tintenschicht 38 definieren ein Loch 52. Das Loch 52 setzt die Tintenschicht 38 einer äußeren Fläche 54 des Klebeartikels 30 aus.
Details der Komponenten des erfindungsgemäßen Klebeartikels werden nachfolgend ausführlicher beschrieben.
SUBSTRAT
Der Fluid anzeigende Artikel der vorliegenden Erfindung enthält ein Substrat, das zum Fluidtransport in der Lage ist ("Fluidtransportsubstrat"). Ein Fluidtransportsubstrat transportiert Fluid durch das Substrat hindurch. Das Substrat kann beispielsweise einen mikroporösen Film umfassen, wie in US-A-5,238,623 von Mrozinski beschrieben ist. Das Fluidtransportsubstrat ist in vielen Ausführungsformen ein faseriges Substrat. Das faserige Substrat ist allgemein in der Lage, ein Fluid zu absorbieren. Das faserige Substrat wird in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit allgemein jedoch nicht gesättigt. Das Substrat ist in bestimmten Ausführungsformen ein Wasserabsorbenssubstrat. Das Wasserabsorbenssubstrat ist allgemein aus einem Material gefertigt, das im nassen Zustand eine kohäsive Form behält. Zu geeigneten Substraten gehören Papier, wie Papier auf Cellulosebasis, beispielsweise Papierhandtücher und Kopierpapier.
Gewebte und Vliestextilien und Polyolefine können außerdem geeignete Substrate sein. Polyolefine können behandelt werden, um die Fluidabsorption zu erhöhen, beispielsweise durch Behandlung mit einer hydrophilen Beschichtung oder Mischen des Polyolefins mit einer hydrophilen Faser. Jegliche Beschichtung, die verwendet wird, um das Polyolefin hydrophil zu machen, sollte jedoch so gewählt werden, dass sie den gewählten Kleber nicht beeinträchtigt oder mit diesem nachteilig reagiert. Zur Herstellung derartiger Vliesbahnen können Schmelzblas- oder Spunbond-Techniken verwendet werden. Vliesbahnen können beispielsweise auch auf einer RANDO WEBBER (Rando Corporation, Macedon, NY, USA) Luftlegemaschine oder auf einer Kardiermaschine hergestellt werden.
Zu repräsentativen Beispielen für Polyolefine gehören beispielsweise Polypropylen, Polyethylen, Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte und lineares Polyethylen ultraniedriger Dichte und Polybutylene. Zu weiteren Materialien, die für das Substrat der vorliegenden Erfindung brauchbar sein können, gehören Nylon, Polyester (z. B. Polyethylenterephthalat), Vinylcopolymere, wie Polyvinylchloride, sowohl mit als auch ohne Weichmacher, und Polyvinylacetate; olefinische Copolymere, wie Ethylen/Methacrylat-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere und Ethylen/Propylen-Copolymere; Acrylpolymere und -copolymere; Polycaprolactone und Kombinationen der genannten. Es können auch Mischungen oder Gemische von jeglichen plastischen oder plastischen und elastomeren Materialien verwendet werden, wie Polypropylen/Polyethylen, Polyurethan/Polyolefin, Polyurethan/Polycarbonat, Polyurethan/Polyester.
Zu speziellen Beispielen für geeignete Substrate gehören ein Cellulosepapier, wie Westvaco Ultrasorb FP "matte", Absorbenscellulosepapier, das im Handel von Westvaco Corp., Wickliffe, Kentucky, USA, erhältlich ist. Das Substrat kann auch Kopierpapier mit Standardgewicht sein, wie Papier, das unter dem Handelsnahem COPYPLUS Standard White angeboten wird, erhältlich von International Paper, Memphis, Tennessee, USA.
In vielen Ausführungsformen ist das Wasser absorbierende Substrat eben. Das Substrat kann transparent, weiß oder von beliebiger Farbe sein. Das Substrat ist allgemein opak, wenn es trocken ist, so dass die Schichten unter dem Substrat nicht sichtbar sind. Das Substrat ist in vielen Ausführungsformen permanent opak, selbst wenn es nass ist.
FLUIDTRANSPORTABLE TINTE
Eine Fläche des Substrats wird mit fluidtransportabler Tinte beschichtet, um eine Tintenschicht zu bilden. Tinte ist als Dispersion einer Pigment- oder einer Farbstofflösung definiert, die als Fluid, Paste oder Pulver hergestellt ist. Nach Einwirkung eines Fluids wird die fluidtransportable Tinte mobilisiert und fließt mit dem Fluid durch das Substrat. In einigen Ausführungsformen legt ein Loch in dem Substrat die Tinte frei und unterstützt die Verdrängung der Tinte im Falle der Fluideinwirkung.
Erfindungsgemäß ist beispielsweise eine wasserlösliche Tinte geeignet. In speziellen Ausführungsformen kann die Tinte HP Ink Jet Kartusche 51649a blaue Drucktinte sein, die im Handel von Hewlett Packard Co., Boise, Idaho, USA, erhältlich ist. Andere Beispiele umfassen blaues Farbstoffpulver, das unter dem Handelsnamen HIDACID AZURE Blue dustless 20DA2228, im Handel von B. F. Goodrich, Cincinnati, Ohio, USA, erhältlich ist, und roten Farbstoff, der unter dem Handelsnamen FASTUSOL Red 43LN angeboten wird, im Handel erhältlich von BASF Corp., Mount Olive, New Jersey, USA.
Die Tinte kann auf dem Substrat verteilt werden. In anderen Ausführungsformen wird die Tinte auf der Klebeschicht verteilt, die dann in Kontakt mit dem Substrat gebracht wird. Die Tinte kann unter Verwendung verschiedener Beschichtungs- und Drucktechniken verteilt werden, die für eine spezielle Tinte als geeignet ausgewählt werden. Die Tinte kann beispielsweise mit einem Tintenstrahldrucker, Tiefdruck, Flexodruck, Hochdruck oder mit Pulverbeschichtungstechniken verteilt werden. Die Tinte kann in verschiedenen Deckungsgraden auf dem Substrat verteilt werden, beispielsweise in einem festgelegten Muster, einem Zufallsmuster oder als vollständige Bedeckung.
KLEBSTOFF
Auf die Fläche der Tintenschicht wird eine Klebeschicht aufgebracht, beispielsweise durch Beschichten oder Laminieren. Der Klebstoff kann beliebiger Klebstoff sein, beispielsweise ein wärmebindungsfähiger (Heißschmelz)-Klebstoff oder ein ultraviolettaktivierter Klebstoff. Die Klebeschicht ist allgemein ein Haftklebstoff. Haftklebstoffe sind allgemein durch ihre Eigenschaften gekennzeichnet. Haftklebstoffe besitzen, wie Fachleuten wohl bekannt ist, Eigenschaften, zu denen die Folgenden gehören: (1) aggressive und permanente Klebrigkeit, (2) Haften an einem Substrat mit nicht mehr als Fingerdruck, (3) ausreichende Fähigkeit, an einem beklebten Material zu halten, und (4) ausreichende Kohäsionsfestigkeit, um sich sauber von dem beklebten Material entfernen zu lassen. Viele Haftklebstoffe müssen diese Eigenschaften unter vielen verschiedenen Bedingungen der Beanspruchungsraten aufweisen. Der Haftklebstoff kann Additive enthalten, um die Charakteristika des Haftklebstoffs zu optimieren.
Für diese Erfindung kann jede geeignete Haftklebstoffzusammensetzung verwendet werden. Der Haftklebstoff sollte allgemein die Fähigkeit der Tinte nicht beeinträchtigen, mit einem Fluid transportiert zu werden, beispielsweise indem er mit einer Behandlung auf dem Substrat reagiert. Die Haftklebstoffkomponente kann ein beliebiges Material mit Haftklebstoffeigenschaften sein. Die Haftklebstoffkomponente kann ferner ein einzelner Haftklebstoff sein, oder der Haftklebstoff kann eine Kombination aus zwei oder mehr Haftklebstoffen sein.
Zu erfindungsgemäß brauchbaren Haftklebstoffen gehören beispielsweise jene auf Basis von Naturkautschuken, synthetischen Kautschuken, Styrolblockcopolymeren, Polyvinylethern, Poly(meth)acrylaten (einschließlich sowohl Acrylaten als auch Methacrylaten), Polyolefinen und Silikonen.
Die Haftklebstoffe können inhärent klebrig sein. Einem Basismaterial können gewünschtenfalls Klebrigmacher zugefügt werden, um den Haftklebstoff zu bilden. Zu brauchbaren Klebrigmachern gehören beispielsweise Kolophoniumesterharze, aromatische Kohlenwasserstoffharze, aliphatische Kohlenwasserstoffharze und Terpenharze. Andere Materialien können zu speziellen Zwecken zugefügt werden, einschließlich beispielsweise Ölen, Plastifizierungsmitteln, Antioxidantien, Ultraviolett("UV")-Stabilisierungsmitteln, hydriertem Butylkautschuk, Pigmenten und Härtungsmitteln.
In einer Ausführungsform basiert der Haftklebstoff auf mindestens einem Poly(meth)acrylat (ist z. B. ein (Meth)acryl-Haftklebstoff). Poly(meth)acryl-Haftklebstoffe leiten sich beispielsweise von mindestens einem Alkyl(meth)acrylatestermonomer, wie beispielsweise Isooctylacrylat, Isononylacrylat, 2-Methylbutylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und n-Butylacrylat und mindestens einer optionalen Comonomerkomponente ab, wie beispielsweise (Meth)acrylsäure, Vinylacetat, N-Vinylpyrrolidon, (Meth)acrylamid, einem Vinylester, einem Fumarat, einem Styrolmakromer oder Kombinationen davon. Der Poly(meth)acryl-Haftklebstoff leitet sich allgemein von etwa 0 bis etwa 20 Gew.-% Acrylsäure und etwa 100 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% von mindestens einer von Isooctylacrylat-, 2-Ethylhexylacrylat- oder n-Butylacrylatzusammensetzung ab, vorzugsweise Isooctylacrylat. Eine geeignete Ausführungsform für die vorliegende Erfindung leitet sich von etwa 2 bis etwa 10 Gew.-% Acrylsäure und etwa 90 Gew.-% bis etwa 98 Gew.-% von mindestens einer von Isooctylacrylat-, 2-Ethylhexylacrylat- oder n-Butylacrylatzusammensetzung ab.
Die Klebeschicht wird mit jeder geeigneten Beschichtungs- oder Laminierungstechnik auf die Tintenschicht aufgebracht. Die Klebeschicht kann beispielsweise durch kontinuierliche Formungsverfahren gebildet werden, einschließlich Heißschmelzbeschichten, Ziehen oder Extrudieren der Klebezusammensetzung aus der längenden Scherkraftvorrichtung (z. B. einer Ziehdüse, einer Filmdüse oder einer Düse mit rotierendem Stab), und anschließendes Kontaktieren der gezogenen Klebezusammensetzung mit einer sich bewegenden Bahn (z. B. Kunststoff) oder anderem geeignetem Substrat. Bei einem verwandten kontinuierlichen Formungsverfahren werden die Klebezusammensetzung und ein coextrudiertes Trägermaterial aus einer Filmdüse coextrudiert, und das geschichtete Produkt wird abgekühlt, um ein Klebetape zu bilden. Andere kontinuierliche Formungsverfahren beinhalten direktes Kontaktieren der Klebezusammensetzung mit einer sich rasch bewegenden Bahn oder anderem geeignet vorgeformten Substrat. Mit diesem Verfahren wird die Klebezusammensetzung unter Verwendung einer Düse mit flexiblen Düsenlippen, wie einer Düse mit rotierendem Stab, auf die sich bewegende vorgeformte Bahn aufgebracht. Die Klebeschicht kann zudem nach einem beliebigen nicht-kontinuierlichen Beschichtungsverfahren gebildet werden.
Der Klebstoff kann alternativ hergestellt werden, indem die Komponenten der Klebezusammensetzung in einem Lösungsmittel, wie Toluol, gelöst werden und über das Substrat gegossen werden.
TRANSPARENTE SCHICHT
Der erfindungsgemäße Wasser anzeigende Klebeartikel weist zusätzlich eine transparente Schicht, umfassend einen transparenten Film, auf dem Fluidtransportsubstrat auf. Die transparente Schicht befindet sich auf der Substratfläche gegenüber der Tintenschicht. Die transparente Schicht kann sich über den Rand des Substrats hinaus erstrecken, oder kann die gleiche Größe wie das Substrat haben. Eine derartige Schicht muss allgemein wasserdicht sein. Eine derartige Schicht schützt den Wasser anzeigenden Klebeartikel während der Handhabung durch Menschen vor Feuchtigkeit und vor Tau/Kondensation. Die zusätzliche Schicht muss den Wasser anzeigenden Klebeartikel außerdem während längerem Eintauchen schützen und kann die Lebensdauer bestimmter Wasser anzeigender Tapes während Alterungsbedingungen mit Feuchtigkeit verlängern. In einigen Ausführungsformen kann die transparente Schicht mit einer Vielfalt von Drucktechniken bedruckt werden, einschließlich Tintenstrahldruck, Thermotransferdruck und Flexographiedruck. Die transparente Schicht kann zudem eine mehrschichtige dekorative Folie sein, wie beispielsweise jene, die in US-A-6,117,530 (Jonza et al.) offenbart sind.
Die transparente Schicht kann eine Klebeschicht aufweisen, wie detailliert in 2 dargestellt ist, um die transparente Schicht an das Substrat zu kleben. Die transparente Schicht kann alternativ durch Hochtemperaturlaminierung an das Substrat geklebt werden, wodurch die Notwendigkeit einer Klebeschicht zwischen dem Substrat und der transparenten Schicht entfällt. Die transparente Schicht dient zum Schutz der Klebeartikeloberfläche vor Schmutz, Abrieb und Verunreinigung bei der Handhabung und hält auch die Farbe in dem Papier, wenn der Indikator längere Zeit in Wasser eingetaucht wird. Wenn ein Klebeartikel ohne einen Schutzfilm für längere Zeiträume eingetaucht wird, blutet er aus oder wäscht aus und nimmt die ursprüngliche Farbe mit Negativanzeige (weiß) wieder an, was zu der falschen Ablesung führt, dass keine Wassereinwirkung stattgefunden hat. In Abhängigkeit von dem Material des Substrats kann ein Klebeartikel ohne einen Schutzfilm auch zu zerfallen beginnen, wenn er längere Zeiträume eingetaucht wird. Ein Klebeartikel mit einem Schutzabdeckfilm hält die Farbveränderung jedoch in dem Papier und blutet nicht aus und zerfällt nicht, nachdem er längere Zeiträume eingetaucht war. Spezielle Beispiele für transparente Schichten, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen Tapes mit UPVC-Träger, wie jene, die unter dem Handelsnamen Scotch Premium Transparent Film Tape 600 angeboten werden; Polypropylentapes, wie jene, die unter dem Handelsnamen Scotch Box Sealing Tape 375 angeboten werden, und Tapes mit Polyesterträger, wie jene, die unter den Handelsnamen Scotch Box Sealing Tape 355 oder 3M^TM Thermal Transfer Imprintable Film Tape 7861 angeboten werden; wobei alle im Handel von 3M Company, St. Paul, MN, USA, angeboten werden.
ZUSÄTZLICHE SCHICHTEN
Das erfindungsgemäße, Wasser anzeigende Tape kann zusätzliche Schichten umfassen. Einige Ausführungsformen umfassen beispielsweise eine zusätzliche Fluidtransportsubstratschicht zwischen der Klebeschicht und der Tintenschicht. Das Wasser anzeigende Tape kann auch einen Trennliner umfassen, wie ein silikonbeschichtetes Papier oder einen silikonbeschichteten Film, der an dem Klebstoff haftet, bis das Tape an eine Oberfläche geklebt werden soll.
Wenn das Tape als Rolle verkauft wird, kann es vorteilhaft sein, der Seite des Tapes gegenüber von dem Klebstoff ein Trennmaterial zuzufügen (z. B. ein Trägermaterial mit niedriger Adhäsion).
FERTIGUNGSVERFAHREN
Der erfindungsgemäße, Wasser anzeigende Klebeartikel wird allgemein hergestellt, indem ein Substrat wie beschrieben mit einer fluidtransportablen Tinte beschichtet wird. Das Substrat kann in Form eines Blattes vorliegen, oder kann ein langer Streifen sein, der geeignet ist, um das Endprodukt zu einer Taperolle aufzurollen. Die Tinte kann dann als Beschichtung aufgebracht werden, um das Substrat vollständig zu bedecken, oder kann in Segmenten oder in einem Design aufgebracht werden. Die Tinte muss so als Beschichtung aufgebracht werden, dass sie das Substrat nicht durchblutet. Beispielsweise kann die Tinte als Beschichtung auf einen Trennliner aufgebracht und dann auf das Substrat transferiert werden.
Dann wird wie oben beschrieben Klebstoff auf die Tinte aufgebracht. Das Substrat und die Tinte können dann vollständig mit dem Klebstoff beschichtet werden, oder können mit Segmenten des Klebstoffs beschichtet werden. Ein derartiger segmentierter Klebstoff kann in Ausführungsformen erwünscht sein, in denen das Substrat eine Beschichtung aufweisen kann, die durch den Klebstoff beeinträchtigt werden kann. Der Klebstoff wird dann gewünschtenfalls mit einem Trennliner bedeckt.
In anderen Ausführungsformen kann der Klebstoff zu einem Transfertape verarbeitet werden, indem ein Liner entweder vollständig oder in Segmenten mit der Klebezusammensetzung beschichtet wird, oder indem die Klebezusammensetzung als Beschichtung zwischen zwei Liner aufgebracht wird, die mit Trennbeschichtung beschichtet sind. Wenn das Transfertape durch Beschichtung zwischen zwei Linern hergestellt wird, kann einer der Liner des Transfertapes entfernt werden, um die Klebefläche freizulegen. Die Klebefläche kann dann auf die Tintenschicht aufgebracht werden, oder die Klebefläche kann mit der fluidtransportablen Tinte beschichtet werden und danach auf das Substrat laminiert werden. Der verbleibende Trennliner trägt dazu bei, den Klebstoff auf das Substrat zu transferieren.
Individuelle Etiketten lassen sich herstellen, indem die Blätter zu individuellen Etiketten verarbeitet werden, beispielsweise durch Stanzen des Blattes. Das Blatt kann in beliebige Größe oder Form gestanzt werden, wie Kreise oder Quadrate. Das Blatt kann beispielsweise zur leichten Handhabung zu einem Kreis mit einem Durchmesser von mehr als 5 Millimeter gestanzt werden. Zu speziellen Beispielen gehören Rechtecke, die für ein Informationsetikett verwendet werden, oder kleine Kreise, die im Inneren einer elektronischen Vorrichtung angeordnet werden.
Die transparente Schicht kann an das Substrat laminiert oder geklebt werden, bevor das Substrat zu einem individuellen Etikett verarbeitet wird. Die transparente Schicht wird in separaten Ausführungsformen dem Klebeartikel nach der Verarbeitung zugefügt, beispielsweise in Ausführungsformen wie in 2 gezeigt, wobei sich die transparente Schicht über den Rand des Substrats hinaus erstreckt. Die in 2 und 3 dargestellte Ausführungsform kann hergestellt werden, indem ein Etikett, beispielsweise durch Stanzen, um den vorhandenen Klebeartikel herum geschnitten wird, wobei eine Überlappung des transparenten Films erzeugt wird, wie in den 2 und 3 zu sehen ist.
VERWENDUNG DES KLEBEARTIKELS
Der erfindungsgemäße Klebeartikel kann eine Taperolle sein. Der Klebeartikel kann auch ein individuelles Etikett sein. In diesen Ausführungsformen wird der Klebeartikel auf einer Vorrichtung angeordnet, wie einer tragbaren elektronischen Vorrichtung. In einigen Ausführungsformen wird der Klebeartikel bedruckt, beispielsweise kann der Klebeartikel Garantieinformationen beinhalten und außerdem als Indikator für Fluideinwirkung wirken.
Nach Einwirkung eines Fluids zeigt der erfindungsgemäße Klebeartikel die Anzeige des Fluidkontakts. In Abhängigkeit von der Tinte und dem Substrat, die in dem Klebeartikel verwendet werden, kann das Fluid polare Lösungsmittel, wie Alkohol, unpolare Lösungsmittel, Körperfluida und Wasser umfassen. Der Klebeartikel kann allgemein Einwirkung eines Fluids anzeigen, wenn die Tinte in dem Fluid löslich ist und das Fluid durch das Substrat transportiert wird. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft, um die Einwirkung von Wasser enthaltenden Fluids zu zeigen, wie verzehrfähigen alkoholischen Getränken.
In den folgenden Beispielen werden Ziele und Vorteile dieser Erfindung näher erläutert. Die speziellen Materialien und deren Mengen sowie andere Bedingungen und Details, die in diesen Beispielen genannt sind, sollten nicht zur unangebrachten Einschränkung dieser Erfindung verwendet werden.
BEISPIELE Materialien:
Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung und das Testen eines Wasserkontaktindikators. Es sei darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge des Verfahrens in allen Beispielen geändert werden kann, um die gleiche Endkonstruktion der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Beispiele der ersten Ausführungsform
Beispiel 1 wurde hergestellt, indem ein Blatt Ultrasorb FP "matte" Absorbenscellulosepapier, das hier als Substrat B bezeichnet wird, genommen und zu einem separaten Masterblatt geschnitten wurde, damit es in einen InkJet Drucker, Modell Hewlett Packard DeskJet 692C passte. Substrat B hatte eine gemessene Dicke von ungefähr 5,8 mil (0,147 mm), einen Sheffield-Porositätswert von ungefähr 25 Sekunden und eine Opazität von ungefähr 92 %. Das Papiersubstrat wurde dann über die gesamte Oberfläche einer Seite durchgehend mit einer wasserlöslichen blau gefärbten Tinte, HP InkJet "Blue", unter Verwendung eines Hewlett Packard DeskJet Modell 692C bedruckt. Die bedruckte Seite des Papiers wurde unter Verwendung von 3M^TM 467MP Roll Laminating Adhesive, 2,0 mil (50 μm) #200MP "Hi-Performance" Acrylklebstoff mit einem 4,0 mil (100 μm) Trennliner aus 58# Tan Polycoated Kraftpapier an einen Laminierungsklebstoff laminiert. Auf die nicht bedruckte Seite des Papiers wurde Scotch^® Premium Transparent Film Tape 600 aufgebracht.
Dann wurden aus dem Masterblatt individuelle Wasserkontaktindikatoren erzeugt, indem das Blatt in Kreise mit 13 mm Durchmesser gestanzt wurde, obwohl Indikatoren mit beliebiger Größe und Form durch Standardverarbeitungsstufen hätten hergestellt werden können.
Beispiel 2 wurde in der gleichen Weise wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass ein 8 1/2 × 11 inch (21,6 cm × 27,9 cm) Stück Hammermill CopyPlus Kopierpapier anstelle von Ultrasorb FP "matte" Absorbenscellulosepapier verwendet wurde.
Beispiel 3 wurde in der gleichen Weise wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Papiersubstrat vor der Aufbringung des Laminierungsklebstoffs mit FASTUSOL Red 43LN roter Tinte mittels Gravurdruck bedruckt wurde.
Beispiel 4 wurde genau wie Beispiel 1 hergestellt, anstelle von Scotch^® Premium Transparent Film Tape 600 war das verwendete transparente Deckblatt jedoch 3M^TM Thermal Transfer Imprintable Film Label Material 7876, 2,0 mil Gloss Clear Polyester Thermal Transfer, 1,8 mil 350 hochfester Acrylklebstoff.
Beispiel 5 wurde genau wie Beispiel 1 hergestellt, anstelle von Scotch^® Premium Transparent Film Tape 600 war das verwendete transparente Deckblatt jedoch 3M^TM Thermal Transfer Imprintable Film Label Material 7861, 2,0 mil Gloss Clear Polyester Thermal Transfer, 0,8 mil 300 hochfester Acrylklebstoff.
Für Test- und Evaluierungszwecke wurde mehrere Repliken von jedem der obigen Beispiele erzeugt. Die Beispiele wurden unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit und vollständigem Wasserkontakt auf ihre Anzeigefunktionalität getestet. Zum Test auf Empfindlichkeit gegenüber einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit wurde eine Zahl von Repliken jedes Beispiels vertikal hängend in einer Kammer mit kontrollierter Temperatur/Feuchtigkeit bei 158°F (70°C)/90 % relativer Feuchtigkeit gelagert. In periodischen Intervallen wurden individuelle Replikate der verschiedenen Beispiele aus der Temperatur/Feuchtigkeitskammer entfernt und ihre Farbänderung unter Verwendung eines HUNTERLAB Labscan 6000 Spektrocolorimeters, erhältlich von Hunter Associates Laboratory, Inc., Reston, Virginia, USA, bewertet. Daten wurden nach dem Testverfahren Tappi T 524 om-94 erhalten, wobei die Änderung der Dunkelheit einer Farbe in Form eines L-Werts gemessen wird, wobei die L-Skala so definiert ist, dass 100 weiß ist und 0 schwarz ist. BEISPIELE
TABELLE 1 – FEUCHTIGKEITSEINWIRKUNG GEGEN WASSERKONTAKT Feuchtigkeitsbedingungen: 70°C/90 % relative Feuchtigkeit Daten:

"L"-Skalendaten: "L"-Skala bedeutet Farbschattierungsveränderung von weiß = 100 bis schwarz = 0.
* Kontakt der Proben 1 Minute in Wasser.
"–" an diesen Zeitpunkten nicht gemessen.

Tabelle 2. Relative Änderung der Probendunkelheit vom Original nach Einwirkung von Feuchtigkeit und Eintauchen
Die Daten in Tabelle 1 zeigen, dass die meisten Beispiele bei längerer Einwirkung von hoher Feuchtigkeit eine leichte Farbveränderung zeigen. Tabelle 2 zeigt die relative Änderung der Dunkelheit des Indikators in L-Werten vom Zeitpunkt 0 bis zu dem Zeitpunkt der längsten Feuchtigkeitseinwirkung für alle Proben und relativ zu Wasserkontakt für eine Minute. Tabelle 2 zeigt, dass alle Proben im allgemeinen Nicht-Anzeige-Zustand verbleiben, nachdem sie hoher Feuchtigkeit ausgesetzt waren. Der L-Wert für Beispiele nach Wasserkontakt ist jedoch viel niedriger, wodurch die Anzeige wesentlich dunkler ist als der L-Wert für Beispiele, die hoher Feuchtigkeit ausgesetzt waren. Dies wird in 4 auch deutlich gezeigt, in der Beispiel 3 nach 288 Stunden Einwirkung von hoher Feuchtigkeit im Wesentlichen unverändert ist, jedoch nach nur einer Minute Wasserkontakt eine dramatische Änderung der Dunkelheit der Farbe von Beispiel 3 zu erkennen ist.
Tabelle 3 zeigt das potentielle Problem mit "Auswaschen". Vergleichsbeispiel A wurde wie für Beispiel 3 beschrieben ohne eine transparente Schicht hergestellt. Nachdem Vergleichsbeispiel A, das keinen schützenden Film aufwies, insgesamt 48 Stunden vollständig in Wasser eingetaucht worden war, erreichte es ein Anzeigeplateau, sogar eine etwas geringere Anzeige von 24 Stunden zu 48 Stunden. Die Anzeigetinte hat begonnen, "auszuwaschen". Beispiel 3 hingegen, das einen schützenden Abdeckfilm aufwies, behielt die Farbveränderung und zeigte selbst nach längerer Einwirkung weiterhin eine starke Anzeige. TABELLE 3. LÄNGERE EINWIRKUNG MIT VOLLSTÄNDIGEM EINTAUCHEN
TABELLE 4. FEUCHTIGKEITSEINWIRKUNG AUF PROBEN MIT UNTERSCHIEDLICHEN SCHUTZFILMEN Feuchtigkeitsbedingungen: 70°C/90 % relative Feuchtigkeit

"L"-Skalendaten: Die "L"-Skala bedeutet Farbschattierungsveränderung von weiß = 100 bis schwarz = 0.
* Wasserkontakt der Proben war eine Minute in Wasser.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserkontaktindikators beinhaltet die folgende Modifikation der in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen allgemeinen Ausführungsform. Die Tinte wurde auf das Substratblatt in einem Muster aufgebracht, wie parallelen Streifen oder Linien, die etwa 0,25 inch (6,35 mm) auseinander lagen, anstelle eines durchgehend über die Gesamtfläche einer Seite gedruckten Musters. Die mit Streifen bedruckte Seite des Substrats wurde dann wie in den Beispielen 1 bis 8 auf einen Laminierungsklebstoff laminiert. Das Blatt wurde danach in Streifen geschnitten oder getrennt, die jeweils breiter als die Breite des gedruckten Streifens waren. Es verblieb somit auf jeder Seite des Streifens ein unbedruckter Bereich. Auf die unbedruckte Seite wurde dann ein transparenter Schutzfilm in einer derartigen Weise aufgebracht, dass der transparente Schutzfilm die Breite des Substratstreifens bedeckte und breiter als dieser war. Diese Streifenkonstruktion des Wasserkontaktindikators kann dann zur Verwendung in jede beliebige Länge geschnitten werden. Die Anzeige erfolgt an den frisch geschnittenen Streifenenden, an denen der Papierrand nicht von dem transparenten Schutzfilm bedeckt ist und so Wasser ausgesetzt sein kann.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Wie in den Beispielen 1 bis 5 der ersten Ausführungsform wurde Tinte auf eine Substratfläche aufgebracht. Die bedruckte Seite des Substrats wurde dann auch an einen Laminierungsklebstoff mit einem Liner laminiert. Diese Konstruktion wurde dann zu runden Formen gestanzt, und das Matrixpapier außerhalb der Kreise und der Klebstoff wurden entfernt, wodurch nur die gestanzten bedruckten Substratkreise auf dem Liner verblieben. Dann wurde ein transparenter Schutzfilm oder ein Laminat über die gestanzten Teile und den freiliegenden Liner laminiert. Danach wurde ein weiteres Stanzverarbeitungsverfahren durchgeführt, damit die bedruckten Substratkreise in diesem zweiten Stanzvorgang zentral positioniert blieben und sich die transparente Abdeckung gleichmäßig um das Papier herum erstreckte. An diesem Punkt lag kein Rand oder Abschnitt des bedruckten Papierkreises frei. Diese gestanzten Teile wurden danach mit einem gestanzten Loch in der Mitte des individuellen kreisförmigen Wasserkontaktindikators perforiert. Dieses gestanzte Loch perforiert die Schutzfilmschicht und die Substratschicht bis herunter zu der gedruckten Tintenschicht. Wenn diese Ausführungsform des Wasserkontaktindikators Wasser ausgesetzt wird, wirkt das Loch als Zugang zu dem Indikator, wo das Wasser absorbiert und die Anzeige beobachtet wird. Die Größe des gestanzten Loches ist ausreichend klein, um "Falsch"-Kontaktanzeigen durch hohe Feuchtigkeit zu minimieren.
Figuren:

EXAMPLE 3 = Beispiel 3
0 HOURS = 0 Stunden
288 HOURS = 288 Stunden
WATER CONTACT = Wasserkontakt

Claims

Klebeartikel, mit: einer ersten Schicht, umfassend einen transparenten Film, wobei die erste Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche gegenüber der ersten Hauptfläche aufweist, einer zweiten Schicht, umfassend ein Fluidtransportsubstrat, wobei die zweite Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche gegenüber der ersten Hauptfläche aufweist, wobei sich die erste Hauptfläche der zweiten Schicht in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der ersten Schicht befindet, einer dritten Schicht, umfassend eine fluidtransportable Tinte, wobei die dritte Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, wobei sich die erste Hauptfläche in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der zweiten Schicht befindet, und einer Klebeschicht in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der dritten Schicht.
Klebeartikel, mit: einer ersten Schicht, umfassend einen transparenten Film, wobei die erste Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche gegenüber der ersten Hauptfläche aufweist, einer zweiten Schicht, umfassend ein erstes Fluidtransportsubstrat, wobei die zweite Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche gegenüber der ersten Hauptfläche aufweist, wobei sich die erste Hauptfläche der zweiten Schicht in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der ersten Schicht befindet, einer dritten Schicht, umfassend eine fluidtransportable Tinte, wobei die dritte Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, wobei sich die erste Hauptfläche in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der zweiten Schicht befindet, einer vierten Schicht, umfassend ein zweites Fluidtransportsubstrat, wobei die vierte Schicht eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche gegenüber der ersten Hauptfläche aufweist, wobei sich die erste Hauptfläche der vierten Schicht in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der dritten Schicht befindet, und einer Klebeschicht in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche der vierten Schicht.
Klebeartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat faserig ist.
Klebeartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat wasserabsorbierend ist.
Klebeartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat porös ist.
Klebeartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat ein Papier auf Cellulosebasis ist.
Klebeartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Schicht ein Loch definiert, wodurch die zweite Schicht freigelegt wird.
Klebeartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und zweite Schicht ein Loch definieren, wodurch die dritte Schicht freigelegt wird.
Klebeartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die fluidtransportable Tinte eine wasserlösliche Tinte umfasst.
Wasserkontakt anzeigendes System, mit einem Klebeartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einer Vorrichtung, wobei die Klebeschicht in Kontakt mit der Vorrichtung ist.
Etikett, umfassend einen Klebeartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, und eine gedruckte Schicht auf der ersten Hauptfläche der ersten Schicht.