Индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием - RU2605702C2

Чертежи

Описание

Область техники

Изобретение относится к индикатору проникновения воды, использующему структуру капсулы с двойным покрытием, в частности к индикатору проникновения воды, использующему структуру капсулы с двойным покрытием, который может точно определить даже на узком участке, произошло ли проникновение воды, благодаря изменениям двух цветов в отличие от изменения существующего цвета путем использования красителя, имеющего структуру капсулы с двойным покрытием.

Уровень техники

В качестве традиционного индикатора проникновения воды в изделие применяют растекающийся индикатор, получаемый в результате смешивания окрашивающего вещества, используемого в качестве красителя для указания на проникновение воды, и водорастворимой смолы.

Конкретнее, как показано на фиг. 1, на водорастворимую смолу (1), например водопоглощающую бумагу и т.п., нанесен слой (2) красителя, а именно водорастворимого красителя, полученного из красных красителей или пигментов и т.п., с рисунком в виде шашек или точек и т.п., отпечатанных на слое красителя. Поэтому при контакте индикатора с водой смола растворяется вместе с красным красителем и растекается по бумаге, таким образом проникновение воды можно определить по растекшемуся состоянию.

Противоречивость заключается в том, что, когда количество поглощенной воды мало, растекания почти не происходит, краситель полностью впитывается и, таким образом, его цвет исчезает, когда количество поглощенной воды велико. Кроме того, поскольку напечатанный краситель растекается также при повышенных температуре и влажности, то возникает много проблем при определении проникновения воды только на основании степени растекаемости, поэтому постоянно возникают разногласия.

К тому же, поскольку различные электронные изделия становятся компактнее, контрольный участок индикатора проникновения воды также становится очень маленьким (например, круг диаметром 2 мм). Поэтому проблема заключается в том, что трудно проверить растекание по рисунку, например в виде шашек, точек и т.п.

Кроме того, существует проблема, заключающаяся в том, что индикатор проникновения воды чувствителен к влажности, поэтому покрывающий слой отслаивается в случае повышенных температуры и влажности, в результате чего уменьшается надежность, а красители выходят на верхнюю часть бумаги индикатора проникновения воды, поэтому красители должны быть защищены путем образования слоя защиты красителей, а это усложнит процесс изготовления и потребует дополнительного времени и дополнительных затрат на изготовление.

Для устранения этих недостатков в традиционном индикаторе проникновения воды, показанном на фиг. 2, использован принцип, при котором белый водорастворимый краситель (3) нанесен на белую водопоглощающую бумагу, а краситель из красного водорастворимого красителя нанесен на верхнюю поверхность поверх первого красителя и затем методом ламинирования нанесен покрывающий слой (4). Конкретнее, это принцип, при котором после поглощения воды водопоглощающей и водорастворимой смолой (1) слой (2) красителя из водорастворимого красного красителя растворяется, и краситель снова проходит через белый цвет водопоглощающей и водорастворимой смолы (1) для маскировки растекания по бумаге.

Однако и в этом случае существует проблема, заключающаяся в том, что при проникновении большого количества влаги в неблагоприятных условиях повышенной температуры, влажности и т.п. красный цвет сам по себе проникает в белый цвет, в результате чего цвет меняется.

Таким образом, есть потребность в разработке изделия, которое решит проблемы, характерные для известного уровня техники, и сможет заменить изделие, изготавливаемое из винилхлорида, который преимущественно используется для традиционных индикаторов проникновения воды, поскольку изделие из винилхлорида больше нельзя использовать в силу правил охраны окружающей среды.

Документы, использованные при экспертизе заявки

1. Индикатор проникновения воды (патентная заявка Кореи №10-2004-0111204).

2. Ввертное уплотнительное устройство с индикатором проникновения воды для электронных изделий (заявка Кореи на полезную модель №20-2003-0033671).

Суть изобретения

Данное изобретение предназначено решить вышеупомянутые проблемы и его целью является создание индикатора проникновения воды, использующего структуру капсулы с двойным покрытием, что дает возможность точно определять факт проникновения воды в индикатор проникновения воды, прикрепленный к изделию путем поперечного сшивания капсулы с двойным покрытием, предотвращая при этом изменение цвета даже в случае проникновения большого количества влаги в неблагоприятных условиях повышенных температуры и влажности.

Кроме того, целью изобретения является создание индикатора проникновения воды, использующего структуру капсулы с двойным покрытием, который может точно проверить, произошло ли проникновение воды, даже на узком участке, в результате применения структуры капсулы с двойным покрытием, обладающей сильным влагоизоляционным свойством благодаря наличию защитного слоя для красителя и двустороннего водонепроницаемого слоя, что дает возможность изменять два цвета в отличие от растекания цвета, применяющегося сегодня.

Еще одной целью изобретения является создание безгалогенового индикатора проникновения воды, использующего структуру капсулы с двойным покрытием, для изготовления изделия без галогена для решения проблемы, заключающейся в том, что изделия из винилхлорида больше нельзя использовать в силу правил охраны окружающей среды, хотя для индикаторов проникновения воды традиционно используют винилхлорид.

Однако цели данного изобретения не ограничиваются вышеупомянутыми и другие цели, неупомянутые, специалисты в данной области смогут понять из нижеследующего описания.

Для достижения указанных целей индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием, согласно одному примеру осуществления изобретения включает водопоглощающий слой, нанесенный на заднюю поверхность первого водонепроницаемого слоя, выполненного из бумаги, синтетической бумаги, нетканого материала, синтетического нетканого материала или корейской бумаги и впитывающего покрытия для поглощения воды извне; выполненный печатанием слой красителя на задней поверхности водопоглощающего слоя, при этом краситель со структурой капсулы с двойным покрытием включает окрашивающее вещество, состоящее из одного или нескольких веществ, выбранных из водорастворимых красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды и гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы; и защитный слой для красителя, выполняющий влагоизоляционную и водоотталкивающую функцию, выполненный на задней поверхности слоя красителя и предотвращающий протекание через заднюю поверхность слоя красителя окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из водорастворимых красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды.

В индикаторе проникновения воды, использующем структуру капсулы с двойным покрытием, согласно другому примеру осуществления изобретения капсула с двойным покрытием состоит из 15-35 мас. % окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из водорастворимых красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; 15-25 мас. % гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы и 35-69 мас. % растворителя, и образована поперечным сшиванием с помощью 1-5 мас. % сшивающего агента, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из полиизоцианатной смолы, аминосмолы, азиридиновой смолы, амидной смолы и эпоксидной смолы.

В индикаторе проникновения воды, использующем структуру капсулы с двойным покрытием, согласно еще одному примеру осуществления изобретения краситель слоя красителя состоит из 15-35 мас. % капсулы с двойным покрытием; 15-25 мас. % безгалогеновой смолы, представляющей собой смолу, состоящую из одного или нескольких веществ, выбранных из полиамидной смолы, полиакриловой смолы, целлюлозной смолы, полиэфируретановой смолы, смолы акрил-стирольного сополимера и эпоксидной смолы, смешанной с окрашивающим веществом, состоящим из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; и 40-70 мас. % растворителя.

В индикаторе проникновения воды, использующем структуру капсулы с двойным покрытием, согласно следующему примеру осуществления изобретения капсула с двойным покрытием выполнена таким образом, что цвета ее внутренней части и наружной части отличаются друг от друга в результате смешивания безгалогеновой смолы и внешнего окрашивающего вещества (например, белого), имеющего цвет, отличный от цвета (например, красного) внутреннего окрашивающего вещества, состоящего из водорастворимого красителя, а именно из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды, и поперечного сшивания полученной смеси с верхней поверхностью внутреннего окрашивающего вещества (например, красного), благодаря чему получают такие физические свойства, как стойкость к действию растворителей, влагоизоляция и водорастворимость, и образуется слой внешнего окрашивающего вещества (например, белого), а именно - внутренняя часть капсулы с двойным покрытием имеет цвет (например, красный) внутреннего окрашивающего вещества, а внешняя часть капсулы с двойным покрытием имеет цвет (например, белый) внешнего окрашивающего вещества.

В индикаторе проникновения воды, использующем структуру капсулы с двойным покрытием, согласно еще одному примеру осуществления изобретения капсула с двойным покрытием устойчива к влаге, однако при поглощении воды набухает и разрывается, и затем окрашивающее вещество, содержащееся внутри капсулы с двойным покрытием, окрашивает упомянутые слои, указывая таким образом на проникновение воды.

В индикаторе проникновения воды, использующем структуру капсулы с двойным покрытием, согласно еще одному примеру осуществления изобретения безгалогеновая смола капсулы с двойным покрытием, состоит из одного или нескольких веществ, выбранных из полиакриламида, поликарбоновой кислоты, полимера под торговой маркой EPOCROS, поливинилового спирта, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и поливинилпиролидона.

Индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием, согласно следующему примеру осуществления изобретения дополнительно содержит первый водонепроницаемый слой, выполненный на передней поверхности водопоглощающего слоя, и второй водонепроницаемый слой, выполненный на задней поверхности защитного слоя для красителя, так что вода впитывается извне через боковые стороны водопоглощающего слоя.

Индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием, согласно другому примеру осуществления изобретения дополнительно содержит слой первого прочного покрытия, выполненный на передней поверхности первого водонепроницаемого слоя, и слой второго прочного покрытия, выполненный на задней поверхности второго водонепроницаемого слоя, так что первый водонепроницаемый слой и второй водонепроницаемый слой могут противостоять воздействию окружающей среды, например трению, царапанию и т.п., а также внешнему удару.

Индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием, согласно еще одному примеру осуществления изобретения дает возможность точно определить, произошло или нет проникновение воды в индикатор проникновения воды, прикрепленный к изделию, и при этом препятствует изменению цвета даже в случае проникновения большого количества влаги в неблагоприятных условиях повышенных температуры и влажности.

Кроме того, индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием, согласно еще одному примеру осуществления изобретения представляет собой безгалогеновое изделие, которое решает проблему, заключающуюся в том, что изделия из винилхлорида больше нельзя использовать в силу правил охраны окружающей среды, хотя винилхлорид используют для традиционных индикаторов проникновения воды.

Более того, индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием, согласно еще одному примеру осуществления изобретения дает возможность точно определить, произошло или нет проникновение воды в индикатор проникновения воды, даже на узком участке благодаря сильному влагоизоляционному свойству, обусловленному наличием защитного слоя для красителя и двустороннего водонепроницаемого слоя, что дает возможность изменения двух цветов в отличие от изменения существующего цвета.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 и 2 - изображения, иллюстрирующие структуры традиционных индикаторов проникновения воды.

Фиг. 3 - изображение, иллюстрирующее структуру индикатора проникновения воды, использующего структуру капсулы с двойным покрытием, согласно примеру осуществления изобретения.

Фиг. 4-6 - изображения, иллюстрирующие структуры индикаторов проникновения воды, использующих структуру капсулы с двойным покрытием, согласно другим примерам осуществления изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Следующие, предпочтительные, варианты осуществления изобретения будут описаны подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. Если в описании речь пойдет о сопутствующих известных функциях или конструкции, которые чрезмерно затрудняют понимание сути изобретения, то их подробное описание будет пропущено.

В качестве цвета, используемого для капсулы с двойным покрытием индикатора проникновения воды, согласно данному изобретению можно выборочно применять различные цвета по желанию специалиста. В предлагаемой капсуле с двойным покрытием использован и будет описан хорошо видимый красный цвет.

На фиг. 3 показана структура индикатора проникновения воды, использующего структуру капсулы с двойным покрытием, согласно примеру осуществления изобретения. Как видно на чертеже, индикатор проникновения воды содержит первый разделительный слой (110), первый клеевой слой (110-1), первый прочный покрывающий слой (120-1), первый водонепроницаемый слой (120), водопоглощающий слой (130), слой (140) красителя, защитный слой (150) для красителя, второй водонепроницаемый слой (160), второй прочный покрывающий слой (160-1), второй клеевой слой (170-1) и второй разделительный слой (170).

Первый разделительный слой (110) отделяют перед прикреплением индикатора проникновения воды к различным изделиям с помощью первого клеевого слоя (110-1).

Первый клеевой слой (110-1) выполнен на задней поверхности первого разделительного слоя (110) и обеспечивает силу сцепления для прикрепления к различным изделиям после отделения первого разделительного слоя (110).

Первый прочный покрывающий слой (120-1) выполнен на задней поверхности первого клеевого слоя для защиты от внешней среды.

Первый водонепроницаемый слой (120) обеспечивает впитывание воды извне только через боковые стороны водопоглощающего слоя (130), слоя (140) красителя и защитного слоя (150) для красителя индикатора проникновения воды, а не через их плоскую поверхность (переднюю поверхность, заднюю поверхность) и, таким образом, служит для предотвращения изменения цвета даже в неблагоприятных условиях повышенных температуры и влажности при попадании большого количества влаги.

Первый водонепроницаемый слой (120) размещен между первым прочным покрывающим слоем (120-1) и водопоглощающим слоем (130).

Для водопоглощающего слоя (130) используют бумагу, синтетическую бумагу, нетканый материал, синтетический нетканый материал или корейскую бумагу, обладающие высокой абсорбционной способностью для поглощения воды извне. Как вариант, водопоглощающий слой с нанесенным на него впитывающим покрытием размещают между первым водонепроницаемым слоем (120) и слоем (140) красителя.

Водопоглощающая бумага представляет собой бумагу из целлюлозы, предпочтительно с плотностью 65 г/м².

Слой (140) красителя выполнен методом печатания на задней поверхности водопоглощающего слоя (130), причем краситель со структурой капсулы с двойным покрытием включает окрашивающее вещество, состоящее из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды, и гидрофильную водопоглощающую безгалогеновую смолу.

Защитный слой (150) для красителя выполнен на задней поверхности слоя (140) красителя для предотвращения протекания через заднюю поверхность слоя (140) красителя окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из водорастворимых красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды, и выполняет влагоизоляционную и водоотталкивающую функцию.

Кроме того, для усиления защитного слоя (150) для красителя на задней поверхности этого слоя выполнен второй водонепроницаемый слой (160); для защиты второго водонепроницаемого слоя (160) от воздействия внешней среды на его задней поверхности выполнен второй прочный покрывающий слой (160-1); для прикрепления к различным изделиям на задней поверхности второго прочного покрывающего слоя (160-1) выполнен второй клеевой слой (170-1); и на задней поверхности второго клеевого слоя (170-1) выполнен второй разделительный слой (170).

Если водопоглощающий слой (130) состоит из гидрофильного впитывающего покрытия, способного хорошо впитывать воду, то смолой красителя является безгалогеновая уретановая смола в сочетании с акриловой смолой и полиэфир-эфирной сополимерной смолой, состоящая из одного или нескольких веществ, выбранных из акриловой смолы, полиэфир-эфирной сополимерной смолы и уретановой смолы, каждая из которых состоит из гидрофильного мономера, водопоглощающего мономера и гидрофобного мономера, для повышения прочности покровной пленки и во избежание ее растворения в воде.

Краситель впитывающего покрытия для образования водопоглощающего слоя (130) получают смешиванием 15-35 мас. % гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы с 0-15 мас. % окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; 0,1-5 мас. % отвердителя и 45-84,9 мас. % растворителя.

В качестве растворителя используют ароматический растворитель, то есть толуол, ксилол, крезол и т.п.; спиртовый растворитель, то есть метанол, этанол, пропанол, бутанол и т.п.; кетонный растворитель, то есть метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон и т.п.; или эфирный растворитель, то есть этилацетат, бутилацетат, изобутилацетат, изофорон и т.п.; или их смешанный раствор.

Кроме того, водопоглощающий слой (130) может иметь, исходя из обстоятельств, гидрофильное водорастворимое покрытие, и безгалогеновая смола состоит из одного или нескольких веществ, выбранных из поливинилового спирта, поливинилпиролидона, полиэтиленгликоля и материала на основе целлюлозы, или комбинации нескольких этих веществ.

Гидрофильный водорастворимый безгалогеновый краситель водопоглощающего слоя (130) получают смешиванием 15-35 мас. % выбранной гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы с 0-15 мас. % окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; 0,1-5 мас. % отвердителя или 45-84,9 мас. % спиртового растворителя или растворителя в виде деионизированной воды или их смеси.

С другой стороны, смолу водопоглощающего слоя (130) получают смешиванием одной или нескольких смол впитывающего покрытия с одной или несколькими смолами водорастворимого покрытия.

Кроме того, для смешивания со смолой слоя (140) красителя выбирают одну или несколько смол впитывающего покрытия и смол водорастворимого покрытия.

Для регулирования прочности и абсорбционной способности покрывающей пленки водопоглощающего слоя (130) используют аминосмолу, уретановый отвердитель, азиридин, эпоксидную смолу или аминовый отвердитель и т.п.

Толщина впитывающего покрытия водопоглощающего слоя (130) составляет 10-100 мкм, предпочтительно 60-80 мкм.

Далее, в качестве следующего примера осуществления изобретения, при применении впитывающего покрытия для образования водопоглощающего слоя (130), поскольку для такого впитывающего покрытия необходима подложка, если водопоглощающую бумагу в качестве водопоглощающего слоя (130) исключают, то либо передняя поверхность первого прочного покрывающего слоя (120-1), первого водонепроницаемого слоя (120), защитного слоя (150) для красителя, второго водонепроницаемого слоя (160), второго прочного покрывающего слоя (160-1), либо задняя второго прочного покрывающего слоя (160-1) должна быть выполнена с пленкой или разделительной пленкой в качестве подложки взамен водопоглощающей бумаги.

Такая пленка прозрачна, светопроницаема или непрозрачна и выбранную пленку делают цветной или бесцветной, или металлического цвета (включая нанесение металлического покрытия).

Для обеспечения сильного влагоизоляционного свойства водопоглощающего слоя (130) можно сформировать двойной водопоглощающий слой (130) с сильным влагоизоляционным/водопоглощающим свойством путем смешивания 0,2-1 мас. % уретанового отвердителя, предпочтительнее полиизоцианатного отвердителя, со смолой или красителем водопоглощающего слоя (130) для изменения физических свойств и нанося полученную таким образом смесь на переднюю или заднюю поверхность бумаги, синтетической бумаги, нетканого материала, синтетического нетканого материала или корейской бумаги слоем толщиной 3-5 мкм.

Слой (140) красителя размещают между водопоглощающим слоем (130) и защитным слоем (150) для красителя, причем слой красителя формируют на всей поверхности или путем нанесения печатных рисунков.

Краситель слоя (140) красителя состоит из гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы; окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; капсулы с двойным покрытием; и растворителя.

Слой (140) красителя наносят методом печатания на заднюю поверхность водопоглощающего слоя (130).

Внутреннее окрашивающее вещество капсулы с двойным покрытием состоит из одного или нескольких веществ, выбранных из водорастворимых красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; наружное окрашивающее вещество получено в результате смешивания и поперечного сшивания окрашивающего вещества, состоящего из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды, с безгалогеновой смолой, смолой, состоящей из одного или нескольких веществ, выбранных из полиакриламида, поликарбоновой кислоты, EPOCROS (торговая марка оксазолинового функционального полимера), поливинилового спирта, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и поливинилпиролидона или другой синтетической смолы, для получения таких свойств, как стойкость к действию растворителей, влагоизоляция и водорастворимость.

В качестве сшивающего агента используют одну или несколько смол, выбранных из полиизоцианатной смолы, аминосмолы, азиридиновой смолы, амидной смолы и эпоксидной смолы.

В предложенном индикаторе проникновения воды, использующем структуру капсулы с двойным покрытием, влагоизоляционное свойство и время разрыва при контакте с водой можно регулировать путем изменения физических свойств, толщины смолы капсулы с двойным покрытием, сшивающего агента и степени сшивания.

При поглощении воды готовая капсула с двойным покрытием набухает, поверхность капсулы разрывается и окрашивающее вещество, содержащееся в капсуле, вытекает и поглощается слоем (140) красителя и водопоглощающим слоем (130), в результате чего упомянутые слои окрашиваются, таким образом свидетельствуя о том, что совершенно точно произошло проникновение воды.

Капсулу с двойным покрытием создают методом поперечного сшивания 15-35 мас. % окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из водорастворимых красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; 15-25 мас. % гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы; и 35-69 мас. % растворителя, с помощью 1-5 мас. % сшивающего агента.

Краситель для использованного здесь слоя (140) красителя состоит из окрашивающего вещества, защищенного 15-35 мас. % капсулы с двойным покрытием, 15-25 мас. % гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы и 40-70 мас. % растворителя.

В качестве растворителя используют ароматический растворитель, то есть толуол, ксилол, крезол и т.п.; спиртовый растворитель, то есть метанол, этанол, пропанол, бутанол и т.п.; кетонный растворитель, то есть метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон и т.п.; или эфирный растворитель, то есть этилацетат, бутилацетат, изобутилацетат, изофорон и т.п.; или их смешанный раствор.

Конкретнее, краситель для слоя (140) красителя сформирован из 15-35 мас. % капсулы с двойным покрытием; 15-25 мас. % безгалогеновой смолы, состоящей из одной или нескольких смол, выбранных из полиамидной смолы, полиакриловой смолы, целлюлозной смолы, полиэфируретановой смолы, смолы акрил-стирольного сополимера и эпоксидной смолы, смешанной с окрашивающим веществом, состоящим из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; и 40-60 мас. % растворителя.

Можно использовать различные внутреннюю часть и поверхность капсулы с двойным покрытием; слой (140) красителя, содержащего капсулу с двойным покрытием; водопоглощающий слой (130); защитный слой (150) для красителя; первый водонепроницаемый слой (120), второй водонепроницаемый слой (160); первый прочный покрывающий слой (120-1), второй прочный покрывающий слой (160-1) и т.д., каждый из которых имеет различную прозрачность или металлизирован, либо имеет один цвет или различные цвета.

Цвет внутреннего окрашивающего вещества капсулы с двойным покрытием, цвет внешнего окрашивающего вещества как поверхности капсулы с двойным покрытием и цвет смолы слоя красителя, содержащего капсулу с двойным покрытием, могут отличаться друг от друга, однако цвет внешнего окрашивающего вещества как поверхности капсулы с двойным покрытием и цвет смолы слоя красителя, содержащего капсулу с двойным покрытием, могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, таким образом, различные цвета можно использовать избирательно.

В качестве более конкретного примера: краситель слоя (140) красителя получают смешиванием 15-25 мас. % гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы, смешанной с белым пигментом или другим окрашивающим веществом; 40-70 мас. % растворителя и 15-35 мас. % капсулы с двойным покрытием, сформированной путем смешивания безгалогеновой смолы и внешнего окрашивающего вещества (например, белого), имеющего цвет, отличный от цвета (например, красного) внутреннего окрашивающего вещества, состоящего из водорастворимого красителя, а именно из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды, и поперечного сшивания полученной смеси с верхней поверхностью внутреннего окрашивающего вещества (например, красного), благодаря чему получают такие физические свойства, как стойкость к действию растворителей, влагоизоляция и водорастворимость, и образуется слой внешнего окрашивающего вещества (например, белого), а именно - внутренняя часть капсулы с двойным покрытием имеет цвет (например, красный) внутреннего окрашивающего вещества, а внешняя часть капсулы с двойным покрытием имеет цвет (например, белый) внешнего окрашивающего вещества, вследствие чего цвета внутренней и внешней части отличаются друг от друга.

Вместе с тем, описанные выше в качестве примера красный цвет внутреннего окрашивающего вещества и белый цвет внешнего окрашивающего вещества можно применять переменно в зависимости от пользователя.

Готовый слой (140) красителя, содержащий готовую капсулу с двойным покрытием, виден невооруженным глазом как белый и влагоустойчив, однако при контакте красителя с водой последняя проникает в водопоглощающий слой (130), достигает слоя (140) красителя, далее вода проникает в белую гидрофильную водопоглощающую смолу, составляющую слой (140) красителя, и в это время водорастворимая капсула с двойным покрытием разрывается, красный цвет вытекает и впитывается в слой (140) красителя и водопоглощающий слой (130), и затем окрашивает слои, в результате чего необратимый индикатор проникновения воды заполняется, при этом происходит изменение цвета белого в красный.

Как вариант, вода, впитавшаяся в водопоглощающий слой (130), проникает в гидрофильный водопоглощающий слой (140) красителя, таким образом капсула с двойным покрытием разрывается, а цвет самого слоя (140) красителя меняется на красный, тем самым свидетельствуя о проникновении воды, при этом изменение белого цвета на красный можно видеть также в направлении второго водонепроницаемого слоя (160).

В то же время, предпочтительно, чтобы более яркий цвет, проникающий в изменяющий цвет слой (140) красителя и водопоглощающий слой (130), можно было распознавать по напечатанным точкам, шашечкам или другим рисункам, а не по нанесенному на всю поверхность слою (140) красителя, а еще лучше - увеличить содержимое капсулы с двойным покрытием.

Предпочтительно, чтобы толщина слоя (140) красителя составляла 5-50 мкм, а лучше - 10-20 мкм. Если указанная толщина составляет менее 5 мкм, цвет не будет ярким. Размер частиц смешиваемой капсулы с двойным покрытием в предпочтительном варианте составляет 2-30 мкм, лучше - 5-10 мкм.

Защитный слой (150) для красителя, выполненный на задней поверхности слоя (140) красителя, служит для того, чтобы дать возможность окрашивающему веществу, вытекающему из капсулы с двойным покрытием, поглощаться только водопоглощающим слоем (130), если цвет окрашивающего вещества, поглощенного водопоглощающим слоем (130), неярок.

При необходимости слой (140) красителя формируют не только на задней поверхности водопоглощающего слоя (130), но и на его передней поверхности.

На противоположных боковых сторонах водопоглощающего слоя (130) и защитного слоя (150) для красителя выполняют ламинирование или наносят покрытие, и таким образом на верхней поверхности формируется первый водонепроницаемый слой (120), а на нижней поверхности формируется второй водонепроницаемый слой (160).

Безгалогеновый краситель защитного слоя (150) для красителя, первый водонепроницаемый слой (120) и второй водонепроницаемый слой (160) формируют путем смешивания 15-35 мас. % смолы, состоящей из одной или нескольких смол, выбранных из акриловой смолы, полиуретановой смолы, полистирольной смолы, полиэфирной смолы, эпоксидной смолы, силиконовой смолы, полиэтилентерефталатной смолы и полипропиленовой смолы; 0-15 мас. % окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; и 50-85 мас. % растворителя.

Предпочтительно, чтобы толщина защитного слоя (150) для красителя составляла 5 мкм или более, а толщина первого водонепроницаемого слоя (120) и второго водонепроницаемого слоя (160) составляла 10 мкм или более.

В то же время, если первый водонепроницаемый слой (120) и второй водонепроницаемый слой (160) формируют ламинированием, то ламинирующая пленка прозрачна, светопроницаема или непрозрачна, и выбранную ламинирующую пленку делают цветной или бесцветной, или металлического цвета (включая нанесение металлического покрытия).

Толщина ламинирующей пленки предпочтительно составляет 16-50 мкм.

Чтобы первый водонепроницаемый слой (120) и второй водонепроницаемый слой (160) могли противостоять вредному воздействию окружающей среды, например трению, царапанию и т.п., а также внешнему удару, на передней поверхности первого водонепроницаемого слоя (120) формируют первый прочный покрывающий слой (120-1), а на задней поверхности второго водонепроницаемого слоя (160) формируют второй прочный покрывающий слой (160-1).

Стойкий покрывающий краситель для формирования первого прочного покрывающего слоя (120-1) и второго прочного покрывающего слоя (160-1) получают смешивая 15-35 мас. % безгалогеновой уретановой смолы, способной хорошо защищать поверхность и блокировать влагу, с 0-15 мас. % окрашивающего вещества, состоящего из одного или нескольких веществ, выбранных из красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды; 1-5 мас. % отвердителя и 45-84 мас. % растворителя.

Кроме того, смола красителя первого прочного покрывающего слоя (120-1) и второго прочного покрывающего слоя (160-1) представляет собой безгалогеновую уретановую смолу в сочетании с акрил-полиэфирной смолой и состоит из одной или нескольких смол, выбранных из акриловой смолы, полиэфирной смолы эпоксидной смолы, ультрафиолетовой смолы, простой полиэфирной смолы, силиконовой смолы и ненасыщенной полиэфирной смолы.

Более того, для повышения прочности применяют аминосмолу, уретановый отвердитель, азиридин, эпоксидную смолу или аминовый отвердитель и т.п. для смолы первого прочного покрывающего слоя (120-1) и второго прочного покрывающего слоя (160-1), и предпочтительно 1-5 мас. % уретанового отвердителя.

В качестве растворителя используют ароматический растворитель, то есть толуол, ксилол, крезол и т.п.; спиртовый растворитель, то есть метанол, этанол, пропанол, бутанол и т.п.; кетонный растворитель, то есть метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон и т.п.; или эфирный растворитель, то есть этилацетат, бутилацетат, изобутилацетат, изофорон и т.п.; или их смешанный раствор.

Толщина первого прочного покрывающего слоя (120-1) и второго прочного покрывающего слоя (160-1) предпочтительно составляет 5-10 мкм.

В зависимости от предусмотренной характеристики окружающей среды можно исключить один или несколько из следующих слоев: первый прочный покрывающий слой (120-1), первый водонепроницаемый слой (120), водопоглощающий слой (130), защитный слой (150) для красителя, второй водонепроницаемый слой (160) и второй прочный покрывающий слой (160-1).

Если поглощение воды предусмотрено через переднюю поверхность слоя (140) красителя, то первый клеевой слой (110-1), первый прочный покрывающий слой (120-1), первый водонепроницаемый слой (120) исключают, а водопоглощающий слой (130) может быть либо сформирован, либо исключен.

Кроме того, если поглощение воды предусмотрено через переднюю поверхность слоя (140) красителя даже при различных худших внешних условиях, например при повторяющемся трении и т.п., когда необходима износостойкость, то пространство для проверки проникновения воды формируют путем частичного разрушения первого прочного покрывающего слоя (120-1) и первого водонепроницаемого слоя (120) воздействием лазерного луча.

При необходимости предлагаемый индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием, можно выполнять методом печатания индикатора непосредственно на различных изделиях.

В краситель, используемый для водопоглощающего слоя (130), слоя (140) красителя, защитного слоя (150) для красителя, первого прочного покрывающего слоя (120-1), второго прочного покрывающего слоя (160-1), первого водонепроницаемого слоя (120) и второго водонепроницаемого слоя (160) можно добавлять одно или несколько веществ, выбранных из стабилизатора смолы, антифрикционной добавки, огнезащитного материала, противомикробной добавки, выравнивающей добавки, смачивающей добавки, пластификатора, наполнителя, зародышеобразователя, водоотталкивающего средства, лазерной добавки, влагопоглотителя, противопенной добавки, связующего вещества, антиоксиданта, поглотителя ультрафиолетового излучения, блокатора ультрафиолетового излучения, воска или других добавок.

В качестве окрашивающего вещества вышеупомянутых слоев может быть использован один из следующих красителей: дисперсный краситель, реакционноспособный краситель, природный краситель, синтетический краситель, прямой краситель или другой краситель, моноазопигмент, фталоцианиновый пигмент, дисазопигмент, азиновый пигмент или другой пигмент, сажа, перламутр, наполнитель, металл, кремнезем, оксиды металлов, слюда или другое окрашивающее вещество или их смеси.

В зависимости от применения выпускают различные варианты индикатора проникновения воды, в которых первый клеевой слой (110-1) выполнен на передней поверхности первого прочного покрывающего слоя (120-1), а для защиты первого клеевого слоя (110-1) выполнен первый разделительный слой (110). Выпускаемый индикатор проникновения воды используют таким образом: отделяют первый разделительный слой (110) и затем прикрепляют первый клеевой слой (110-1) к соответствующему участку различных изделий.

Кроме того, на задней поверхности второго прочного покрывающего слоя (160-1) могут быть выполнены второй клеевой слой (170-1) и второй разделительный слой 170).

При необходимости, могут быть сформированы только один или оба слоя из первой пары, состоящей из первого разделительного слоя (110) и первого клеевого слоя (110-1), и второй пары, состоящей из второго разделительного слоя (170) и второго клеевого слоя (170-1), или обе эти пары могут быть исключены в зависимости от обстоятельств.

Предложенный индикатор проникновения воды может быть выборочно изготовлен в соответствии с фиг. 4-6 прилагаемых чертежей. Как видно на фиг. 5, индикатор проникновения воды может быть изготовлен таким образом, что второй разделительный слой (170) и второй клеевой слой (170-1) исключены, а сформированы только первый разделительный слой (110) и первый клеевой слой (110-1). В другом варианте, как показано на фиг. 4, индикатор проникновения воды может быть изготовлен таким образом, что исключены первый разделительный слой (110) и первый клеевой слой (110-1), а сформированы только второй разделительный слой (170) и второй клеевой слой (170-1).

Кроме того, как видно на фиг. 6, индикатор проникновения воды может быть выборочно изготовлен таким образом, что исключен либо первый разделительный слой (110), либо первый клеевой слой (110-1), либо второй разделительный слой (170), либо второй клеевой слой (170-1).

По вышеописанному методу можно использовать индикатор проникновения воды, выполненный в виде рулона, листа или отдельного предмета со знаками, рисунками, логотипами, штрихкодами или внешними формами и т.п., нанесенными на индикатор разными методами, например печатанием, лазерной маркировкой или высеканием штампом.

Готовый продукт применяется для различных электрических и электронных изделий, товаров медицинского назначения, семян, продуктов питания, ценных предметов, защищаемых изделий, обычных предметов быта, других изделий.

Размер, форма и т.п. готового продукта соответственно определяются в зависимости от формы объекта, к которому индикатор будет прикрепляться, возможно также изготовление соответствующей формы клеевых слоев для прикрепления в форме сплошной поверхности, точек, полосок или частичной формы.

Выше были описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, проиллюстрированные описанием и чертежами. Употребленные конкретные термины использованы в обычных значениях только для описания технических сведений данного изобретения с целью облегчения понимания изобретения, а не ограничения его объема. Специалистам понятно, что помимо описанных вариантов возможны другие модификации на основе технического принципа изобретения.

Описание числовых обозначений:

110 - первый разделительный слой

110-1 - первый клеевой слой

120 - первый водонепроницаемый слой

120-1 - первый прочный покрывающий слой

130 - водопоглощающий слой

140 - слой красителя

150 - защитный слой для красителя

160 - второй водонепроницаемый слой

160-1 - второй прочный покрывающий слой

170 - второй разделительный слой

170-1 - второй клеевой слой

Реферат

Изобретение относится к индикатору проникновения воды, использующему структуру капсулы с двойным покрытием. Индикатор включает первый и второй разделительные слои, первый и второй клеевые слои, первый и второй покрывающие слои, первый и второй водонепроницаемые слои, водопоглощающий слой, слой красителя, выполненный печатанием на задней поверхности водопоглощающего слоя, и защитный слой для красителя. При этом краситель со структурой капсулы с двойным покрытием включает окрашивающее вещество, состоящее из водорастворимых красителей, пигментов, металла, кремнезема, оксидов металлов и слюды и гидрофильной водопоглощающей безгалогеновой смолы. Защитный слой для красителя, выполняющий влагоизоляционную и водоотталкивающую функцию, выполнен на задней поверхности слоя красителя и предотвращает протекание через заднюю поверхность слоя красителя окрашивающего вещества. Предлагаемый индикатор проникновения воды имеет высокую влагостойкость и обеспечивает возможность точно определять факт проникновения воды даже на очень узком участке. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула