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无衬材标签的制作方法

2022-04-13 18:33:30 来源:中国专利 TAG:


1.本说明书涉及包含可直接热敏印刷的涂层和压敏粘合剂的直接热敏无衬材标签的制造方法。本说明书还涉及包含可直接热敏印刷的涂层和压敏粘合剂的直接热敏无衬材标签。本说明书还涉及直接热敏无衬材标签在按需印刷中的应用。


背景技术:

2.具有直接热敏面材材料(direct thermal face material)的无衬材标签可以用于多种目的,例如用于按需印刷。但是,当用于按需印刷时,已知常规无衬材标签会引起问题。这些问题可能来自于在没有保护性脱模衬料的情况下压敏粘合剂的暴露,并进而导致印刷机内部机制上的粘性粘合剂的污染。此外,通常来说,一些压敏粘合剂难以用于包含直接热敏面材材料的无衬材标签。为了防止热敏涂层的不合乎希望且过早的颜色变化,对于标签制造过程直接热敏面材材料会发生暴露的最高温度存在限制。因此,例如,尝试使用较低的粘合剂涂层重量,通过实现较低温度下的粘合剂干燥/固化来克服问题。但是,较低的涂层重量和/或较低温度下的干燥/固化可能有损粘合剂性能。此外,以均匀的方式以高条片速度涂覆极薄的丙烯酸类粘合剂层而不发生涂覆缺陷存在着明显的制造困难。
3.存在,存在对于改进的直接热敏无衬材标签产品以及改进的直接热敏无衬材标签产品制造方法的需求。


技术实现要素:

4.本说明书的目的是提供包含压敏粘合剂的直接热敏无衬材标签的制造方法。此外,本说明书的目的是提供包含压敏粘合剂的直接热敏无衬材标签。
5.根据实施方式,提供了直接热敏无衬材标签条片的制造方法,所述直接热敏无衬材标签条片包含改性的粘合剂涂层,其包含乳化硅酮粘合剂。
6.根据实施方式,提供了直接热敏无衬材标签条片的制造方法,所述直接热敏无衬材标签条片包含图案化的粘合剂涂层,其包含乳化硅酮粘合剂。
7.在实施方式中,该方法实现了在面材上或者在载体材料上对粘合剂进行干燥而没有导致直接热敏无衬材标签条片的热敏涂层的不合乎希望且过早的颜色变化。
8.直接热敏无衬材标签包括具有第一侧和第二侧的面材。面材的第一侧可以是面材的顶侧,而面材的第二侧可以是面材的底侧。此外,直接热敏无衬材标签的第一侧可以是无衬材标签的顶侧,而直接热敏无衬材标签的第二侧可以是无衬材标签的底侧。
9.面材可以包含可直接热敏印刷的涂层。此外,直接热敏无衬材标签可以包含:
[0010]-可直接热敏印刷的涂层的顶部上的脱模涂层,和
[0011]-第二侧上的包含硅酮添加剂的水基丙烯酸类psa。
[0012]
直接热敏无衬材标签可以由如下组成构成:
[0013]-包含可直接热敏印刷的涂层的面材,
[0014]-任选地,可直接热敏印刷的涂层上的脱模涂层,优选包含硅酮,和
[0015]-包含水基丙烯酸类粘合剂和硅酮添加剂的粘合剂涂层。
[0016]
用于按需印刷的直接热敏无衬材标签的制造方法可以包括如下步骤:
[0017]-提供包含可直接热敏印刷的涂层的面材,
[0018]-将改性粘合剂涂层施涂到基材上,所述改性粘合剂涂层包含:
[0019]
a)水基丙烯酸类粘合剂,
[0020]
b)乳化硅酮添加剂,乳化硅酮添加剂的量是1重量%至6重量%,优选2重量%至4重量%,以粘合剂涂层的总干重计算,以及
[0021]
c)任选的,至少一种润湿剂,
[0022]
以及
[0023]-使得基材上的粘合剂涂层热干燥成为压敏粘合剂涂层。
[0024]
所述基材可以是面材的第一侧或者面材的第二侧。或者,基材可以是载体材料,并且可以将压敏粘合剂涂层从载体材料转移到面材的第一或第二侧上。无论粘合剂涂层是施涂到或者是转移到面材的第一侧或第二侧上,在将无衬材标签条片卷绕成卷之后,psa涂层会变得锚定到面材材料的第二侧(即,底侧)。
[0025]
在实施方式中,所述粘合剂涂层首先施涂到基材上(所述基材是面材),以及然后热干燥成为面材上的压敏粘合剂涂层。
[0026]
在另一个实施方式中,所述粘合剂涂层施涂到基材上(所述基材是载体材料),以及然后热干燥成载体材料上的压敏粘合剂涂层,这之后,将压敏粘合剂从载体材料转移到面材上。
[0027]
因此,所述粘合剂涂层可以施涂到面材的第二侧上,或者压敏粘合剂涂层可以从载体材料转移到面材的第二侧上。
[0028]
或者,面材可以包括面材的第一侧上的位于可直接热敏印刷的涂层上的脱模涂层,以及所述粘合剂涂层可以施涂到面材的第一侧上,或者压敏粘合剂涂层可以从载体材料转移到面材的第一侧上。在将直接热敏面材卷绕成卷之后,压敏粘合剂会变得与面材材料的第二侧(即,底侧)锚定。这个实施方式可以是特别高效的制造方法,并且获得的产品可以具有用于按需印刷的良好性质。
[0029]
在本技术中,除非另有说明,否则术语“改性粘合剂涂层”和“粘合剂涂层”都表示改性粘合剂涂层。
[0030]
水基丙烯酸类粘合剂涂层可以包含:
[0031]-丙烯酸丁酯(ba),或者
[0032]-丙烯酸2-羟乙基酯(2eha),或者
[0033]-丙烯酸丁酯(ba)和丙烯酸2-羟乙基酯(2eha)。
[0034]
丙烯酸丁酯和/或丙烯酸2-羟乙基酯的总含量优选至少20%,更优选至少45,并且最优选至少58%,以水基丙烯酸类粘合剂的干重计算。包含丙烯酸丁酯的水基丙烯酸类粘合剂可以是永久性粘合剂,而包含2-羟乙基酯但没有丙烯酸丁酯的粘合剂可以是可去除的粘合剂。
[0035]
水基丙烯酸类粘合剂可以是发粘丙烯酸类粘合剂。发粘丙烯酸类粘合剂可以用于提供对于表面的侵蚀性粘附。
[0036]
粘合剂涂层可以包含至少一种表面活化剂。总的来说,表面活化剂是降低了两种
液体之间、气体与液体之间或者液体与固体之间的表面张力(或者界面张力)的化合物。
[0037]
在本技术中,至少一种表面活化剂优选是乳化剂,从而获得乳化的硅酮添加剂。
[0038]
粘合剂涂层可以包含两种不同的表面活化剂。有利的是,所述两种表面活化剂包括乳化剂和润湿剂。
[0039]
因此,粘合剂涂层可以包含:
[0040]-乳化剂,和
[0041]-润湿剂。
[0042]
在本技术中,术语“乳化的硅酮添加剂”和“硅酮添加剂”都表示乳化的硅酮添加剂。乳化的硅酮添加剂通常包含硅酮和乳化剂用于获得乳化的硅酮添加剂。乳化剂可以将硅酮添加剂保持为稳定的水分散体。
[0043]
乳化的硅酮添加剂可以包含:
[0044]-硅酮组分,例如硅油(聚二甲基硅氧烷),
[0045]-至少一种乳化剂,和
[0046]-水。
[0047]
可以向粘合剂涂层添加润湿剂来改善粘合剂涂层的涂覆过程。润湿剂可以通过降低表面张力来增加铺展和渗透性。
[0048]
润湿剂的密度范围可以是0.94至1.12g/cm3。
[0049]
粘合剂涂层可以包含润湿剂使得润湿剂的总含量可以是0至5重量%,更优选至少0.3重量%,并且最优选0.4重量%至3重量%,以粘合剂涂层的总干重计算。
[0050]
润湿剂对于本领域技术人员是已知的。在实施方式中,润湿剂可以包含例如以下至少一种:
[0051]-购自赢创公司(evonik)的surfynol 3120,
[0052]-购自巴斯夫公司(basf)的hydropalat 3120,和
[0053]-购自巴斯夫公司的lumiten isc。
[0054]
但是,这些仅仅是合适的润湿剂的一些例子。
[0055]
方法还可以包括如下步骤:
[0056]-在粘合剂涂层干燥成为压敏粘合剂涂层之前,提供交替的粘性区域和非粘性区域,
[0057]
在实施方式中,向面材上或者载体上局部施涂粘合剂涂层,从而提供具有交替的粘性区域和非粘性区域的面材。
[0058]
此外,所述粘合剂涂层可以施涂到基材上,优选施涂到面材上,并且最优选施涂到面材的第二侧上,以及方法还可以包括:
[0059]-在粘合剂涂层干燥之前,向面材的非粘性区域提供水分。
[0060]
可以通过例如将水喷洒到面材的第二侧的非粘性区域上来提供水分。
[0061]
作为替代或者补充,方法可以包括如下步骤来提供非粘性区域:
[0062]-向基材(即,面材或者载体材料)上施涂粘合剂涂层,
[0063]-在干燥之前,从基材(即,面材或者载体材料)去除至少10%的粘合剂涂层,从而提供交替的粘性区域和非粘性区域。
[0064]
在这个实施方式中,可以通过刮刀执行粘合剂涂层的去除,其中,刀片优选布置成
相对于基材表面呈75-85度的刮角。
[0065]
非粘性区域可以包含0-5.0g/m2的粘合剂涂层残留量。在实施方式中,非粘性区域可以包含0至0.5g/m2的粘合剂涂层残留量。在另一个实施方式中,非粘性区域可以包含0.5g/m2至5g/m2的粘合剂涂层残留量。在优选的实施方式中,非粘性区域可以包含0g/m2至1g/m2或者0.1g/m2至1g/m2的粘合剂涂层残留量。
[0066]
在从面材或者从载体去除之后,粘合剂涂层的干重量含量可以比施涂到面材/载体上的粘合剂涂层的干重量含量低了0.1-5%。
[0067]
基材(例如,面材)的速度可以是100米/分钟至600米/分钟,和/或施涂粘合剂涂层与去除粘合剂涂层之间的停留时间可以是0.05至3秒。
[0068]
粘合剂涂层可以在面材上或者在载体材料上干燥成为压敏粘合剂涂层。如果粘合剂涂层在载体材料上干燥,则在粘合剂转移到面材的第二侧上之前,粘合剂干燥成压敏粘合剂。
[0069]
粘合剂涂层可以在60℃至100℃的温度范围干燥。
[0070]
当离开热干燥时,无衬材标签条片的温度可以设置成比可直接热敏印刷的涂层的活化温度低了5至15摄氏度。
[0071]
在实施方式中,例如可以在如下温度在载体材料上对粘合剂涂层进行干燥:所述温度比当无衬材标签条片离开热干燥时的温度高了至少10摄氏度。
[0072]
载体材料可以是条片材料的可重复使用的分批形式(batch),或者可以是无限的带材。
[0073]
如上文所述,用于按需印刷的直接热敏无衬材标签包括具有第一侧和第二侧的面材。所述面材包含可直接热敏印刷的涂层。此外,可直接热敏印刷的无衬材标签包括在面材的第二侧上的包含psa和硅酮添加剂的压敏粘合剂涂层。
[0074]
压敏粘合剂涂层可以包含:
[0075]-粘合剂,其中,粘合剂的量可以是90重量%至99重量%,以压敏粘合剂涂层的总干重计算,以及
[0076]-硅酮添加剂,硅酮添加剂的量是1重量%至6重量%,优选2重量%至4重量%,以压敏粘合剂涂层的总干重计算。
[0077]
粘合剂最优选是丙烯酸类的水基粘合剂。
[0078]
通常来说,水基丙烯酸类粘合剂和硅酮添加剂无法容易地相互混合。硅酮添加剂可以与水基丙烯酸类粘合剂以乳液形式混合从而形成包含硅酮添加剂和粘合剂的粘合剂涂层。因此,可以以水性乳化物的形式提供硅酮添加剂。
[0079]
可以以含有乳化剂的水性乳化物的形式添加硅酮添加剂。在实施方式中,乳化剂是非离子型的或者阴离子型的,例如略微具有阴离子性质的。
[0080]
以第二侧的总表面积计算,压敏粘合剂涂层的总覆盖率可以等于或小于90%,优选等于或小于70%,以及最优选等于或小于50%,以第二侧的总表面积计算。
[0081]
以第二侧的总表面积计算,压敏粘合剂涂层的总覆盖率可以等于或大于10%,优选等于或大于20%,以及最优选等于或大于30%,以第二侧的总表面积计算。
[0082]
压敏粘合剂涂层可以布置在面材的第二侧上作为条片的第一方向(即,纵向方向)上的连续条带,具有10%、优选15%、更优选25%以及最优选35%的最小面积,以标签条片
的总宽度计算。
[0083]
包含硅酮添加剂的压敏粘合剂涂层的涂覆重量可以等于或小于25g/m2,更优选等于或小于21g/m2,以及最优选等于或小于16g/m2,以第二侧上的压敏粘合剂涂层的总干重计算。
[0084]
包含硅酮添加剂的压敏粘合剂涂层的涂覆重量可以等于或大于5g/m2,更优选等于或大于10g/m2,以及最优选等于或大于15g/m2,以第二侧上的压敏粘合剂涂层的总干重计算。
[0085]
硅酮添加剂的量可以等于或大于1重量%,更优选等于或大于1.5重量,以及最优选等于或大于1.9重量%,以粘合剂涂层的总干重计算。
[0086]
硅酮的量可以等于或小于6重量%,更优选等于或小于3.5重量%,以及最优选等于或小于2.7重量%,以粘合剂涂层的总干重计算。
[0087]
直接热敏无衬材标签可以用于按需印刷。
[0088]
得益于创新的解决方案,可以获得许多优点。例如,能够以成本节约的方式获得用于按需无衬材标签印刷机的无衬材标签,该无衬材标签可以具有用于印刷机以及用于贴标签目的的改进性质。
[0089]
此外,包含psa和硅酮添加剂(优选水基丙烯酸类psa和硅酮添加剂)的粘合剂涂层改善了无衬材印刷机中的自动化或手动轧断功能。包含硅酮添加剂的粘合剂(具体来说,包含硅酮添加剂的水基丙烯酸类psa)更容易在此类装置中通过机械方式进行切割,在切割刀或边缘上留有较少的粘合剂残留物。此外,得益于对涂层重量以及干燥/固化方法的适当选择,可以更容易地实现水基丙烯酸类psa在基材上的良好锚定,在一些情况下甚至没有使用任何额外的底涂层。
附图说明
[0090]
图1通过示例性方式显示无衬材标签(条片)的s
x
,sy横截面,
[0091]
图2通过示例性方式显示可用于根据本公开内容的无衬材标签条片的标签印刷机的示意图,
[0092]
图3通过示例性方式显示低级/中级/高级直接热敏纸的动态敏感度特性,
[0093]
图4通过示例性方式显示根据实施方式的方法步骤,
[0094]
图5通过示例性方式显示制造方法和设备的实施方式,
[0095]
图6通过示例性方式显示根据实施方式的制造方法和设备的细节,
[0096]
图7通过示例性方式显示根据实施方式的制造方法和设备的细节,
[0097]
图8通过示例性方式显示根据实施方式的制造方法和设备的细节,
[0098]
图9通过示例性方式显示根据实施方式的方法步骤,
[0099]
图10通过示例性方式显示制造方法和设备的实施方式,以及
[0100]
图11通过示例性方式显示制造方法和设备的实施方式,
[0101]
附图是示意性的,并且旨在显示所公开的解决方案的大致原理。因此,附图所示不一定按比例或者暗示系统组件的精密布置。
具体实施方式
[0102]
以下参考以下实施方式更详细地描述解决方案,其不应该认为是限制性的。
[0103]
在本说明书中,参考如下附图标记和记号:
[0104]
sx,sy,sz:3d坐标
[0105]
100:无衬材标签条片
[0106]
110:面材,面材原料
[0107]
111:第一侧,即顶侧,
[0108]
112:第二侧,即底侧,
[0109]
120:改性压敏粘合剂涂层(psa),其包含粘合剂和硅酮添加剂,121:改性粘合剂涂层,其包含粘合剂和硅酮添加剂130:脱模涂层,脱模涂料层,
[0110]
150:无粘性区域,
[0111]
150a:纵向边缘上的无粘性区域/条带200:无衬材标签,标签(产品),
[0112]
240:标签印刷机,
[0113]
401:布置面材原料,
[0114]
402:施加水基粘合剂,
[0115]
402a:在面材上施加水基粘合剂,
[0116]
402b:在载体材料上施加水基粘合剂,
[0117]
403:布置无粘性区域,
[0118]
404:确保预定的水分水平
[0119]
405:对粘合剂涂层进行干燥
[0120]
406:将粘合剂转移到面材材料上,
[0121]
407:将材料卷成无衬材卷,
[0122]
560:干燥单元,
[0123]
561:干燥装置,
[0124]
570:无衬材标签卷,
[0125]
580:用于施涂粘合剂的涂覆单元,
[0126]
580a:涂覆单元的转移辊,
[0127]
580b:涂覆单元的喷嘴
[0128]
590:用于确保预定的水分水平的保湿单元,611、611a、611b:载体材料,
[0129]
611a:带材(belt),
[0130]
611b:条片材料,
[0131]
612:面材解绕机,
[0132]
650:冷却缸,
[0133]
660:辊夹具
[0134]
690:粘合剂去除单元,
[0135]
710:载体解绕机,
[0136]
770:无衬材标签条片卷绕机,
[0137]
780:载体重绕机,以及
[0138]
870:阻挡垫片。
[0139]
在本说明书中,术语“包括”可以用作开放式术语,但是它也包括了封闭式术语“由

构成”。
[0140]
表述为摄氏度的温度单位对应于℃。
[0141]
除非另有说明,否则涉及材料的量的百分比数值是以重量计的百分比(重量%)。除非另有说明,否则所有百分比数值都指的是干重量。
[0142]
术语“条片(web)”指的是材料的连续片材。通常来说,通过在辊上的移动来对条片进行加工。在加工阶段之间,可以将条片作为卷进行储存和/或运输。
[0143]
在本技术中,术语“无衬材标签条片”指的是包含面材110和压敏粘合剂120的连续的直接热敏条片,可以由其分离得到无衬材标签200(即,单个标签)。常规的无衬材标签条片可能不具有与直接热敏无衬材标签条片相同的挑战(这是由于其中所含的直接热敏涂层所导致的)。
[0144]
在本技术中,除非另有说明,否则术语“标签”、“无衬材标签”和“粘合剂标签”指的是从直接热敏无衬材标签条片100分离得到的要施加到制品上的单个直接热敏标签产品200。可以通过使用粘合剂将标签200粘附到制品上。因此,在本技术中,除非另有说明,否则术语“标签”、“无衬材标签”和“粘合剂标签”指的是包含直接热敏面材110和压敏粘合剂涂层120的产品,所述压敏粘合剂涂层120包含粘合剂和硅酮添加剂。
[0145]
术语“无衬材标签(条片)”和“标签100、200”指的是标签200和/或无衬材标签条片100。
[0146]
术语“机器方向”指的是条片的制造方向。机器方向也可以表示卷的圆周方向。此外,条片的纵向方向指的是机器方向。在本技术中,术语“第一方向”指的是机器方向。
[0147]
术语“横向方向”以及“横向于机器方向”和“横向的方向”指的是与机器方向呈横向的方向。在本技术中,术语“第二方向”指的是横向方向。
[0148]
术语“面材”指的是标签的基材,也被称作面材原料或者面材材料。在塑料面材材料的情况下,其也可以被称作面材膜。
[0149]
在本技术中,除非另有说明,否则术语“粘合剂涂层”指的是包含粘合剂和硅酮添加剂的涂层。优选地,改性粘合剂涂层包含水基丙烯酸类粘合剂和硅酮添加剂。此外,除非另有说明,否则术语“粘合剂层”指的是包含粘合剂和硅酮添加剂的粘合剂层。粘合剂层可以是连续的层,或者,粘合剂层可以是包含例如粘合剂条带的层。
[0150]
术语“psa”指的是压敏粘合剂。
[0151]
面材
[0152]
面材110可以具有单层结构,或者其可以具有包括至少两层的多层结构。面材110是在贴标签过程中通过粘合剂涂层粘附到制品表面的层。面材110包括第一侧111和第二侧112。第二侧是粘合剂侧,而第一侧111是包含直接热敏涂层的印刷侧。面材110可以包括例如印刷物来提供信息和/或视觉效果。
[0153]
此外,无衬材标签(条片)100、200可以含有额外层,例如顶涂层或者覆盖层叠体来保护标签的顶表面和/或印刷物免受摩擦或者其他外部应力。此外,底涂层可以实现标签的相邻层或部分之间的相容性(例如,层之间的粘附的)强化。面材110和/或无衬材标签(条片)100、200可以含有一层或多层阻隔层来防止化学物质迁移通过面材的第一侧111的表面或者面材的第二侧112的表面或者无衬材标签(条片)100、200的其他界面。
[0154]
无衬材标签(条片)的第一侧111可以是能够通过采用加热进行印刷的。包含面材110、印刷物层和压敏粘合剂涂层120的无衬材标签(条片)100、200可以被称为印刷标签。
[0155]
当使用标签200时,通过改性粘合剂涂层120将面材110附着到另一个表面。因此,当使用标签200时,包含粘合剂和硅酮添加剂的改性粘合剂涂层120使得标签200粘结到物体表面,同时硅酮添加剂可以防止无衬材标签印刷机240发生粘合剂涂层积累到无衬材标签印刷机的刀片和辊上。所述粘合剂的积累可能导致缩短印刷机的服务寿命。
[0156]
面材110可以包括纸张,其包含天然纤维作为其主要原材料。天然纤维指的是含有纤维素的任何植物材料。天然纤维可以是基于木材的。木基天然纤维可以来自:软木树如云杉、松树、冷杉、落叶松、花旗松或铁杉,和/或来自硬木树如桦树、白杨、杨树、桤木、桉树或刺槐,或者来自软木和硬木的混合物。面材110可以包括来自硬木和软木这两者的纤维素纤维。可以使用硬木和软木的混合物来改善面材110的内部粘结强度。
[0157]
适用于面材110的纸张通常被称作无木纸。无木指的是化学纸浆,例如kraft纸浆。根据实施方式,由于面材的高质量要求,用于制造面材的纸浆不含有任何类型的机械纸浆。因此,面材110可以是包含(例如来自软木和/或硬木的)纤维的无木纸。
[0158]
面材110可以包含例如至少一种填料,其选自下组,包括:粘土、煅烧粘土、高岭土、天然研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、滑石、硫酸钙和二氧化钛。此外,面材可以包含添加剂。面材110中的填料总量优选小于10重量%,更优选小于5重量%,以及最优选小于3重量%,例如:0.5至5重量%,或者0重量%至3重量%,以面材110的总重计。填料可以降低制造产品的成本。但是,矿物填料也可能降低面材110的强度性质。此外,如果面材包含太多矿物填料的话,则可能有损面材110的一些性质。因此,在一个例子中,面材110不包含所述矿物填料。
[0159]
面材110可以包括涂覆了一层或多层涂层的纸张。对于经过涂覆的纸张,可以使用1至12g/m2每侧(一侧或两侧上)的涂层重量。涂层可以包含选自下组的至少一种颜料:粘土、煅烧粘土、高岭土、天然研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、滑石、硫酸钙和二氧化钛。此外,所述涂层可以包含粘结剂,例如:淀粉和/或聚乙烯醇。
[0160]
包括纸张的面材110可以用砑光机或超级砑光机砑光以获得高密度表面。
[0161]
作为纸张的补充或替代,面材110可以包括膜状材,例如:聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)或者双轴取向的聚丙烯(bopp)。此外,也可以是其他合适的材料,例如不同类型的聚酯,例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚乙烯。
[0162]
面材110的克重优选是至少50g/m2,更优选是至少60g/m2。此外,面材的克重优选小于85g/m2,更优选等于或小于80g/m2。克重可以是例如50g/m2至82g/m2,或者70至80g/m2。所述克重对于包含可直接热敏印刷的涂层的无衬材标签以及对于用于按需无衬材标签印刷机会是特别合适的。可以根据标准iso536来测量克重。
[0163]
面材110可以具有低于90摄氏度,优选75℃至90℃的静态敏感度。需要足够高的静态敏感度从而产品不会在印刷之前(例如,运输过程中)变暗。但是,无衬材标签(条片)100、200对于可热敏印刷而言应该是足够敏感的。
[0164]
面材110可以具有低于25mj/mm2,优选低于20mj/mm2,以及更优选低于15mj/mm2,例如10mj/mm2至15mj/mm2的光学密度。太高的光学密度可能导致产品具有很多问题。此外,低的光学密度可以对无衬材标签印刷机进行加速。除此之外,得益于足够低的光学密度,无衬材标签不会对印刷机造成太多要求。
[0165]
面材110可以具有60μm至85μm的卡尺范围,根据iso534进行测量。如果面材太薄,则可能难以对无衬材标签(条片)100、200进行操作加工。例如,如果面材非常薄,则无衬材标签的刚度可能变得太低导致无衬材标签太过于稀薄。因此,可能难以制造无衬材标签(条片)和/或当用于无衬材标签印刷机时无衬材标签(条片)可能导致问题。
[0166]
无衬材标签的顶侧可以至少具有350sec至550sec(贝克)的光滑度,根据标准iso5627进行测量。例如,通过使用包括纸张的面材,如果纸张太粗糙,则印刷头的寿命下降可能太多。例如,面材的顶部上的硅层可以使得无衬材标签(条片)变光滑,从而可以使得产品对于印刷机更友好。因此,在实施方式中,无衬材标签的第一侧可以具有等于或大于1000sec(贝克)的光滑度,根据标准iso5627进行测量。
[0167]
当根据标准iso2469进行测量时,无衬材标签(条片)可以具有高于85%(r457)的亮度。因此,无衬材标签可以看上去是漂亮的。此外,高的亮度可以产生符号/字母之间的对比。因此,如果字母包括一些可机器读取的字母时,得益于所述亮度,可以容易地读取字母。
[0168]
当根据标准iso2471进行测量时,无衬材标签可以具有高于80%的不透明度,例如80至90。得益于所述不透明度,无衬材标签的表面对于机器或者人眼的读取而言不会太过于透明。
[0169]
当根据标准iso1924/2进行测量时,面材110和/或无衬材标签(条片)可以在机器方向(即,第一方向)上具有高于40n/15mm,优选高于45n/15mm的拉伸强度。因此,可以改善无衬材标签(条片)的尺寸稳定性,这对于制造过程和印刷过程可以具有积极效果。
[0170]
当根据标准iso1924/2进行测量时,面材110和/或无衬材标签(条片)可以在横向方向(即,第二方向)上具有高于10n/15mm的拉伸强度。得益于所述强度,可以改善无衬材标签的尺寸稳定性,这可以影响制造过程和印刷过程。
[0171]
面材110可以具有由fsc
tm
(认证(混合信用)纸浆)制造的纸基材。因此,面材可以包括环保型材料或者由环保型材料构成。因此,创新的无衬材标签(条片)相比于一些其他类型的面材材料可以是更环保的。
[0172]
可直接热敏印刷的涂层的例子
[0173]
面材110包含可直接热敏印刷的涂层。因此,面材110可以被称作可直接热敏印刷的面材。布置可直接热敏印刷的涂层从而为面材110提供可热敏印刷的能力。布置可直接热敏印刷的涂层形成热敏反应性层,其在热敏印刷过程中发生颜色变化。热敏涂层包括反应性组分。热敏涂层可以包含基质。基质可以包含染料和显影剂。
[0174]
通过高于其活化点和/或熔点的热敏印刷头来对处于固态的热敏涂层基质进行加热。热敏涂层的染料可以包含无色类型染料。布置无色类型染料与酸反应并且变化成为有颜色的形式。热敏涂层可以包含:染料、显影剂、敏化剂、粘结剂和稳定剂。
[0175]
布置显影剂从而在热敏印刷过程中,在高于活化温度时与染料发生共反应。将染料与显影剂的反应布置成触发颜色的形成。显影剂可以包括:磺酰脲类、经取代的水杨酸或酚的锌盐,例如双酚a)(bpa)或双酚s(bps)。热敏涂层可能优选是:不含bpa的,不含双酚(bp)的,或者不含酚类的,从而增加化学安全性。
[0176]
可以在热敏涂层中使用敏化剂来降低染料和/或显影剂的熔点。将染料和显影剂布置成当加热到高于热敏涂层的基质的熔点时,发生反应。基质的熔点可能取决于其组分的熔点值。热敏涂层的热敏阈值是热敏涂层中具有最低熔点的组分的熔点。热敏涂层的敏
化剂可以布置成降低染料和/或显影剂的熔点。这对于证明熔点的准确性和/或优化颜色变化的温度和/或促进染料和显影剂的混合具有影响。
[0177]
任选地,热敏涂层可以包含稳定剂。热敏纸中的染料可能是不稳定的,倾向于回到它们初始的无色晶体形式。热敏纸可能对于例如热和潮湿的外部条件是敏感的。为了使得通过无色染料、显影剂和敏化剂形成的亚稳态玻璃稳定化,可以向混合物添加稳定剂。稳定剂可以对抑制染料和显影剂的重新结晶和/或印刷的稳定具有影响作用。
[0178]
热敏涂层的粘结剂可以对促进热敏涂层粘附到基底基材或者先前存在的涂层上具有影响。粘结剂可以包括双键。粘结剂可以包括聚乙烯醇(pva)或乳胶,例如苯乙烯丁二烯乳胶(sb)或苯乙烯丙烯酸类(sa)。
[0179]
面材110可以经过预先涂覆。预先涂覆可以对于降低热量从热敏涂层到基材的转移具有影响。这可以实现形成强化或者高分辨率印刷。预先涂覆可以对于为基材(即,面材110的顶表面)提供光滑度具有影响。包含纸张的面材110的光滑度对印刷具有积极作用,例如提供了更好的分辨率。预先涂覆对于印刷质量可以具有积极影响。
[0180]
热敏涂层的敏感度指的是其与给定的热量或能量发生反应的程度。敏感度是选择正确的热敏涂层或热敏纸的决定性因素。它可以用图表来描述,所述图表绘制图像密度或光密度(od)与传递的热量或能量的曲线。光学密度是入射光与反射光之间的关系的测量。约为1.1的光学密度通常对于人眼来说是全黑的。因此,更低的光学密度对应于不同的灰度。通常采用静态敏感度和动态敏感度对热敏涂层和热敏纸进行表征。
[0181]
静态敏感度表明的是热敏纸会开始成像(即,改变颜色)的温度。具有低的静态敏感度的热敏纸仅在高温(例如,高于90摄氏度)时开始成像。另一方面,具有中等静态敏感度的热敏纸在较低温度(例如,80至90摄氏度)开始成像。高的静态敏感度的热敏纸甚至在更低温度(例如,65-80摄氏度或者70-80摄氏度)就开始发生反应。
[0182]
热敏纸的动态敏感度表明的是实践中热敏纸印刷的速度能够多快。这对于为特定热敏印刷机选择正确的热敏纸是特别相关的,因为纸张的动态敏感度越高,在不改变任何设定的情况下印刷机能够运行的速度越快。动态敏感度通常表示为mj/mm2。因此,具有低的动态敏感度的热敏纸需要更高的印刷头温度和/或更长的曝光,即更为缓慢的印刷速度来实现图像的高光学密度。另一方面,高的动态敏感度实现了即使较低的印刷头温度也能进行较快的印刷。
[0183]
采用毫无疑义的单个数值(例如,单位为mj/mm2的能量水平)将动态敏感度分级为低级、中等和高级是困难的,因为传递到纸张中的总能量水平并不直接对应于热敏涂层中所达到的某个温度。热敏纸的热容量与例如纸张的厚度以及不同材料或材料层的存在相关。因此,将具有不同厚度的纸张加热至相同的温度可能需要不同的能量。不同的纸张厚度以及各层的导热性可能导致热敏涂层中的不同温度水平。
[0184]
例如,在光学密度1.1(对于人眼全黑)时,可能需要非常不同的能量水平来实现热敏涂层中实现此类完全的颜色变化。高的动态敏感度的热敏纸在低于15mj/mm2的能量水平时可能就已经达到了此类光学密度,中等动态敏感度可能需要约20mj/mm2(例如,15-25mj/mm2的能量),而低的动态敏感度的热敏纸对于同样的印刷黑度可能需要甚至高于25mj/mm2的能量水平。这些纸张中的每一种仍然可能在低得多的能量水平(例如,已经低于10mj/mm2)时就已经开始具有一些颜色变化。
[0185]
优选高的静态敏感度与高的动态敏感度相结合实现用经济且简单的无衬材印刷机进行快速印刷。贴标签的物体的表面温度不太可能超过65-70摄氏度,这使得能够使用具有中等静态敏感度的一些热敏纸,以及更优选的是具有接近贴标签的物体的那种最大表面温度的高的静态敏感度的热敏纸。另一方面,在这些短期应用中,不存在长期稳定性的问题,这使得可以使用并非具体设计用于实现或更长期稳定性的更为经济的热敏纸。热敏涂层/纸的此类高的静态和动态敏感度可能对于可直接热敏印刷的无衬材标签的制造造成困难,因为这限定了在无衬材标签产品的制造过程中直接热敏面材材料可以发生暴露的最高温度,从而防止热敏涂层发生不合乎希望且过早的颜色变化。
[0186]
粘合剂涂层(层)和压敏粘合剂涂层(层)
[0187]
面材的可直接热敏印刷的涂层通常来说阻碍了将水基粘合剂用于无衬材标签。得益于本技术的解决方案,水基粘合剂可以用于可直接热敏印刷的涂层。
[0188]
在无衬材标签(条片)100、200的制造过程期间,将包含粘合剂和硅酮添加剂的改性粘合剂涂层121干燥成为包含所述硅酮添加剂和所述粘合剂的压敏粘合剂涂层120。
[0189]
因此,改性粘合剂涂层(层)120、121至少包含所述水基丙烯酸类粘合剂和乳化硅酮添加剂。因此,所得到的无衬材标签(条片)100、200包括改性粘合剂涂层,其包含压敏粘合剂和硅酮添加剂。
[0190]
改性粘合剂涂层120、121中的硅酮添加剂可以改善标签材料的切割的方便程度,特别是对于按需无衬材标签印刷机而言。此外,改性粘合剂涂层120、121中的硅酮添加剂可以改善无衬材标签条片100的自卷绕性。因此,得益于改性粘合剂涂层120、121中的硅酮添加剂,无衬材标签条片100可以绕其自身发生自卷绕,而没有无衬材标签条片100的相邻层相互阻碍的趋势。
[0191]
因此,本文公开的标签200和无衬材标签条片100包括改性粘合剂涂层120,其包含粘合剂(psa)和硅酮添加剂,该改性粘合剂涂层120布置在面材110的第二侧112上。压敏粘合剂涂层120也可以被称作自粘合涂层。
[0192]
压敏粘合剂涂层120可以包括包含乳化硅酮添加剂的水基粘合剂的一层或多层。如果psa涂层120包括不止一层粘合剂,则粘合剂涂层可以具有改善的光滑度。例如,如果第一粘合剂涂层包含任何小孔的话,则这些小孔可以被第二粘合剂涂层所填充。
[0193]
psa可以是永久性粘合剂,或者其可以是可去除的或者重新定位的,或者甚至超级容易去除的。psa可以具有从环境温度到冷冻温度的工作温度。
[0194]
压敏粘合剂120可以具有等于或大于3n、更优选等于或大于4n的最大粘性值,这是根据finat测试方法ftm9在玻璃上测得的。所述数值对于直接热敏无衬材标签(条片)100、200的压敏粘合剂涂层120可能是合适的性能值。
[0195]
压敏粘合剂可以用于永久性无衬材标签(条片)或者可去除的无衬材标签(条片)。对于可去除的无衬材标签(条片),最大粘性值优选是3n至6n,这是根据finat测试方法ftm9在玻璃上测得的。对于永久性无衬材标签(条片),最大粘性值优选等于或大于8n,更优选等于或大于10n,以及最优选等于或大于17n,这是根据finat测试方法ftm9在玻璃上测得的。
[0196]
在实施方式中,压敏粘合剂120的最大粘性值等于或小于12n,更优选等于或小于6n,以及最优选3n至6n,这是根据finat测试方法ftm9在玻璃上测得的。所述数值对于用于快速服务餐厅的直接热敏无衬材标签(条片)100、200的压敏粘合剂涂层120可能是特别合
适的性能值。
[0197]
在另一个实施方式中,压敏粘合剂120具有等于或大于8n、更优选等于或大于10n的最大粘性值,这是根据finat测试方法ftm9在玻璃上测得的。所述数值对于用于工业化食物或零售标签的直接热敏无衬材标签(条片)100、200的压敏粘合剂涂层120可能是特别合适的性能值。
[0198]
在另一个实施方式中,压敏粘合剂120可以具有等于或大于15n、更优选等于或大于17n的最大粘性值,这是根据finat测试方法ftm9在玻璃上测得的。所述数值对于用于物流和仓库的直接热敏无衬材标签(条片)100、200的压敏粘合剂涂层120可能是特别合适的性能值。
[0199]
本文所用的psa的性质和特性可能取决于所考虑的标签的终端应用发生变化。一些性质如表1所示,显示了用于不同终端应用的粘合剂的一些优选数值和因素。
[0200]
表1
[0201][0202][0203]
在本说明书的内容中,psa最优选是水基psa。水基粘合剂可以提供更好的可持续性(具有更少的基于化石的原材料),并且在制造过程中和终端使用过程中都涉及较少的挥发性物质。这些益处可以参见例如“从摇篮到大门”或“从摇篮到坟墓”的生命周期分析。
[0204]
此外,可能更容易在本文公开的面材110上实现水基psa的良好锚定水平,即使是在没有使用任何额外的底涂层的情况下。因此,在实施方式中,水基压敏粘合剂120直接与面材110接触,在psa与面材之间没有任何其他涂层。
[0205]
除此之外,水基粘合剂可以设计成允许直接或间接的食物接触(食品安全),这对于某些食物相关标签终端应用领域是一项要求。
[0206]
压敏粘合剂对于高速涂覆会是合适的。优选地,粘合剂在10-30g/m2(干涂层重量)的情况下得到不含网状物的涂层。粘合剂可以是不含增塑剂的,并且可以用于热敏纸(包括经济等级的那些),而没有过早图像显影或图像消退的问题。
[0207]
优选地,粘合剂展现出对于面材110足够的锚定并且对于面材原料的渗透具有抗性,从而不需要底涂层。在延长的停留时间上的平坦粘附轮廓和/或足够的内聚从而抵抗弯曲表面上的翼形(winging)可能是优选的。
[0208]
优选地,水基psa是基于丙烯酸的。水基丙烯酸类psa相比于其他类型的psa可以具有许多优势。水基丙烯酸类psa可以是对于环境非常友好的。此外,得益于水基丙烯酸类粘合剂,可以改善产品的粘性。除此之外,相比于水基丙烯酸类粘合剂,热熔粘合剂可能更容易在切割机器中发生积累。此外,丙烯酸类粘合剂可以具有更长的开口时间,因此如果需要
的话,包含水基丙烯酸类psa的无衬材标签(条片)可以在数秒或数分钟之后移除。相反地,即使附着到了错误的表面上,热熔粘合剂通常无法从表面去除。因此,水基丙烯酸类粘合剂的可去除性可能由于热熔粘合剂的可去除性。此外,基于丙烯酸的粘合剂的剥离值通常不同于基于热熔体的粘合剂的剥离值。
[0209]
通常来说,硅酮无法容易地与水基丙烯酸类psa混合以形成稳定的粘合剂乳化物。因此,可以以包含乳化剂和硅酮添加剂的水性分散体的形成来提供水基丙烯酸类粘合剂。在混合到丙烯酸类粘合剂中之前,硅酮添加剂自身也可以是硅酮乳化物的形式。在向面材或载体材料的表面上施涂水基丙烯酸类粘合剂的时候,可能需要乳化剂来形成稳定的粘合剂乳化物。
[0210]
水性分散体或者乳化物的形式的粘合剂还可以混合有润湿剂。当改性粘合剂涂层施涂到分开的硅化载体基材用于粘合剂干燥和固化时,或者如果其直接施涂到硅化热敏面材上进行干燥和固化时,可能必须要有润湿剂来实现硅化表面上的粘合剂分散体/乳化物的涂覆。
[0211]
乳化的硅酮添加剂中的硅酮组分可以是聚二甲基硅氧烷。
[0212]
改性粘合剂涂层120、121包含硅酮添加剂。硅酮添加剂优选和水基粘合剂一起与乳化剂混合,因此可以形成包含所述硅酮添加剂的基本均匀的粘合剂层120、121。
[0213]
改性粘合剂涂层120、121可以包含如下混合物或者由如下混合物构成,所述混合物包含所述水基丙烯酸类粘合剂、至少一种乳化剂和所述硅酮添加剂。
[0214]
用于粘合剂层中的硅酮添加剂优选是可循环利用的。最优选地,改性粘合剂涂层包含乳化剂和润湿剂。
[0215]
有利的是,将硅酮添加剂添加到丙烯酸类的水基粘合剂从而形成改性粘合剂涂层121。这种组合可以显著地降低按需印刷机的轧刀上的粘合剂积累。此外,丙烯酸类的水基粘合剂可以是环保的粘合剂,这可以用于例如食品材料。因此,无衬材标签(条片)100、200可以与食物包装一起使用。
[0216]
此外,改性粘合剂涂层120、121中的水基丙烯酸类粘合剂与硅酮添加剂的组合还可以降低粘合剂积累到无衬材印刷机的条片引导件的辊和其他部件。这可以带来优势,因为这可以提供更宽广的空间来使用更具有侵蚀性的粘合剂而不会缩短按需印刷机的服务周期。此外,这种组合可以实现延长的服务周期。因此,得益于丙烯酸类水基粘合剂结合硅酮添加剂,无衬材标签(条片)100、200可以用于无衬材标签印刷机从而可以不缩短印刷机的服务周期。
[0217]
包含硅酮添加剂的压敏粘合剂层120可以具有10至30g/m2的涂层重量(涂层干重)。此外,包含粘合剂和硅酮添加剂的粘合剂层120优选具有15至25g/m2的涂层重量(涂层干重),最优选是15至21g/m2。优选地,为了获得对于将无衬材标签附着到物体表面而言足够好但是也没有太过于昂贵的粘合剂层,粘合剂是水基psa,其是基于丙烯酸的。
[0218]
粘合剂层中的乳化的硅酮添加剂的量可以等于或大于1重量%,更优选等于或大于1.5重量,以及最优选等于或大于2重量%,以粘合剂涂层的总干重计算。这个克重可以提供无衬材标签对于印刷机而言改进的可用性。此外,乳化的硅酮添加剂的量可以等于或小于6重量%,更优选等于或小于5重量%,以及最优选等于或小于4重量%。因此,可以获得具有良好粘合剂性质的成本有效的解决方案。粘合剂层上的乳化的硅酮添加剂的量可以是例
如1至6重量%或者2重量%至4重量%,以粘合剂涂层的总干重计算。
[0219]
在实施方式中,粘合剂层中的乳化的硅酮添加剂的量可以等于或大于0.1g/m2。有利的是,粘合剂层中的乳化的硅酮添加剂的量可以是至少0.15g/m2,更优选至少0.2g/m2(干克重),从而提供无衬材标签对于印刷机改善的可用性。有利的是,乳化的硅酮添加剂的量可以是最多1.7g/m2,更优选最多1.3g/m2,以及最优选等于或小于1.1g/m2(干克重),从而提供成本有效的解决方案。粘合剂层上的乳化的硅酮添加剂的量可以是例如0.15至1.5g/m2或者0.2至1.2g/m2(干克重)。
[0220]
可以以水性乳化物的形式提供硅酮添加剂。为了形成基本均匀的混合物,优选以含有乳化剂的水性乳化物的形式来添加硅酮添加剂。乳化剂可以降低水基丙烯酸类粘合剂与硅酮之间的表面张力。乳化剂试剂可以包含亲水性基团和疏水性基团。因此,在实施方式中,乳化剂试剂分子可以用它们延伸出来的亲水性部分包封住硅酮。
[0221]
乳化剂和/或润湿剂优选是阴离子型或者非离子型的。更优选的,乳化剂和/或润湿剂可以是阴离子型的。
[0222]
得益于乳化剂,硅酮添加剂可以不漂浮在水中,而是使得硅酮添加剂能够混合在(“溶解在”)水基溶液中。
[0223]
此外,得益于润湿剂,可以改善粘合剂涂覆过程的便捷性。
[0224]
可以通过将硅酮乳化物添加到丙烯酸类水基粘合剂中的方式将硅酮添加剂添加到改性粘合剂涂层中,从而形成改性粘合剂涂层121。
[0225]
因此,改性粘合剂涂层121可以包含硅酮乳液。在有利的实施方式中,硅酮乳液可以具有0.1微米至1微米的平均粒度。这可以改善乳化的硅酮添加剂的性质。优选地,平均粒度是0.1微米至0.4微米,并且最优选是0.1微米至0.2微米。
[0226]
但是,最优选的是,用于改性粘合剂涂层120、121中的粘合剂是丙烯酸类水基粘合剂,而粘合剂涂层120、121中的硅酮添加剂优选作为硅酮乳液添加。当以1重量%至6重量%(优选2重量%至4重量%)混合到水基粘合剂中的时候,硅酮乳液可以对粘合剂性能进行改性,从而明显降低了印刷机中的金属刀片的非常快速移动/贴标签的过程中的瞬间粘附。
[0227]
生产的无衬材标签(条片)100、200的压敏粘合剂涂层120可以具有如下厚度:至少10μm,优选至少12μm或者至少14μm,以及最优选等于或大于16μm。psa的涂层重量需要高到足够填充表面孔隙。因此,psa的厚度取决于要涂覆的表面。此外,psa的量需要高到足够将标签附着到物体表面上。优选的是,压敏粘合剂涂层120、121的所述厚度等于或小于40μm,优选等于或小于30μm,更优选等于或小于25μm,以及最优选等于或小于20μm。粘合剂层的厚度可以是例如,16至20微米。因此,可以获得对于将无衬材标签附着到物体表面而言足够好但是也没有太过于昂贵的粘合剂层。
[0228]
施加到无衬材标签上的粘合剂层包含硅酮添加剂,即基于硅酮聚合物的化合物。硅酮化合物可以改善无衬材标签(条片)100、200的使用便捷性。硅酮的化学性影响从基材剥离粘合剂层120(因此剥离面材层)所需的力。粘合剂涂层中的硅酮添加剂可以保护粘合剂涂层120、121,并且允许当标签粘附到基材时的高效处理。此外,在保护粘合剂层的同时,硅酮添加剂还可以保护无衬材标签印刷机免受粘合剂层的影响。
[0229]
硅酮添加剂可以保护无衬材标签印刷机,因为硅酮添加剂可以降低粘合剂层的表面能。因此,可以容易地切割标签从而没有使得粘合剂附着到印刷机。因此,包含粘合剂和
硅酮添加剂的无衬材标签粘合剂涂层可以用于使得对于无衬材印刷机中的切割器刀片、辊和条片路径的粘合剂积累最小化。
[0230]
粘合剂涂层120、121可以是图案化的涂层,例如如图6至8所示。通过以标签条片100的纵向方向(即,第一方向)以条状布置粘合剂涂层120、121,可以明显改善按需印刷机中的无衬材标签条片100的性能以及在印刷之后的标签的人工操作性能。
[0231]
对于一些终端应用,可能必须在靠近标签条片100的纵向边缘处留下连续的无粘性区域/条150。这些靠近纵向边缘/纵向边缘上的无粘性区域/条150、150a可以最少对应于标签条片100的总宽度的30%、或者50%或者甚至超过70%。在标签的外边缘上的相当宽的无粘性区域防止了粘合剂在标签辊上的任何流动情况,并且有助于保持干净的印刷机机器。无粘性可以在标签条片100的两个纵向边缘上对称或者接近对称布置。因此,可以容易地在印刷机内部移动标签和/或帮助以指状物夹住标签而不会触碰到粘性的psa。
[0232]
如果选择无粘性区域150的宽度是非对称的,则标签条片100的任一纵向边缘上的那些区域中较窄的那个应该最少对应于标签条片100的总宽度的10%、15%、25%或者甚至超过35%。
[0233]
例如,位于无衬材标签200的中部的宽度范围是10至25mm的单个psa条可以提供粘性与人工操作之间的良好平衡,并且最重要的是,提供了紧凑型按需无衬材印刷机中的良好的长期性能。在标签的外边缘上的相当宽的无粘性区域150a可以防止粘合剂在标签辊上的任何流动情况,并且有助于保持干净的印刷机机器。此外,psa区域足够宽到提供印刷机辊中的足够好的牵引,从而牵引标签通过印刷机。
[0234]
在实施方式中,为了获得至少一些上文所述的优点,在标签条片100的纵向边缘附近(或者纵向边缘上)的无粘性区域/条150、150a可以具有10至25mm的宽度。
[0235]
令人惊讶的是,涂层重量(表述单位为g/m2)与条的总宽度(单位为mm)之比看上去大致符合线性关系。例如,在57mm宽的标签中,单个17mm的粘合剂条可以使用18g/m2(干)涂层重量。如果粘合剂条宽度会增加到34mm,则(干)涂层重量会需要下降到约为9g/m2。如此低的涂层重量可能不是优选的,因为取决于粘合剂是如何进行干燥的,这可能产生锚定问题。
[0236]
可以根据前面所述的总psa覆盖规则并且注意在标签的两个横向边缘上都维持标签条片100的总宽度的10%的最小非粘合区域,进行交替粘合剂条定位、宽度和/或数量决定。
[0237]
有利的是,在粘合剂涂层120、121中使用乳化的硅酮添加剂与图案化的粘合剂涂层相结合。因此,能够以成本节约的方式获得用于按需无衬材标签印刷机的无衬材标签(条片),该无衬材标签(条片)可以具有用于按需印刷机以及用于贴标签目的的改进性质。
[0238]
改性粘合剂涂层120可以是不含增塑剂的。这可以具有数个优势,因为增塑剂可能迁移进入到产品中并产生一些问题。例如,可能有损食品安全。
[0239]
因此,创新的无衬材标签(条片)100、200可以具有数个优势。包含硅酮添加剂和psa的改性粘合剂涂层可以用于热敏纸(包括经济等级的那些),而没有过早图像显影或图像消退的问题。此外,无衬材标签(条片)可以保持能够从印刷表面/顶部涂漆表面上完全去除。除此之外,无衬材标签(条片)100、200可以具有足够的锚定和纸渗透抗性,从而不需要底涂层。此外,无衬材标签(条片)100、200可以在延迟的停留时间上具有平坦粘附曲线以及
足够的内聚来抵抗弯曲表面上的起褶(winging)。
[0240]
脱模涂层
[0241]
可热敏印刷的面材110可以在面材110的第一侧111(即,面材110的顶部)上具有脱模涂层130,如图1所示。在下文给出干燥过程的例子,其中,在面材110上直接涂覆粘合剂涂层120、121并干燥。此外,描述了另一个例子,其中,首先在分开的载体上涂覆和干燥粘合剂涂层120、121,然后才转移到面材110上。前面那个方法的好处在于具有较少的制造步骤,但是从另一方面来说,需要进行布置不对热敏面材料过度加热。后者的好处在于能够更自由地进行干燥阶段,但是从另一方面来说,需要额外的加工步骤将干燥的粘合剂转移到面110上。
[0242]
应理解的是,现在对于如何以及何时在面材110的第一侧上布置脱离涂层130存在数种选项。下文结合脱模涂层组合物的一些细节对这些进行描述。
[0243]
根据一个实施方式,面材110的顶部上的脱模涂层130的涂覆和固化是如下情况:在面材110的底部上直接涂覆和干燥粘合剂涂层120、121之前,或者将分开干燥的粘合剂涂层120、121转移到面材110的底部上之前。换言之,在这些实施方式中,在向面材110的相反侧上添加粘合剂涂层120、121的工艺中,提供易脱模的经涂覆的面材110。这些实施方式的好处在于,脱模涂层130可以提供作为完全分开的步骤并且潜在地是在完全分开的设施中进行的。
[0244]
因此,方法可以包括如下步骤:
[0245]-提供包含可直接热敏印刷涂层以及位于可直接热敏印刷涂层上的脱模涂层的面材110。
[0246]
根据另一个实施方式,首先对面材110进行直接涂覆和干燥从而在面材110的底部上具有粘合剂涂层120,或者首先在面材110的底部上提供分开干燥的粘合剂涂层120。换言之,在这些实施方式中,首先在面材110的底部上向面材110提供粘合剂涂层120、121,这之后在面材110的相反侧上添加脱模涂层130。这些实施方式的好处在于,脱模涂层130没有经受任何前述加工步骤,有助于帮助避免这些步骤期间的脱模剂的污染。另一方面,脱模涂层130需要在相同的过程中添加,因为否则的话粘合剂涂覆的条片无法自卷绕成卷。
[0247]
因此,该方法可以包括如下步骤:
[0248]-提供包含可直接热敏印刷的涂层的面材110,
[0249]-向基材110、611上施涂包含硅酮添加剂和水基丙烯酸类粘合剂的改性粘合剂涂层121,其中,硅酮添加剂的量是1重量%至6重量%,优选1重量%至3重量%,以粘合剂涂层的总干重计算,以及
[0250]-使得基材110、611上的改性粘合剂涂层121热干燥成为压敏粘合剂涂层120,
[0251]
其中
[0252]
a)所述基材是面材的第二侧112,或者
[0253]
b)所述基材是载体材料611、611a、611b,以及方法还包括如下步骤:
[0254]
将压敏粘合剂涂层120从载体材料上转移到面材110的第二侧112上
[0255]
其中,方法还包括:
[0256]-在可直接热敏印刷的涂层上施涂脱模涂层130。
[0257]
根据另一个实施方式,面材110在可热敏印刷的顶侧上预先涂覆了脱模涂层130。
然后,在相同侧上和脱模涂层130的顶部上,粘合剂涂层120、121直接涂覆和干燥,或者将分开干燥的粘合剂涂层120、121转移到这个脱模涂层130的顶部上。在这些实施方式中,当条片自卷绕成卷时,压敏粘合剂涂层120变得锚定到现在没有脱模涂层的面材110的底侧上。当对卷进行解绕时,此类无衬材条片具有现在留在面材110的底部上的粘合剂涂层120以及留在面材110的顶部上的脱模涂层130。这个实施方式的好处在于,特别是对于直接粘合剂涂覆方案来说,这实现了通常可用于标签工业的粘合剂涂覆方法。这是因为无衬材标签(条片)100、200的其他制造方法是在脱模涂覆的衬上涂覆和干燥压敏粘合剂,然后才将衬与采用这种同样的压敏粘合剂层的标签面材材料层叠在一起。
[0258]
因此,方法可以包括如下步骤:
[0259]-提供包含可直接热敏印刷涂层以及位于可直接热敏印刷涂层上的脱模涂层130的面材110,
[0260]-向基材110、611上施涂包含硅酮添加剂和水基丙烯酸类粘合剂的改性粘合剂涂层121,其中,硅酮添加剂的量是1重量%至6重量%,优选1重量%至3重量%,以改性粘合剂涂层的总干重计算,以及
[0261]-使得基材110、611上的改性粘合剂涂层121热干燥成为压敏粘合剂涂层120,
[0262]
其中,所述基材是:
[0263]
a)脱模涂层130,或者
[0264]
b)所述基材是载体材料611、611a、611b,以及方法还包括如下步骤:
[0265]
将压敏粘合剂涂层120从载体材料转移到脱模涂层130上。
[0266]
脱模涂层可以是可uv固化的硅,具有不需要加热就能够在热敏面上固化的好处。
[0267]
脱模涂层130仅仅是任选的特征。得益于包含硅酮添加剂的改性粘合剂涂层120、121和/或可印刷面材110的表面性质,可能不需要分开的脱模涂层130。因此,由于改性粘合剂涂层120、121包含硅酮添加剂,如果面材110的粘附足够低到可以在无衬材标签产品卷解绕之后使得压敏粘合剂能够容易地从面材110脱模,无衬材标签(条片)100、200可以不含脱模涂层130。
[0268]
但是,分开的脱模涂层130可以用于进一步改善无衬材标签的自解绕能力。在其一侧(底侧)上具有压敏粘合剂120并且在其另一侧(顶侧)上具有脱模涂层130的无衬材标签条片100可以绕着它自身进行自卷绕,而没有标签条片100的相邻层相互阻碍的趋势。
[0269]
可以通过这个脱模涂层130进行无衬材标签(条片)100、200的热敏印刷。
[0270]
脱模涂层130可以是基于硅的脱模涂层或者基于非硅的脱模涂层。优选地,脱模涂层包含硅基脱模涂层或者由硅基脱模涂层构成。pa硅基脱模涂层130可以包含可uv固化硅酮,例如uv自由基硅酮或者阳离子型硅酮。脱模涂层130可以包含一层或多层脱模涂层130。
[0271]
非可热固化脱模涂层是优选的,例如可uv固化硅酮,因为此类层的固化可以不对可直接热敏印刷面材110中的热敏材料造成加热。
[0272]
收益于创新解决方案(其中,粘合剂涂层120、121包含粘合剂和硅酮添加剂),粘附可以足够低到使得在无衬材标签产品卷解绕之后容易地从面材材料剥离粘合剂层。如果粘合剂涂层具有非粘性区域150的话,可以进一步改进这个效果。
[0273]
脱模涂层130的另一个功能可能在于,它可以提供抵靠住按需印刷机的印刷头和/或抵靠住按需印刷机的其他机械组件的较低的摩擦水平,使得这些组件的磨损最小化以及
使得粘合剂残留物积聚最小化。因此,在例子中,使用脱模层130从而降低抵靠住印刷机的印刷头的摩擦。
[0274]
因此,在有利的实施方式中,面材110可以包含纸和直接热敏涂层,其中,面材110的顶侧涂覆了基于硅酮的脱模涂层130,以及面材110的另一侧涂覆了包含粘合剂和硅酮的粘合剂层。
[0275]
无衬材标签
[0276]
标签200(也称作无衬材标签或者标签产品)是要施加到制品上的一片材料。不同形状和材料的制品可以与标签200一起使用。制品可以是包装。取决于所考虑的终端应用,对于标签200的性质和要求可能是不同的,如表1所述。标签200至少包括面材110。将标签200粘到制品上的典型方式是使用psa涂层120。因此,粘合剂涂层120包含压敏粘合剂(psa)。包含压敏粘合剂的标签200可以被称作压敏粘合剂标签。压敏粘合剂标签也可以被称作自粘性标签。
[0277]
通过粘合剂层,在不使用第二试剂(例如溶剂)或者进行加热以强化粘结的情况下,可以将包含psa的标签200粘附到大多数的表面。由此,在该情况下,粘合剂是压敏的。或者,粘合剂可以是可活化的从而是压敏的。当在环境温度(例如,15至35℃)或者对于冷应用甚至是处于低于0℃的冰冻温度下,当向标签上施加压力时,psa形成粘结,将标签粘附到要贴标签的物体。压敏粘合剂的例子包括:水基(水生)psa、基于溶剂的psa以及热熔体psa。作为替代或补充,标签可以包含其他粘合剂。
[0278]
在本技术中,压敏粘合剂是水基丙烯酸类psa,其具有内在的压敏性,在能够分配到要贴标签的制品上之前不需要在分开的活化过程。
[0279]
市场上存在不同类型的标签。一种标签可以是所谓的无衬材标签200。无衬材标签包括面材110和面材110上的粘合剂。或者,标签可以是所谓的收缩标签,其中,可热收缩的聚合物面材材料缝合并卷绕或套在贴标签制品上,并绕着物品收缩。可收缩标签可以额外地包含一些压敏粘合剂,或者可以生产完全不含压敏粘合剂或者甚至不含接缝粘合剂的那些。此外,标签可以是可活化的无衬材标签,其中,采用例如额外的加热、水分或者其他活化机制,粘合剂能够被活化成具有压敏性。
[0280]
在本技术中,标签是无衬材标签,其主要经由至少部分覆盖了标签的底侧的压敏粘合剂附着到贴标签的物体上。本发明的无衬材标签(条片)还是条带类型的,换言之,其可以在不需要额外的脱模衬的情况下自身自卷绕成卷。
[0281]
标签可以用于宽范围的各种贴标签应用和终端应用领域,例如:对事物、家庭和个人护理产品、工业产品、药物和健康护理产品、饮料瓶和酒瓶、其他消费品等贴标签。标签能够在贴标签的产品上提供信息,例如产品规格。信息(例如标签印刷)可以包括人们可读取的信息,例如:图像、标示、文字,和/或机器可读取的信息,例如:条形码、qr(快速响应)编码。采用可直接热敏印刷面材材料的标签的一个重要子类别是所谓的可变信息印刷(vip)标签。这些标签至少部分是略早于将它们分配到要贴标签的物品上之前印刷的,并且承载了要贴标签的单个物品上的特定信息。vip标签用于例如按重量出售的水果、蔬菜、肉类和其他物品的零售秤。根据需要单独印刷的其他标签是不同类型的物流标签,含有货物或产品的特定信息、公共汽车或火车票或其他票等。
[0282]
有利的是,无衬材标签(条片)100、200包括面材,其在面材的第一侧111上包含硅
酮涂层130以及第二侧112上包含硅酮添加剂。因此,可以形成可以具有改进的性质的改进型直接热敏无衬材标签。
[0283]
在有利的例子中,无衬材标签(条片)由直接热敏面材构成,其具有:
[0284]-第一侧111上的脱模涂层,和
[0285]-第二侧112上的包含硅酮添加剂的水基丙烯酸类粘合剂涂层。
[0286]
无衬材标签条片
[0287]
图1通过示例性方式显示无衬材标签(条片)100、200的s
x
,sy横截面,其可以是无衬材标签条片100或者单个标签200。
[0288]
无衬材标签条片100指的是以下所述的结构:其包含连续的面材110以及布置在面材110的一侧上的粘合剂120。通常通过在辊上移动来加工无衬材标签条片100。在加工阶段之间,可以将标签条片100作为卷进行储存和运输。可以从无衬材标签条片100切割得到单个标签200。
[0289]
无衬材标签卷
[0290]
无衬材标签条片100在卷绕成卷之后,可以被称作(无衬材标签)消费者产品卷、消费品卷或者产品卷。取决于标签卷的直径以及无衬材标签材料的厚度,单卷可以含有例如10-100米的标签材料(即,无衬材标签条片100)。
[0291]
在切割成消费品卷之前,无衬材标签条片的宽度通常是最终消费品卷宽度的数倍。在切割成消费品卷之前,条片的宽度可以是例如1至3米。
[0292]
面材110可以布置成数条粘合剂条,从而提供数倍于单个标签的宽度。这之后,在这个制造过程中生产的机器卷的较宽条片宽度可以被切割成正确的消费品卷宽度,例如具有至少10mm、优选20至100mm的宽度。
[0293]
单个机器卷可以布置成在不同横截面位置(粘合剂条位置)具有不同的粘合剂图案,从而用于产生不同类型的消费品卷。切割过程可以被用于进一步提供不同的粘合剂条位置。可以在上文所述的范围中间找到非常常用的宽度,即40-60毫米。
[0294]
由单标签宽度构成的典型无衬材标签条片100消费品卷的宽度可以约为50至100mm。标签条片100的横向方向(即,第二方向)上的psa总覆盖率可以小于70%,或者小于50%,或者甚至小于30%。在标签条片100的横向方向上,psa可以布置成一条或多条,在psa条之间留有在纵向方向上是连续的一个或多个非粘性区域150。
[0295]
另一方面,根据一个实施方式,标签可以几乎完全被粘合剂覆盖,仅沿着纵向(机器方向)边缘留有1-3mm的不含粘合剂的区域,从而防止粘合剂从标签卷的侧边渗出和/或帮助在不触碰到粘性粘合剂的情况下从边缘手动夹住标签。无衬材标签(条片)100、200的非粘性边缘或者其他非粘性区域150、150a还有助于使得印刷机或轧刀机制内的粘合剂残留物的积累最小化。
[0296]
在实施方式中,无衬材标签(条片)100、200包括无粘性边缘150a,该无粘性边缘是无衬材标签(条片)的外边缘上的无粘性区域,无粘性边缘的宽度是1mm至25mm,更优选2mm至20mm,以及最优选5mm至15mm。
[0297]
无衬材标签(条片)100、200可以包括选自下组的至少一种性质,优选全部性质:
[0298]-静态敏感度低于90摄氏度、优选低于80摄氏度但是高于65摄氏度的热敏纸。这确保了能够在热敏印刷机中以合理的低能量水平和高速度进行热敏印刷,但是同时防止了热
敏纸在制造和物流过程中发生不希望的活化。
[0299]-在热敏纸与psa之间没有特殊的底涂层来增强粘合剂在热敏纸上的粘合锚定。可以通过采用足够高的粘合剂涂层重量和粘合剂的完全干燥来实现足够高的锚定。这简化了制造,省去了一个额外的加工阶段,并且有助于降低成本。
[0300]-(包含psa和硅酮添加剂的)粘合剂层120的涂层重量是15-20g/m2(干涂层重量),从而同时确保了良好的热敏纸锚定以及对于不同表面类型的良好粘性。
[0301]-粘合剂层120、121包含基于丙烯酸的可去除的psa以及硅酮粘合剂(其是uv硅酮)。基于丙烯酸类的粘合剂更为环保,并且还提供了更合适的最终粘性的临时性积累,帮助降低对于印刷机的污染。uv硅酮实现了在不造成热敏面材活化的情况下对脱模涂层进行固化。
[0302]-粘合剂层120、121在纵向方向上在标签条片100的边缘和/或中间部分布置成一条或多条。这确保了对于给定终端应用合适的标签行为但是还有助于降低印刷机污染。
[0303]
无衬材标签印刷机
[0304]
对按需紧凑型印刷机的一般性质进行讨论从而阐述对于标签产品的要求。在贴标签的过程中,通过印刷机使得无衬材标签条片100获得可变信息,以及印刷机的轧刀切割器将标签条片100切割成适当的标签长度从而施加到产品。
[0305]
以自动或者手动的方式进行贴标签。无衬材标签印刷机的挑战性在于轧刀的粘合剂积累,导致缩短了印刷机服务周期。在最糟糕的情况下,粘合剂虽然在应用中是完美的,但是由于印刷机服务周期变得太短而无法使用。
[0306]
图2显示可用于根据本公开内容的无衬材标签条片100的标签印刷机240的例子。标签印刷机240可以被称作无衬材标签印刷机或者无衬材印刷机。这些术语表达的是印刷机布置成印刷无衬材标签。标签印刷机240可以被称作按需标签印刷机,从而强调印刷机可以被用于根据需要对标签个体进行印刷。
[0307]
使用此类按需标签印刷机的商业环境通常要求非常紧凑的尺寸和易于使用这些印刷机设备(对于维修的需求尽可能得少)。得益于可直接热敏印刷的无衬材标签,无衬材标签自身承载了可热敏印刷的涂层。这不同于其他不可直接热敏印刷的方法,所述不可直接热敏印刷的方法采用例如需要装载到印刷机中并且因此在使用后要进行替换的分开的热敏棒。
[0308]
此外,对个体组件的数量进行选择从而使得复杂度尽可能得低。优选地,印刷机非常容易使用并且对于例如任何设定和调节的需求尽可能得小。
[0309]
此类紧凑型无衬材标签印刷机内的主要功能部件可以包括:用于将标签条片100传送通过印刷机的机制,用于将单个标签印刷到标签条片100上的热敏印刷头,以及用于从标签条片100分离个体标签并提供它们以供手动分配的机制。
[0310]
用于传送标签条片100的机制从由标签卷展开条片开始穿过印刷机的所有各个部件并最终输出单个标签,其通常是一系列的引导辊和引导表面。为了使得此类单元的尺寸和复杂度都尽可能的小,大多数的辊是自由运行的,也许它们之中只有一个或只有几个是马达驱动的,以便在印刷过程中向前牵引标签条片100。这些辊或表面可以不采用任何降低摩擦的特殊涂层从而得到成本有效的结构。牵引辊也可以包括简单的塑料或橡胶辊,没有任何特殊涂层,但是仅仅使得表面粗糙化以确保牵引。通常来说,将单个印刷机模型设计成
采用简单适配器来接受不同宽度的标签条片,将辊相对于条片轨迹居中。此类简单且有效的经济型印刷机设计对于无衬材标签条片100提出了数个要求来确保以客户服务为导向的工作的顺利进行。典型的问题涉及:压敏标签条片100在印刷机内与其各个组件发生粘着阻碍了标签条片100的顺利的向前导向,和/或在长期使用中,粘合剂残留物在印刷机组件上的积累导致上文所述的温度并且需要对印刷机组件进行清洁。
[0311]
这种紧凑型印刷机中热敏印刷头通常选自具有较低的印刷能力,即较少的能量会转移到无衬材标签条片100的热敏层中。这对于以简单且经济的方式印刷短期标签的应用是优选的。尽管可以将印刷头调节至较高的能量水平和温度,但是可能优选以较低的设定值运行它们从而最大化热敏头/印刷机的使用寿命。还可以是这样的情况,如果无衬材标签需要较高的活化,则由于印刷机的性能限制需要降低印刷速度。
[0312]
为了进行印刷,热敏无衬材标签条片100可以经由热敏头与压辊之间的间隙进行导向。印刷机向热敏头的加热元件输送电流,这产生热量。热量使得热敏纸的热敏显色层活化,这使得当加热时颜色变为黑色。此类印刷机制被称作热敏印刷系统或者直接热敏印刷系统。加热元件通常布置成一排紧密排列的点。印刷能量(温度和/或暴露时间)可以是可调节的,但是此类调节倾向于是冗长的,并且优选应该对可直接热敏印刷的标签材料进行选择从而在不需要对印刷机属性进行细调的情况下工作。如果需要更多的印刷能量,这通常意味着降低了印刷速度从而使得印刷温度能够影响标签更长的时间因此想条片转移更多的能量。因此,印刷头的性能对于无衬材标签产品的热敏面材材料的选择具有影响,从而确保即使在较低的印刷能量/热水平和较高的印刷速度下具有良好的印刷质量。
[0313]
布置在印刷机的输出侧中用于从连续的无衬材标签条片100分离单个印刷好的标签的机制可以包括各种类型的电动切割刀或者轧刀,或者在许多情况下仅仅是简单的不可移动的锯齿状切割刀片。后者要求用户抵靠住锯齿状或者齿状刀片撕开标签条片100。在任何情况下,用户都需要手动抓取由印刷机提供的已经印刷好的标签。当使用非机动或非辅助切割机制时,用户需要相当牢固地抓住标签以手动将其与连续的条片分离。这同样对标签材料提出了要求,使其不会不必要地粘在印刷机的切割机制上或者用户的手指上,所述用户需要能够方便地将标签定位到其首次贴标的位置。
[0314]
对于在此类印刷机中的应用,根据本发明的无衬材标签(条片)100、200使用水基丙烯酸类粘合剂,其还包含硅酮添加剂。水基丙烯酸类粘合剂提供较小侵蚀性的首次粘着,这意味着在从标签卷打开之后,当引导通过印刷机时,psa的即时粘着相比于例如基于热熔体的psa的侵蚀性没有这么高。与标签的其他特征一起,这有助于使得印刷机内的粘合剂残留物积累最小化。只有在标签被分配贴标签的物体上并且停留较长的时间之后才会形成最终粘性。标签甚至可以在建立更持久性的粘性类型之前在一段时间(数分钟)内被移除。psa的具体性质自然取决于粘合剂的具体配方以及要贴标签的表面材料。
[0315]
本文公开的无衬材标签产品可以旨在用于如下终端应用,其具有短的标签寿命,并且需要人工处理,可重新定位和/或可移除以及倾向于可持续性且经济的结构。
[0316]
例如,在快餐店中,作为特定的终端应用,可以首先通过互联网进行远程点餐或在餐厅通过自助触摸屏点餐亭或在服务台进行本地点餐。在确认订单和销售后,可以为订单印刷一个或多个标签。例如,在饮料站,可以为饮料印刷一个或多个标签并贴在适当的杯子上。在厨房,可以为餐食的各个部分印刷一个或多个标签,例如不同的汉堡和其他菜肴或配
菜。在准备好各种菜肴并单独装箱或包装后,然后可以将适当的标签单独贴在每道菜上。如果适用的话(尤其是对于较大的订单而言),还可以印刷汇总或汇总标签,用于帮助汇总和在将订单交付给客户之前检查订单中包含的所有菜肴是否已准备好和包含妥当。
[0317]
又例如,行李牌可以是包裹在行李把手上的标签,在这种情况下,通常是在外送或送货袋的把手上。行李牌标签粘在其自身上,形成环绕手柄的环,粘性面朝内,印刷面朝外。因此,在外送或送货袋中,此类行李牌既可用作密封标签,也可用作运输过程中或最终用户的识别标签。
[0318]
根据本说明书的无衬材标签会特别适合用于按需无衬材标签印刷机。因此,其可以降低由于所述印刷机的切割(即,通过无衬材标签印刷机的刀片对无衬材标签进行切割)所导致的问题。创新的解决方案可以防止粘合剂涂层120积累到无衬材标签印刷机的刀片上,这可能导致印刷机服务周期的缩短。得益于创新的解决方案(其中,粘合剂涂层包含硅酮添加剂),可以明显降低粘合剂积累到印刷机的刀片。此外,可以明显地降低粘合剂积累到无衬材标签印刷机的压辊和其他部件。
[0319]
因此,为了以用户友好和可持续的方式提供成本高效、高效和无故障的操作,对无衬材标签产品提出了多种要求。
[0320]
制造方法
[0321]
图案化的粘合剂涂层
[0322]
如所讨论的那样,粘合剂涂层120、121可以是图案化的。图案化的粘合剂指的是以下的情况:其中,粘合剂覆盖了小于100%的面材表面的第二侧112。例如,粘合剂可以覆盖面材110的总面积的10%至90%。粘合剂可以布置成例如沿着标签条片100的纵向方向(即,第一方向)的条。因此,在标签条片100的横向方向(即,第二方向)上,面材100可以包括具有粘合剂和不具有粘合剂和/或具有粘性和不具有粘性的交替区域。
[0323]
包含热敏纸的面材110的问题来源于热敏纸的热敏性。采用加热,使得热敏纸的热敏涂层活化。这可能阻碍水基粘合剂在热敏纸上的干燥和/或加热,因为加热可能导致活化,并且热敏纸变成黑色或者导致没有那么严重但是仍然不希望的视觉变化。部分或者完全活化的棕色或黑色热敏纸表面阻碍了在其上的高视觉质量的印刷。
[0324]
当面材110仅包含直接热敏纸的部分被布置为包括粘合剂时,从而留下了面材110的某些区域没有粘合剂时,可能出现甚至更严重的问题。那些没有粘合剂的区域甚至会更倾向于在粘合剂的干燥和/或加热时发生热敏纸的活化。一些标签应用需要此类图案化的粘合剂,有时候称作图案化涂胶。
[0325]
为了实现与标签的某些最终应用相关的必要性能,例如对于按需印刷机而言和/或标签在印刷后的手动处理,将粘合剂以标签条片100的纵向方向以条状布置可能是必要的。使得非粘性条/区域150、150a沿着标签和/或标签条片100的纵向边缘布置对于手动处理和/或分配标签可能是有帮助的。处理和/或分配标签的人员能够在不触碰粘性区域的情况下拿住标签,从而维持手指干净不含粘合剂。此外,沿着标签条片100的纵向边缘布置非粘性条/区域从印刷机角度而言是有利的,因为所述纵向边缘可能是标签条片100布置成与印刷机接触的唯一部分。因此,可以避免或者至少减少粘合剂对于印刷机部件的污染。此外,在标签条片100含有不止一种标签宽度的情况下,将其分切到具有单一标签宽度的标签条片100的卷可以是更清洁的,因为分切可以沿着无粘附条/区域进行。最后,从经济和环保
角度考虑,仅在标签需要提供所需粘附的部分为标签200/标签条片100提供粘合剂是有利的。
[0326]
根据一个实施方式并且如图4所示,提供了无衬材标签条片100的制造方法,所述无衬材标签条片100包含可直接热敏印刷的涂层和图案化的压敏粘合剂。方法包括:布置包含可直接热敏印刷的涂层基材作为面材原料(步骤401);向面材原料上施涂包含硅酮添加剂的改性粘合剂涂层121(步骤402);提供面材原料,所述面材原料具有面材110的横向方向上的交替的粘性区域和非粘性区域(步骤403);确定非粘性区域150具有预定的水分水平(步骤404);以及将改性粘合剂涂层121热干燥成压敏粘合剂120(步骤405)。步骤404还可以涉及维持或布置非粘性区域150的水分。方法中的步骤402-404可以同时进行或者分步进行。
[0327]
图5显示根据实施方式的设备。设备包括用于将改性粘合剂涂层121施涂到面材110上的涂覆单元580。在涂覆单元580的下游,设备包括用于去除粘合剂和/或用于提供水分的单元590。在单元590的下游,设备包括至少一个干燥单元560用于对改性粘合剂涂层121进行干燥。干燥单元包括至少一个干燥装置561。在干燥单元之后,由此形成的无衬材标签条片100布置成卷绕成为无衬材标签条片卷570。
[0328]
确保(例如如图7所示的)非粘性区域150具有预定的水分水平具有如下效果:当粘合剂干燥时,水分会蒸发,该蒸发防止了热敏纸的温度增加到会导致热敏纸的活化的数值。
[0329]
在实施方式中,通过如下方式提供图案化的粘合剂:首先通过涂覆单元580向面材110的100%的面积施涂改性粘合剂涂层121。在那之后,从面材110去除一部分的改性粘合剂涂层121,从而提供在面材110的横向方向上具有交替的粘性区域和非粘性区域150的面材110。在至少一个干燥单元560中对粘合剂进行干燥之前,进行粘合剂的去除。可以通过单元590进行粘合剂的去除。粘性区域可以被称作粘合剂条。去除粘合剂从而提供具有粘合剂条的面材110可以被称作图案化涂胶。
[0330]
向面材110的100%的面积施涂改性粘合剂涂层121提供了如下效果:对于之后要去除粘合剂的那些区域,也会被粘合剂所含的水润湿。因此,可能不需要单独地向面材110的非粘性区域150上布置水分。当向面材110的整个面积施涂粘合剂涂层121时,水被吸收到面材110中,并且在图案化涂胶之后,少量的粘合剂留在面材110上以及留在去除了粘合剂的区域上。非粘性区域上的粘合剂的残留量可以约为0.5-5.0g/m2,例如:0.5g/m2至2g/m2,或者2.0g/m2至5.0g/m2。不管怎么说,粘合剂的残留量是如此低,这在干燥之后没有提供明显的粘性,因此被称作非粘性。
[0331]
可以采用接触涂覆方法(例如,辊涂覆)将改性粘合剂涂层121施涂到面材110上。可以通过直接凹版涂覆来施涂改性粘合剂涂层121。在直接凹版涂覆中,直接发生从凹版辊到面材110的粘合剂转移。可以通过刀片(例如,尼龙刀片)从面材去除粘合剂。刀片可以被称作图案化涂胶刀片或者刮刀。刀片可以表示适合从条片去除粘合剂的任何装置。刀片具有如下效果:当去除粘合剂时,刀片同时向面材110提供压力,从而推动水分(即,粘合剂所含的水)进入到面材110中。从条片(即,面材110)去除的改性粘合剂涂层121的干重含量可能不同于施涂到面材110上的改性粘合剂涂层121的干重含量。从条片去除的改性粘合剂涂层121的干重含量可以相比于施涂到条片上的改性粘合剂涂层121的干重含量低了0.1%至5.0%。在例子中,从条片去除的改性粘合剂涂层121的干重含量相比于施涂到条片上的改
性粘合剂涂层121的干重含量低了0.5至1.0%。非粘性区域150上的改性粘合剂涂层121的残留量结合从改性粘合剂涂层121转移到面材110的水分具有如下效果:其防止了热敏纸的温度增加到在改性粘合剂涂层121的干燥过程中会导致热敏纸的活化的数值。
[0332]
应注意的是,需要一定的涂层厚度从而在面材110上获得作为均匀的无缺陷层的水基psa。为了有助于在较低的温度下干燥且没有增加干燥时间,简单地将粘合剂涂层厚度降低至低于某一数值会导致不令人满意的psa质量和性能。因此,本文的公开内容还旨在提供采用足够高的涂层厚度(涂层重量)以及足够高的干燥温度的方式从而实现良好的psa质量和性能但是仍然防止了热敏涂层的过热。
[0333]
在实施方式中,确保在条片进入干燥阶段之前,在无衬材标签条片100的所有部分/区域上存在某一目标水分水平。在干燥阶段期间,该水分的蒸发维持了条片温度在没有粘合剂/无粘性的区域中以及具有水基粘合剂/具有粘性的区域中都低于热敏涂层的活化温度。
[0334]
图6提供了根据实施方式的方法和设备的细节图。通过涂覆单元580将改性粘合剂涂层121施涂到面材110的100%的区域上。在那之后,从面材110去除一部分的粘合剂涂层121,从而提供在面材110的横向方向上具有交替的粘性区域和非粘性区域150的面材110。单元690布置成去除粘合剂涂层121从而提供具有粘合剂条的面材110,其在图6的虚线放大图中可见为黑块121。虚线放大图显示了在其上的sx,sy平面中具有粘合剂涂层的面材。图6的灰滴显示从面材110去除的粘合剂涂层。可以收集从面材110去除的粘合剂并返回到涂覆单元中,如单元690与涂覆单元580之间的曲线所示。
[0335]
根据实施方式,图案化涂胶刀片布置成相对于条片(即,面材110)几乎成90
°
的角度。刀片可以布置成相对于条片呈75至85
°
(例如,80
°
)的刮角。刀片可以布置成相对于条片呈前进方向。条片张力可以是例如100-250n/m。条片张力可以是例如150n/m。更高的条片张力和/或更高的刮刀角度可以负责向面材110提供压力,从而在去除粘合剂的同时推动粘合剂涂层121中所含的更多的水进入到面材110中。条片张力和刀片角度对于从面材110去除的粘合剂的量也具有影响。更高的条片张力和/或刀片角度可以负责从面材110去除更多的粘合剂量。
[0336]
加工的机器速度可以是例如100-600米/分钟。施涂改性粘合剂涂层121与去除改性粘合剂涂层121之间的距离可以是例如50cm至5m。施涂改性粘合剂涂层121与去除改性粘合剂涂层121之间的停留时间可以是例如0.05至3秒。在有利的例子中,加工的机器速度是150米/分钟至250米/分钟,以及施涂改性粘合剂涂层121与去除改性粘合剂涂层121之间的距离是60cm至90cm。因此,施涂改性粘合剂121与去除改性粘合剂涂层121之间的停留时间优选是0.1至0.5秒。施涂改性粘合剂涂层121与去除改性粘合剂涂层121之间的距离(即,涂覆单元580与单元690之间的距离)和/停留时间越长,则粘合剂与面材110接触的时间越长,由此更高的水分含量从粘合剂涂层121转移到面材110。
[0337]
或者,可以以如下方式提供图案化粘合剂:仅在面材110上局部施涂改性粘合剂涂层121,从而提供在面材110的横向方向上具有交替的粘性区域121和非粘性区域150的面材110。这如图7所示。粘性区域(即,粘合剂121条)在图7中可见为黑块。因此,面材110图案化涂覆了改性粘合剂涂层121。为了防止粘合剂的干燥过程中的热敏纸的活化,在改性粘合剂涂层121干燥成为压敏粘合剂120之前,在面材110的非粘性区域150、150a上提供水分。可以
通过单元590提供水分,在这个情况下,该单元590是喷水器。喷水器布置成仅向非粘性区域150、150a喷水,如图7的灰色宽箭头所示。在这个实施方式中,非粘性区域150、150a也可以被称作无粘合剂区域。
[0338]
如图7的虚线放大图所示,粘合剂涂层121作为沿机器方向(即,标签条片100的纵向方向)上的连续平行条涂覆到面材110上。可以采用接触式涂覆方法(例如,辊涂)来涂覆粘合剂,其中,采用喷嘴将粘合剂涂覆到转移辊上。喷嘴可以布置成具有阻挡垫片(在图7中被视为填充有斜线的块),允许粘合剂涂层121仅被递送到转移辊上的某些横向位置上。因此,面材110上的粘合剂涂层121也变得图案化。可以通过调节或者改变喷嘴中的阻挡垫片来根据需要改变粘合剂图案。
[0339]
在图8中,采用涂覆喷嘴580b用粘合剂120对涂覆单元580的转移辊580a进行涂覆。来自转移辊580a表面的粘合剂被拾取到载体条片611上,形成粘合剂涂覆的载体611。
[0340]
对于图案化涂胶,涂覆喷嘴580b可以布置成具有阻挡垫片870,允许使得粘合剂仅仅被传递到转移辊580a的某些横向方向位置上。因此,载体611上的粘合剂涂层121也变得图案化。可以通过调节或者改变喷嘴580b中的阻挡垫片870来根据需要改变粘合剂图案。
[0341]
要理解的是,预定的水分水平取决于干燥温度以及所选择的水分的目标水平,从而在干燥过程中,水分的蒸发维持了热敏涂层(即,可直接热印刷的涂层)的温度低于其活化温度。这个温度的关键指标是在离开干燥阶段时的标签条片100的出口温度。如果粘合剂在其转移到面材110的第二侧112上之前被干燥,那么可以完全不需要所述额外水分。
[0342]
干燥步骤的例子
[0343]
标签面材基材的可直接热敏印刷的涂层通常来说阻碍了将水基粘合剂用于无衬材标签。在粘合剂被施涂到标签的面材110上之后,此类粘合剂通常被干燥来蒸发水分。使用水基粘合剂必然要干燥,而标签的任何热敏层或部分可能阻碍在接近或高于热敏层的活化温度进行干燥或加热。以较低的温度和较低的涂层重量(即,要进行干燥的质量较低)进行干燥可能是可行的,但是在没有对干燥工艺参数进行非常小心的选择的情况下,这进而至少会导致无效性以及干燥室或烘箱的更长的干燥时间和/或尺寸(长度)。
[0344]
低的涂层重量可能对于要贴标签的表面上的psa粘附具有负面影响。特别是如果需要良好的粘附并且同时要求可去除性和/或可重新放置的话,这些因素要求更高的psa涂层重量并且在水基粘合剂的情况下这是特别要强调的。如果因为热敏涂层而在较低温度下对粘合剂进行干燥的话,则需要额外小心使得粘合剂变得完全干燥和实现最优的压敏粘合剂粘附性能。
[0345]
改性粘合剂涂层121可以在面材110上或者在载体611上干燥。
[0346]
作为干燥的结果,得到了压敏粘合剂120。粘合剂121干燥从而从水基粘合剂蒸发水。干燥包括加热。可以通过如下方式中的至少一种来执行加热:红外加热、微波加热或者吹动空气。加热方法的选择影响了转移到条片和压敏材料上的辐射热与对流热之间的平衡。因此,可以采用以下方式中的至少一种将粘合剂121干燥成psa:微波能或者吹动空气。优选地,通过吹动空气或者通过吹动空气结合其他干燥类型来对粘合剂121进行干燥。其他干燥类型可以包括红外能和/或微波能。这确保了合适的粘合剂预热水平来开始从粘合剂蒸发蒸发,但是防止了粘合剂顶表面的起皮会阻碍水分从粘合剂层的更深的地方离开。
[0347]
包含干燥单元的机器的干燥阶段的总长可以是20至30米。
[0348]
可以在至少一个干燥单元560中对改性粘合剂涂层121进行干燥。
[0349]
作为干燥过程的例子,其中,在面材上对改性粘合剂涂层进行干燥
[0350]
如果在面材110上对改性粘合剂涂层121进行干燥的话,则干燥单元560可以具有60至90摄氏度的温度,或者在一些情况下甚至最高至100摄氏度和高于100摄氏度。优选地,干燥温度至少是75摄氏度,从而确保了水基粘合剂变得完全干燥并提供了诸如粘附之类的最大粘合剂性能。可以根据所考虑的粘合剂和/或面材110来调节干燥温度(即,干燥单元的温度)。如果使用不止一个干燥单元,则可以将每个干燥单元的温度布置成是相互相同或不同的。在其上包含改性粘合剂涂层121的面材110可以布置成前进通过干燥单元560。因此,形成了无衬材标签条片100。
[0351]
在其上具有粘合剂的面材110离开干燥单元560的时候,面材110的非粘性区域的温度可以是例如75摄氏度。在整个制造过程中,可以将面材110的非粘性区域150的温度布置成低于80摄氏度。这可以通过如下方式实现,例如:在对粘合剂进行干燥之前,在面材110的非粘性区域150上布置足够的水分;和/或调节干燥单元的温度和/或调节工艺的机器速度和/或调节施涂粘合剂与去除粘合剂之间的距离和/或停留时间。
[0352]
当离开热干燥时,无衬材标签条片100的温度可以布置成比可直接热敏印刷的涂层的活化温度低了5至15摄氏度。作为补充或替代,改性粘合剂涂层可以在如下温度进行干燥,该温度比离开热干燥时的无衬材标签条片100的温度高了至少10摄氏度。换言之,干燥温度可以比离开热干燥时的无衬材标签条片100的温度高了至少10摄氏度,但是比可直接热敏印刷的涂层的活化温度低了5至15摄氏度。从经济角度来说,可能优选将离开热干燥时的无衬材标签条片100的温度布置成尽可能得接近可直接热敏印刷的涂层的活化温度。通过以喷水的方式来提供额外水分,这可以拉长干燥窗口。
[0353]
在粘合剂干燥之后,在其上具有压敏粘合剂的面材110(即,无衬材标签条片100)卷绕成无衬材标签条片100的卷570。
[0354]
干燥过程的例子,其中,在载体材料上对改性粘合剂涂层进行干燥
[0355]
施涂到包括纸的面材110上的粘合剂可以渗透到面材110上并且可以使得面材110软化或者使得其中的氢键弱化。因此,纸面材110可能失去其质量,这进而可能阻碍进一步的标签加工步骤,例如印刷或模切。在塑料面材110的情况下,对施涂到面材110上的水基粘合剂进行干燥还不是可行的或者是有问题的。例如,聚丙烯或聚乙烯对于水基粘合剂而言不是合适的标签面材110材料,因为在干燥阶段所需的高温可能导致这些膜材料的熔化或变形。对于更薄的塑料膜厚度,问题甚至更为严重,而所述更薄的塑料膜厚度是通过较少地使用塑料材料从而节省材料和改善可持续性的趋势。
[0356]
根据实施方式,在将粘合剂附着到标签的面材上之前,在载体材料611上对用于无衬材标签条片的粘合剂进行分开独立的干燥。这避免了由于热敏性所引起的问题,并且能够在此类无衬材标签中使用环保的水基粘合剂。这个方案实现了对于基材材料的更宽范围的选择,包括甚至是具有较低物理或化学性能但是仍然完全适用于按需无衬材印刷和短期标签应用的基材或涂层材料。应理解的是,此类标签产品不一定设计用于正常转化步骤(印刷、模切、打孔、潜在的废料基质去除等),而是可以在制造和分切成消费品卷后简单印刷并手动分配供其最终使用。对于此类用途,甚至可以使用更低等级和更经济的材料,因为采用分开的载体材料611(例如,金属带材或金属条片)对粘合剂进行分开的独立干燥。
[0357]
图9显示根据实施方式的方法。这个方法实现了在敏感的无衬材面材上施涂包含硅酮添加剂的psa并且形成无衬材标签条片100,而不需要将面材110暴露于超过直接热敏涂层材料的活化温度的温度。步骤402-407也可以被称作相或阶段。
[0358]
应理解的是,本说明书上文所解释说明的粘合剂涂覆方法同样适用于以下实施方式。
[0359]
在以下实施方式中使用水基粘合剂。当首先将粘合剂施涂到用于对粘合剂进行干燥/固化的载体上时,基于溶剂的粘合剂或热熔粘合剂会要求粘合剂涂覆技术的细节上的一些改变。此外,使用其他粘合剂类型来实现psa可能导致载体材料上的粘合剂的干燥和/或固化的一些改变。但是,对于本说明书所讨论的原因,psa是水基丙烯酸类粘合剂。
[0360]
在第一步骤402b中,将改性粘合剂涂层121施涂到载体材料611上。然后,在第二步骤405中,通过将载体传送通过干燥器,使得载体材料611上的改性粘合剂涂层121干燥/固化成psa 120。在第三步骤406中,将经过干燥的水基粘合剂120转移到标签条片100的面材110上。最后,在第四步骤407中,具有压敏粘合剂的面材卷绕成无衬材标签条片100的卷。在这个实施方式中,在分开的载体材料611上进行粘合剂涂层121的干燥/固化,并且因此面材的热敏涂层没有暴露于超过所述热敏涂层的活化温度的温度。
[0361]
在下面,具体参照图10和11更详细地描述制造方法的两个替代方案。这两个方法之间的主要差异在于用于对粘合剂涂层进行干燥的载体材料611是如何布置的。根据图10示意性所述的实施方式,将载体材料布置成无限带材。根据图11示意性所述的另一个实施方式,将载体材料布置成条片材料的可重复使用的分批形式。
[0362]
载体材料611可以是带材611a,例如硅酮带材、塑料带材(例如,尼龙带材)、或者金属带材(例如,钢带材)。
[0363]
载体材料611可以是条片材料611a的分批形式,其中,载体材料611、611b可以是膜条片材料,优选是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)条片或者耐受干燥温度的其他薄膜材料。
[0364]
出于本说明书的目的,在下文中,术语“载体”和“载体材料”可以指代无限带材或者条片材料的分批形式。
[0365]
载体611可以包含至少一种脱模涂层。载体可以包括单层脱模涂层或者多层脱模涂层。载体611的脱模涂层可以具有增加载体的脱模效果的作用。载体611上的脱模涂层可以实现更容易地使得粘合剂从载体611脱模。可以在从载体脱除psa涂层120之前,将改性粘合剂涂层121干燥和/或固化成psa 120。从载体611脱除粘合剂120从而将粘合剂施涂和附着到标签的面材110上。粘合剂涂层120、121可以包括单层粘合剂层或者多层粘合剂。
[0366]
因此,在这个实施方式中,在载体611上干燥粘合剂。可以对载体611上的改性粘合剂涂层121进行干燥,从而从水基粘合剂蒸发水。改性粘合剂涂层121可以在载体的一侧或者两侧上干燥,即,载体的上方和/或下方。
[0367]
可以对改性粘合剂涂层121进行直接和/或间接干燥。可以通过对载体进行加热来间接地执行干燥。
[0368]
干燥可以包括加热。可以通过如下方式中的至少一种或多种来执行加热:感应加热、红外加热、吹动空气或者微波加热。因此,干燥可以包括利用空气吹动。干燥可以包括利用空气吹动和其他类型的干燥。其他干燥类型可以包括红外能和/或感应能。
[0369]
将经过干燥的粘合剂涂层120施涂到面材110上。如上文所讨论的那样,面材110可
以包括单层或者多层,并且面材110可以包括塑料和/或纸。可以通过卷绕机770将包含面材110和粘合剂的标签条片卷绕到辊570上。
[0370]
图10显示根据实施方式的设备。设备包括带材611a形式的载体材料611。通过涂覆单元580将粘合剂121施涂到带材611a上。涂覆单元580布置成将粘合剂121施涂到带材上。粘合剂优选包含水基丙烯酸类粘合剂和硅酮添加剂。
[0371]
在这个实施方式中,涂覆步骤可以包括例如:辊涂、幕涂、泡沫涂覆或喷涂。涂覆步骤可以包括多层涂覆方法。可以通过接触式涂覆方法(优选辊涂方法)将包含水基粘合剂和硅酮添加剂的至少一层粘合剂层涂覆到载体材料611上。
[0372]
在图10中,包含水基粘合剂和硅酮添加剂的粘合剂在带材611a上干燥从而使得水从水基粘合剂蒸发。可以通过一个或多个干燥装置560、561来执行干燥。
[0373]
图10的设备可以包括用于对带材611上的粘合剂进行直接干燥的方式。设备可以包括用于对带材611上的粘合剂涂层121进行间接干燥的方式。设备可以同时包括直接与间接干燥方式。间接干燥方式可以包括对带材进行加热。
[0374]
干燥装置可以包括例如利用感应能、红外能、微波能或者空气吹动。干燥装置可以包括:感应加热装置、红外加热装置、微波加热装置或者空气干燥器。红外加热装置和/或感应加热装置可以位于带材611的下方,或者在带材的与其上施涂了水基粘合剂的那侧相对的那侧上。空气干燥器或者空气射流可以布置在带材611的上方,或者位于带材的与其上施涂了水基粘合剂的那侧相对的那侧上。
[0375]
图10中的设备可以包括用于面材110的解绕机612。面材110可以是卷绕到辊的条片的形式。可以从辊解绕面材110。在干燥之后,粘合剂120可以附着到面材110。解绕开的面材110和带材611上的经过干燥的水基粘合剂可以在辊隙660中附着,从而形成无衬材标签条片100。所形成的无衬材标签条片100卷绕到辊570。标签条片辊570可以储存和/或运输用于后续加工。标签条片辊570还可以在其他位置进行加工。
[0376]
图10的设备还可以包括冷却缸650。冷却缸可以放置在经过干燥的水基粘合剂层附着到面材110的那个点之前。图10的设备中的辊的速度可以基本相同,从而避免破坏面材110,例如造成塑料面材110的拉伸或者纸面材110的撕裂。设备的辊之间的速度差异优选小于0.5%。
[0377]
带材611a可以包括:硅酮、塑料(例如尼龙)或者金属(例如钢)。带材可以是实心的和/或非多孔的和/或不可渗透的。
[0378]
优选地,带材611a对于粘合剂是不可渗透的。粘合剂可以是无法渗透带材材料的。带材可以包括封闭表面。根据iso 8791的pps 10,带材的外表面可以包括0.2-3.0pm、优选0.4-1.0pm的粗糙度。带材611a可以包含至少一种脱模涂层。脱模涂层具有增加带材的脱模效果的作用。脱模涂层可以包含至少一层或者多层脱模涂层。脱模涂层可以包含至少一层硅酮涂层或者至少一层基于含氟聚合物的涂层,例如:聚四氟乙烯(ptfe)涂层和/或氟化乙烯丙烯(fep)涂层和/或全氟烷氧基(pfa)涂层。脱模涂层可以对于粘合剂是不可渗透的。
[0379]
带材的长度和/或带材的速度和/或带材的温度可以是可控的。带材长度、速度和/或温度可以影响带材上的水基粘合剂的干燥过程。带材的长度可以是:至少10m,或者至少20m,并且不超过50m或40m,或者不超过35m或30m。带材的速度可以是200-1200米/分钟。带材上的水基粘合剂的干燥温度可以是80-85摄氏度或者甚至更高。优选地,干燥温度至少是
75摄氏度,从而确保了水基粘合剂变得完全干燥并提供了诸如粘附之类的最大粘合剂性能。
[0380]
所述至少一层粘合剂层可以与带材接触至少1s、至少1.5s、优选至少1.8s或者至少2.0s,并且优选不超过10-20s,并且最优选不超过8s,从而确保高效制造。金属带材的厚度可以是例如0.2-4.0mm,优选1-2mm。金属带材在20摄氏度时的密度可以是7500-8500kg/m2、优选7700-8050kg/m2,从而确保足够高的热容量用于高效热传输和加热。根据iso 8791的pps 10,带材涂层的粗糙度可以是0.2-3.0pm、优选0.4-1.0pm。金属带材在20摄氏度温度时的导热系数可以是例如13-21w/mk或者14-15w/mk。金属带材在100摄氏度温度时的导热系数可以是例如14-22w/mk或者15-16w/mk。
[0381]
带材在干燥过程中的温度取决于粘合剂。可以根据粘合剂来调节温度。例如,带材的温度可以是最高50-65摄氏度或者最高70-80摄氏度;或者带材的温度可以是至少75摄氏度并且不超过125摄氏度或者120摄氏度,优选不超高115摄氏度。带材的速度可以是至少280m/分钟,更优选至少200m/分钟,或者至少300m/分钟,最优选至少350m/分钟,或者至少370m/分钟。
[0382]
如上文所讨论的那样,布置成从水基粘合剂蒸发水的干燥器或者干燥装置560、561可以包括感应能干燥器、红外能干燥器、微波能干燥器或者空气干燥器。其他干燥器或干燥方式是可行且可以使用的。干燥器或者干燥装置可以通过例如对改性粘合剂涂层进行直接或间接加热进行干燥。可以对改性粘合剂涂层进行直接干燥。作为补充或替代,干燥方式可以布置成对带材进行加热并通过带材将热量传导或传递到带材上的改性粘合剂涂层。因此,通过带材对改性粘合剂涂层进行了间接干燥(或加热)。这可以改善干燥过程的有效性。可以至少部分通过感应加热或者红外加热对带材执行加热。干燥具有从带材上的水基粘合剂涂层去除水分的作用。
[0383]
在实施方式中(其中,使用了金属带材),可以从金属带材的第一侧或者两侧对改性粘合剂涂层121进行干燥。第一侧可以是带材侧,从而经由带材对改性粘合剂涂层进行加热。在这些实施方式中,可以采用感应能或者红外能。红外能可以是气体红外能或者电红外能。作为替代或者补充,可以从金属带材的第二侧对改性粘合剂涂层进行干燥。第二侧指的是带材上施涂了改性粘合剂涂层的那侧。在第二侧上,可以采用例如红外能或者空气吹动。可以在带材的施涂了改性粘合剂涂层的那侧上采用微波能。可以使用微波能来对带材上的改性粘合剂涂层进行直接干燥。作为补充或替代,可以使用空气吹动进行干燥和/或从所述至少一种改性粘合剂涂层去除水分。改性粘合剂涂层的直接和间接干燥都可以实现具有与干燥时间相关的合乎希望的温度曲线。这可以具有在水基粘合剂涂层的干燥过程中节约时间和能量的作用。
[0384]
可以采用感应能来进行干燥。感应干燥可以包括高频电加热。这可以实现改性粘合剂涂层的目标干燥或加热。可以通过感应方式对导电带材(例如,金属带材)进行加热。可以通过循环电流引发带材的加热。用于加热的电磁场的频率可以至少部分取决于带材尺寸、带材材料、耦合效率和电磁场渗透深度。感应加热可以提供速度、一致性和控制的高效组合。感应加热可以提供可重复且可控的加热过程。可以通过例如选择感应频率、功率密度和相互作用时间来控制感应加热过程。感应加热可以提供非常精确的温度控制,这实现了以低容差最大化所使用的温度。更高的温度可以明显加速干燥过程。相比于直接或者仅仅
直接干燥,由于在干燥过程中的粘合剂的起皮较少(如果存在的话),可以改善水基粘合剂涂层的粘合剂性能。由于对带材进行加热而不是环境空气或者仅仅是空气,可以明显减少干燥过程期间所用的能量。
[0385]
红外能过程可以包括红外气体加热过程。红外气体加热装置可以使用例如天然气或者丙烷作为燃料气体。可以作为感应加热的替代或者补充来使用红外加热。可以作为空气吹动的替代或者补充来使用红外加热。红外加热器通过电磁辐射传输能量。红外加热器可以通过直接和间接这两种方式对改性粘合剂涂层进行干燥。红外加热器的效率可能取决于发射波长与要干燥的材料或物质的吸收谱的匹配情况。用于红外加热的波长包括中波红外范围,例如2-4微米。
[0386]
可以使用空气吹动或者空气射流来从水基粘合剂涂层去除水分。优选地,将空气射流置于或者直接朝向带材的其上施涂了所述至少一种改性粘合剂涂层的那侧。
[0387]
在例子中,带材611a包括条片材料或者由条片材料构成。
[0388]
图11示意性显示根据实施方式的替代性制造方法和设备。在这个情况中,作为无限带材的替代,将载体611布置成条片材料611b的可重复使用的分批形式。这实现了作为分批形式运行预定长度的生产并多次重复使用载体材料。
[0389]
这个方案的好处包括但不限于能够使用现有的衬材材料(例如,硅化)pet衬材作为载体。载体(例如,硅化pet衬材)上的改性粘合剂涂层的干燥温度可以是80-85摄氏度或者甚至更高。优选地,干燥温度至少是75摄氏度,从而确保了水基粘合剂涂层变得完全干燥并提供了诸如粘附之类的最大粘合剂性能。
[0390]
在图11中,在载体解绕机710对载体611、611b进行解绕并引导到粘合剂涂覆工作站580。载体优选是预硅化的载体。载体611b前行通过干燥器或者一系列的干燥器560、561。面材110在面材解绕机612进行解绕从而在夹具布置600中与载体611汇合,其中,来自载体611的psa 120转移到面材110上。在这个转移之后,采用无衬材卷绕机770将面材110与psa 120一起再次卷绕到机器辊上。将已经去除了psa 120的用过的载体材料611、611b引导到载体重绕机780。载体材料可以重复使用并且可以传输回到解绕机710再次使用。
[0391]
因为消费品辊中的无衬材标签条片的典型长度可能是20-100米(例如,40米)这使得对于粘合剂制备使用可重复使用的载体611是可行的。对于消费品辊570中所要求的一种或者甚至数种长度,可以使用载体611b的单辊或者分批形式来生产无衬材标签条片100。例如,载体材料611b的单辊的长度可以是1000m或更长。这实现了运行对应于10x 100m消费品辊长度的分批形式。
[0392]
图11的设备还可以包括冷却缸650。冷却缸可以放置在经过干燥的包含硅酮添加剂的水基粘合剂层附着到面材110的那个位置之前。类似于图10的情况,图11的设备中的辊的速度可以基本相同,从而避免破坏面材带条,例如造成塑料面材110的拉伸或者纸面材110的撕裂。设备的辊之间的速度差异优选小于0.5%。
[0393]
应理解的是,如果它们对于所选择使用的可重复分批形式载体是合适的话,上文关于图10的无限带材实施方式所解释的所有加热/干燥/固化方法也都是可适用的。
[0394]
根据实施方式,分批载体形式的载体可以包括具有如下性质中的至少一种、优选如下性质中的全部的预硅化pet:
[0395]-pet膜厚度范围是30-150μm;足够牢固以耐受住用作载体过程中的物理应力,
[0396]-在干燥过程时所使用的温度下不发生收缩,
[0397]-预先涂覆了完全交联的脱模涂层,例如基于硅酮的脱膜材料,
[0398]-任选的,热或uv硅酮涂层。
[0399]
应理解的是,本说明书上文所解释说明的所有粘合剂涂覆方法同样适用于此处。优选的涂覆方法是相对于图5至8更详细解释说明的转移辊涂覆方法。
[0400]
因此,如本说明书所公开的那样,改性粘合剂涂层121可以布置成进行图案化涂覆从而提供图案化涂胶。这意味着可以将粘合剂涂层作为以机器方向(即,载体的纵向方向)的连续平行条涂覆到载体材料611、611a、611b上。载体材料的宽度通常是最终消费品辊宽度的数倍。载体611、611a、611b的宽度可以是例如1至3米。因此,载体611、611a、611b可以涂覆数条粘合剂条,从而提供数倍于单个标签的宽度。这之后,在这个制造过程中生产的机器卷的较宽条片宽度被切割成正确的消费品卷宽度,例如宽度是20-100mm。单个机器卷可以在不同横截面位置(粘合剂条位置)涂覆不同的粘合剂图案,从而用于产生不同类型的消费品卷。切割过程可以被用于进一步提供不同的粘合剂条位置。
[0401]
可以通过例如使用任何上文所述的方法来获得图案化涂胶。可以采用接触式涂覆方法(例如,辊涂)来获得图案化涂胶,其中,采用喷嘴将粘合剂涂覆到转移辊上。喷嘴可以布置成具有阻挡垫片,实现了仅将粘合剂传递到转移辊的某些横向方向位置上。因此,载体上的粘合剂涂层也变得图案化。可以通过调节或者改变喷嘴中的阻挡垫片来根据需要改变粘合剂图案。
[0402]
回到图4以及图5-8,可以以各种顺序进行步骤401-405。此外,回到图9以及图10至11,可以以各种顺序进行步骤402至407。
[0403]
例如,对于图案化的粘合剂涂层(并且如同已经解释过的那样),当在标签条片上涂覆水基粘合剂并且在进入干燥405之前通过刮刀部分去除,可以实现满足预定水分水平的水分量。也可以是以下的情况:在粘合剂涂覆之前和/或之后但是在进入干燥405之前,将去除粘合剂的区域或者在一开始就完全没有留下粘合剂的区域布置成具有预定的水分水平。也可以是以下的情况:在粘合剂涂覆之前和/或之后但是同样是在进入干燥405之前,为提供有粘合剂涂层的区域提供了额外水分。此外,也可以是没有添加额外水分,特别是对于分开的载体611、611a、611b的情况而言。
[0404]
此外,在一个实施方式中,在载体上对包含硅酮添加剂的非图案化粘合剂涂层进行干燥,之后将其附着到面材的第二侧。
[0405]
此外,在另一个实施方式中,在面材的第二侧上对包含硅酮添加剂的非图案化的粘合剂涂层进行干燥。
[0406]
在一个优选的实施方式中,包含水基丙烯酸类粘合剂和硅酮添加剂的图案化的改性粘合剂涂层120干燥,之后附着到面材的第二侧112或者面材的第一侧111。如果粘合剂涂层附着到面材的第一侧111,则将其施涂到脱模涂层130上,如本说明书所讨论的那样。
[0407]
在另一个优选的实施方式中,包含硅酮添加剂的图案化的粘合剂涂层在面材的第二侧上或者在面材的第一侧上干燥。如果粘合剂涂层在面材的第一侧111上干燥,则粘合剂涂层在脱模涂层130上干燥,如本说明书所讨论的那样。
[0408]
得益于本发明,可以获得许多优点。例如,可以获得如下优点中的至少一些:
[0409]
1)对于要在其上手动分配或者施加标签的所有那些不同表面类型,可以获得可靠
的粘附/粘合剂粘性,例如:在点单的准备过程中(例如,厨房中)或者当在点单的各个物品上贴标签时(例如,杯子、盒子、包裹物、袋子或其他包装)。
[0410]
2)可以获得简单的重新放置能力,从而首先将标签施加到第一表面上然后重新放置在另一方面上。例如,标签可以首先用于厨房作为便签,然后贴标签到做好的碟子上。
[0411]
3)可以获得简单的可去除能力,例如客户去除用于包裹封闭或密封的标签。
[0412]
4)在如下应用中可以实现标签的永久性的最终粘性,所述应用中,较低的初始粘性对于降低印刷机中的粘合剂积累是有利的,但是在分配到要贴标签的物品上之后,优选永久性的标签粘性类型。
[0413]
5)可以获得对于直接或者间接食物接触而言合适的化学性。
[0414]
6)可以获得支持此类标签较短寿命的可持续性,即,与使用此类标签的过程和活动中产生的其他废物相比,化学性不会对环境造成过度负担或需要任何特殊废物管理程序。
[0415]
7)水基丙烯酸类psa结合硅酮添加剂可以提供进一步的好处,例如:在制造过程中和终端应用过程中都使用更少的基于化石的原料和更少的挥发物,实现更好的可持续性。
[0416]
实验测试
[0417]
实施例1
[0418]
通过将硅酮乳化物混合到水基粘合剂来形成改性粘合剂涂层。粘合剂涂层包含乳化的硅酮添加剂和水基丙烯酸类粘合剂。粘合剂涂层中的硅酮添加剂的总量在0%至6%之间变化,以粘合剂涂层的总干重计算。
[0419]
根据测试结果,粘合剂中1重量%的乳化硅酮添加剂改变了粘合剂性能。当乳化硅酮添加剂的量超过2重量%时,发现具有最佳结果。出于成本原因,将硅酮含量保持在1重量%至6重量%,即,硅酮的最大量是6重量%。
[0420]
根据测试结果,包含乳化硅酮添加剂的无衬材标签相比于不含乳化硅酮添加剂的同样的产品具有明显更好的性质。在没有乳化硅酮添加剂的情况下,在需要对印刷机进行维护之前,无衬材标签印刷机能够对无衬材标签切割大约100000次(即,100000次切割)。对于包含丙烯酸类水基粘合剂和乳化硅酮添加剂的粘合剂涂层,在需要对印刷机进行维护之前,无衬材标签印刷机能够对无衬材标签切割300000次至500000次。
[0421]
切割数量取决于硅酮添加剂的量,因此,当硅酮添加剂的量是2重量%至6重量%时,实现了最佳结果,上述的量以粘合剂涂层的总干重计算。此外,包含含有硅酮添加剂的粘合剂涂层的标签每次都牢固地附着到贴标签产品的表面。
[0422]
本发明特别地涉及要通过无衬材标签印刷机的刀片进行切割的无衬材标签。对于常规无衬材标签,粘合剂迅速开始积累到无衬材标签印刷机的刀片,导致缩短的印刷机服务周期。有时候,由于印刷机服务周期会变得太短,可能使得完全无法使用具有其他方面是完美的粘合剂的无衬材标签。得益于创新的本发明(其中,粘合剂涂层包含水基丙烯酸类粘合剂和乳化硅酮添加剂),可以明显降低粘合剂积累到印刷机的刀片。此外,可以明显地降低粘合剂积累到无衬材标签印刷机的压辊和其他部件。通过在面材的第二侧上使用非粘性区域,可以改善创新的解决方案的效果。得益于创新的解决方案,包含水基丙烯酸类粘合剂和硅酮添加剂的粘合剂可以有效地用于直接热敏无衬材标签。
[0423]
可以通过例如采用ftir实验室装置对无衬材标签的粘合剂层的硅酮添加剂进行
鉴定。
[0424]
本发明不仅限于附图和上文说明书中呈现的例子,而是可以在所附权利要求书的范围内变化。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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