CN102186938B - 标签和用于将该标签贴附到物体上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括具有正面和背面的基体以及设置在该基体的该背面上的粘合剂层的标签，该粘合剂层是非粘性的但可活化以成为粘性的。该粘合剂层包括可从飞粘性状态可逆转变为粘性状态的聚氨酯组合物。本发明还涉及用于将该标签贴附到物体上的方法。

Description

标签和用于将该标签贴附到物体上的方法

发明领域

本发明涉及包括具有正面和背面的基体以及设置在该基体的该背面上的粘合剂层的标签，该粘合剂层是非粘性的但可活化以成为粘性的。本发明还涉及用于将该标签贴附到物体上的方法。

发明背景

可以得到多种已知的标签装饰技术，这些中的各种都具有多种优点和缺点。

自粘合或压敏的标签是公知的且广泛用于工业中。然而，其具有多个缺点，包括制备方法相当复杂的事实。首先，用脱模剂(典型地为硅氧烷)在一面上涂覆脱模衬里，然后在该固化的硅氧烷层的顶部施加压敏粘性粘合剂的层，其在该产品的整个寿命期间的任意时间都保持粘性。然后将纸或膜状打印载体层压在该粘合涂覆的脱模衬里上，这是该粘合剂优选转移到该打印载体上。然后将该压敏层压件的卷用于打印该正面并将该标签冲切成所需的形状并最后除去该正面的废基质。然后该标签就可以施加到待标签的物体上，这时该可移除的衬里成为废产品，这对于这种标签的用户和工业普遍的以及整个环境是主要的处置问题。

其他已知的替代方式是使用湿胶标签，其中用湿的粘合剂涂覆预打印和冲切的纸标签，并施加到基体上。典型地，这种湿胶标签操作是非常麻烦的，损失大量时间用于清除、设置和改变标签的格式。此外，这种湿胶标签几乎总是表现出在贴完标签的物体上的“标签箱”的夹持标记(gripper marks)(该标签箱是在该粘合剂的应用以及其应用到表面上之前保持该纸标签的装置)。进一步地，由于水不能以完全令人满意的方式从该标签中蒸发和逃逸掉的技术问题，导致在该标签中出现不希望的气泡，因此湿胶标签不能以透明膜得到。

另一种装饰技术是收缩套管的，在这种情况中，总的施加成本是非常高的，而且该制备方法是复杂的。收缩套管膜通常用溶剂基油墨印刷在宽网凹版印刷或胶版印刷的印刷机上，这能够是环境和安全危险。在印刷之后单独的离线工艺中，将该膜形成管状，并通过使用溶剂焊接工艺将接缝粘合在一起。然后将该管切成更短的长度并下降到待标记的物品上，然后将其在高温下通过收缩管道，使该膜收缩并符合该容器的形状。尽管该技术对于一些目标市场区段产生了大量引人注目和吸引人的结果，但其具有多个缺点。这些包括通过限定，受过套管覆盖待标记的物体的真个表面，因此不可以进行180°装饰或仅覆盖该容器的部分表面的标记。在收缩套管标记上不受欢迎的接缝的可见性也是负面问题。不能使用收缩套管用于具有平坦侧面的容器或具有把手的容器。不可以使用具有收缩套管的纸标签；也不可以具有多种纹理或触感效果。在使用收缩套管时，也不可以在容器上具有点状标签、多个标签或独特的标签形状。既不可以使用收缩套管实现所谓“无标签”外观，即不可以具有与该容器的色彩和材料掺混就像该标签不存在一样的标签，也不可以该容器预先经过印刷。

另一种广泛使用的标签技术是卷绕标签。卷绕标签能够由纸或膜制成，且能够由固定式梭库供给或直接来自卷轴。典型地，将热熔粘合剂施加到该标签的前缘，其紧密卷绕在以受控速度旋转的容器上，而后缘被热熔粘合剂的第二窄条固定。这种标签的主要市场是软饮料和矿物质水，因为缺乏高质量的外观以及因此该标签的行销吸引力。在这种情况下不可以实现“无标签的”外观。材料的选择非常有限，以及设计多样性限制于简单的圆柱形状。

公开文献US 2007/0014985公开了具有构造形态的组合物。在用适合的作用激发或活化时，形态改变，造成组合物性质相应的预设改变。实例在从非粘性到粘性，从未固化到固化的范围内，包括颜色的改变、香味、臭味或气味的存在强度的改变，从非活性到活性，从稳定到不稳定。该公开文献还公开了非粘性膜，其由于加热而变为粘性的。这种通过加热的活化由此导致该膜的粘性的改变，但该粘性一旦冷却就会得以保存，因此最终结果与保持无限时间的粘性的压敏粘合剂类似。

发明概述

本发明的目的是提供消除标签的上述缺点的新型标签。详细来讲，依照本发明的标签尤其不需要脱模衬里，这不仅节约了重要的资源和制造的复杂性，而且避免了压敏标签的在施加标签之后除去该脱模衬里的主要缺点。在这种情况中，没有供丢弃的脱模衬里，而且也没有所包括或施加给该表面原料的任何硅氧烷以防止在该辊卷中结块，这能够干扰该表面原料随后的可印刷性。

本发明的目的还有提供可以在该标签和与该标签结合的表面之间建立牢固的连接。

涉及依照本发明的新型标签的其他优点为：

-可以标记甚至不能容忍短时间的热粘合剂的非常敏感的材料，

-标记机器变得更简单，因为该粘合剂的活化部分可以进一步远离将该标记与表面结合的部分，和

-也可以手动标记，因为在该标签结合之前，标签可以冷却下来。

为了实现上述目的和优点，依照本发明的标签包括具有正面和背面的基体和设置在该基体的该背面上的粘合剂层，该粘合剂层是非粘性的但可活化以成为粘性的，其特征在于该粘合剂层包括可从非粘性状态可以转变为粘性状态的聚氨酯组合物。

在依照本发明的标签中，该粘合剂的临时粘性时间并不直接与活化持续时间相关。例如，如果从非粘性到粘性的活化是用加热进行的，那么该粘性也会在该冷却时间以外还保持特定时间。换言之，已经冷却下来的粘合剂在该温度等于环境温度之后仍在特定时间内保持其粘性。依照本发明的一种实施方式，该粘合剂涂层可以保持高达15分钟的粘性，这超过足以将其在活化之后施加到目标物体上。

该标签的粘合剂层能够从粘性的改变为非粘性的，即在将该标签结合之后，该粘合剂改变为非粘性状态。这发生在将该标签结合到表面上之后，因此形成了牢固的结合，将该标签从其位置上除去将会是困难的。

该粘合剂的表征特征是其在室温下是非粘性的。当用外部能量将其活化时该粘合剂变成粘性的，在将该外部能源已经除去之后特定时间之后，其变为非粘性的。因此，遵循上述原理，当其被加热时该粘合剂变成粘性的，在冷却之后特定时间之后，其变为非粘性的。然而，该粘合剂能够被重新加热以再次成为粘性的。因此，该聚合物组合物可从非粘性状态可逆转变为粘性状态。通过该粘合剂的该机理，在加热时该非粘性的高度结晶的聚合物熔化，并改变为非常无定形的粘性状态。

与压敏粘合剂相比，本粘合剂例如具有更高的粘结强度、防水性、耐溶剂和耐热性。

依照本发明的标签包括基体和粘合剂层。该基体具有正面和背面。该粘合剂层位于该基体的该背面上。然而，该特殊的粘合剂层可以不是该基体背面的最近层，而可以在该基体的背面和该粘合剂层之间存在其他层。该基体可以由一层构成，或者其可以包括几个层，其可以是例如共挤出的或层压的层。该基体可以由纸或塑料或其组合构成。该塑料层包括聚合物或共聚物，例如聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乳酸、环状烯烃共聚物、聚酰胺或其组合。该正面可以用作印刷基体，但该正面也可以保持未印刷状态。该正面也可以经过处理以使该表面形成变得更适合印刷。该基体可以是塑料膜，其可以是透明的或不透明的。而且可以制备“无标签”外观的标签。该基体或该基体的至少一层可以镀金属、着色或有纹理。

该粘合剂层的粘合剂的最初状态是非粘性的，即可以在没有脱模衬里的情况下制造该标签。然而，该粘合剂层的粘合剂可活化以使得在讲外部能量施加在该粘合剂层上时其变成粘性的。该粘合剂包括可从非粘性状态可逆转变为粘性状态的聚氨酯组合物。该粘合剂也可以包括除该聚氨酯组合物之外的其他聚合物。该粘合剂可以包括聚合物(例如丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或苯乙烯/丙烯酸酯共聚物)。该粘合剂也可以包括惰性填料、增粘剂和/或增塑剂与该聚合物组合物(例如聚氨酯组合物)一起。该外部能量可以包括例如热、红外辐射、微波、激光或一些其他能够使该粘合剂层活化的外部能量。作为一种可能方式，能够通过将其加热到50～90℃的温度而将该粘合剂层活化。

该标签的正面可以通过任意类型的印刷方法因数，例如UV胶版印刷、UV凸版印刷、水基胶版印刷、凹版印刷、平版印刷、石版印刷、丝网印刷、传热、直接加热热或冷箔冲压。在印刷之后，可以将该标签冲切并以所需的任意形状或设计样式以预切割形式供给作用位置。可替代地，可以将该标签以辊状供给到作用位置，在此处能够使用激光将其冲切并转移到典型用于卷绕标签的类型的真空鼓，在此处将用热、IR辐射或其他能源将该表面原料的反面上的该非粘性的干涂层活化以产生具有足以将其施加到该容器中并在冷却过程中或之后稳固地保持原位的“热粘性”的涂层。

本发明还涉及用于将依照本发明的标签贴附到物体上的方法。该方法的特征在于该方法至少包括以下步骤：

-使该标签的该非粘性粘合剂层活化以成为粘性的，和

-将该标签贴附到该物体上以使该粘性的粘合剂层与该物体的表面接触。

可以将本发明的标签贴附到任意类型的物体、容器或表面上，其可以由例如塑料、玻璃、金属或纸板构成。

附图描述

下面，将通过实施例或通过参考附图解释本发明，其中：

图1显示了用于制备聚氨酯分散体的原料。

图2显示了通过由于阴离子基团而形成的水合物壳稳定分散体颗粒。

图3显示了通过使用丙酮方法制备聚氨酯分散体，

图4显示了通过使用熔体分散方法制备聚氨酯分散体，

图5显示了聚合物分散体的干燥和膜形成，和

图6显示了用TMA测试的具有晶体聚酯软链段的聚氨酯粘合剂的热活化。

发明详述

以下，将更详细地解释本发明。

粘合剂层的制备

以下，将解释用于制备用于粘合剂层的粘合剂的一种可能方式。

通常通过使用二异氰酸酯加聚方法将长链多元醇与芳香族或脂肪族异氰酸酯反应而制备聚氨酯粘合剂。在可热活化的该聚氨酯粘合剂中，该聚合物主链基本上是基于晶体聚酯多元醇的，但也已经使用无定形聚酯多元醇来制备可热活化的粘合剂(参见图1，其显示了用于制备聚氨酯分散体的原料)。

在通过丙酮方法或熔体分散方法制备聚氨酯分散体中，使用结合在聚合物链中的乳化剂。能够通过该聚合物链中的离子基团的共价结合或者通过链段部的长聚醚单元进行亲水改性。然后用稳定水合物壳围绕该分散体颗粒，离子和非离子亲水基团通常协同作用(参见图2)。

与使用外部乳化剂相比，亲水中心的结合带来了多个优点，例如自分散性、高分散稳定性和好的成膜性质。除此之外还有该共价键防止任意该乳化剂扩散扩散到该聚合物表面的事实。

使用该丙酮方法(图3中所示)，第一反应阶段(所谓的预聚物形成反应)包括将二异氰酸酯与该溶剂中的多元醇反应生成具有异氰酸酯基团封端的预聚物。在第二反应阶段(该链延长反应)中，在添加丙酮之后，通过添加适当的具有离子基团的链延长剂，进一步提高了分子量。通过在该丙酮溶液中添加水，形成微细的分散体，在最后阶段，将丙酮蒸馏掉。由于该聚合物的均匀结构，该丙酮方法制备了特别高质量的分散体。

该熔体分散方法(图4中所示)已经确定为更简单的可替代制备程序。在预聚物形成反应中，该多元醇与该二异氰酸酯反应已生成异氰酸酯封端的预聚物。在分散在水中之后，在该过程中由于该预聚物的内部亲水特征而自发形成了微细分散体，在链延长反应中利用短链二胺生成了高分子量的聚氨酯。

两种方法都产生了具有良好储存寿命和40～50wt％的固含量的分散体，其中该聚合物以100～200nm直径的离散颗粒存在。与溶剂基系统不同，这意味着也能够用高固含量得到低的应用粘度，甚至可以制备支化的或交联的聚氨酯。

在水蒸发之后，该分散体在该基体上产生了均匀的粘合剂膜(参见图5)。尽管具有粘合性分散体的干燥过程最初被认为是有问题的程序，但在正确选择温度的情况下对于水溶粘合剂可以得到与溶剂基系统类似的干燥速率。

粘合剂的干燥和粘结

以下，将解释上述粘合剂的干燥和粘结性能。

聚氨酯粘合剂的重要的粘结过程，无论是溶剂基的还是分散体基的，都是通过热活化的。在将该粘合剂施加到该基体上之后，得到了非闭塞的膜。仅在一旦在热管道中或红外灯下通过在高于最小活化温度之上的温度下该晶体聚酯链段熔化而活化，该膜材变得具有粘性(参见图6)。该聚合物膜具有足以粘结的粘性的时间间隔称作热粘寿命。在该时间过程中，根据该聚合物的结构其能够在几秒到几分钟的范围内，能够将该基体结合。应当注意该热粘寿命并不直接与该粘合剂的温度相关。该热粘时间是该粘合剂是粘性的时间，可以延长超出在该粘合剂达到常温之后的时间。

通过该粘合剂膜的冷却和该聚酯链段的结晶，得到了高的初始粘结强度。

可热活化的聚氨酯粘合剂的另一个特征是由于其具有高的分子量和链段聚合物结构，因此热稳定性高于该聚酯链段的解晶温度。这意味着该粘合剂仅在显著高于该最低活化温度的温度才开始显著程度地减缓热塑流。

依照本发明的标签原料的使用

制备依照本发明的标签原料。在表面原料的反面涂覆上述的聚氨酯涂层。在升高温度下干燥该涂层。在干燥之后，该涂层完全不剥落且无粘性，因此与压敏标签原料相比，其不需要脱模衬里。

在该表面原料上涂覆聚氨酯涂层并将其干燥之后，将该标签原料卷成卷轴，然后提供给印刷机用于进一步处理。

可以用任意类型的印刷机方法(例如UV胶版印刷、UV凸版印刷、水基胶版印刷、凹版印刷、平版印刷、石版印刷、丝网印刷、传热、直接加热热或冷箔冲压)印刷该表面原料。

在印刷之后，可以通过例如使用激光将该标签冲切并以所需的任意形状或设计样式以预切割形式供给作用位置。可替代地，可以将该标签以辊状供给到作用位置，在此处能够使用激光将其冲切并转移到典型用于卷绕标签的类型的真空鼓，在此处将用热、IR辐射或其他能源将该表面原料的反面上的该非粘性的干涂层活化以产生具有足以将其施加到该容器中并在冷却时稳固地保持原位的“热粘性”的涂层。典型地，能够通过将其加热到50～90℃仅几分钟来活化该聚氨酯涂层。

然而，甚至由于该短暂的加热时间，该涂层将通常保持粘性不超过15分钟，这超过了足以将其在活化之后涂覆到容器上。然后，该涂层将不再具有粘性且形成了与该容器的永久粘结，并具有良好的耐热性。使用该技术，可以选择任意纸或膜表面原料与任意标签形状相结合，并通过任意已知的印刷方法印刷。也能够得到具有“无标签”外观的透明标签。

Claims (10)

1.无脱模衬里的粘合标签，包括具有正面和背面的基体，和设置在该基体的背面上的粘合剂层，该粘合剂层是非粘性的但可活化成粘性的粘合剂，其特征在于该粘合剂层包括包含晶体聚酯链段的链段聚氨酯聚合物组合物，其可从非粘性状态可逆转变为粘性的粘合剂状态。

2.权利要求1的无脱模衬里的粘合标签，其特征在于该粘合剂层包括组合物，所述组合物可通过热、红外辐射、微波、激光或至少两种上述方式的结合活化成粘性的。

3.权利要求1或2的无脱模衬里的粘合标签，其特征在于该粘合剂层包括丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。

4.权利要求1的无脱模衬里的粘合标签，其特征在于该粘合剂层包括填料、增粘剂、增塑剂或其组合。

5.权利要求1的无脱模衬里的粘合标签，其特征在于该基体包括至少两层。

6.权利要求1的无脱模衬里的粘合标签，其特征在于该基体是由纸、塑料或其组合制成的。

7.用于将前述权利要求中任一项的无脱模衬里的粘合标签贴附到物体上的方法，该方法至少包括以下步骤：

-使该标签的该非粘性粘合剂层活化成粘性的，和

-将该标签贴附到该物体上以使该粘性的粘合剂层与该物体的表面接触。

8.权利要求7的方法，其特征在于该粘合剂层是通过热、红外辐射、微波、激光或至少两种上述方式的结合活化的。

9.权利要求8的方法，其特征在于将该粘合剂层活化到50～90℃的温度。

10.权利要求7～9中任一项的方法，其特征在于该物体是由塑料、玻璃、金属或纸板制成的。

Images