CN102956149A

CN102956149A - 粘合标签和标签发行装置

Info

Publication number: CN102956149A
Application number: CN2012103052193A
Authority: CN
Inventors: 谷和夫; 佐藤义则; 三本木法光
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-03-06
Also published as: KR20130023111A; EP2562737A2; EP2562737A3; JP2013045036A

Abstract

本发明提供粘合标签和标签发行装置，能够不使用剥离纸，节约资源并降低环境负荷，将厚度形成得较薄，因此能够实现长条卷绕。粘合标签（1）具有：显示层（2）；粘合层（3），其设置在显示层（2）上；以及功能层（4），其设置在粘合层（3）上，该功能层（4）通过加热而开口，露出粘合层（3）。结果，能够以低活化能稳定地对功能层（4）进行开口，适合便携式的标签发行装置（10）。

Description

粘合标签和标签发行装置

技术领域

本发明涉及在保存时具有非粘合性，在使用时使粘合性显现来使用的粘合标签。

背景技术

近年来，在价格显示用标签、商品显示用标签、广告宣传用标签、包装物的密封用标签等用途中使用粘合标签。作为在粘合标签的记录面上进行记录的方式，应用喷墨记录方式、热敏记录方式等各种方式。

图8A、图8B是以往使用的粘合标签的剖视图，图8A是使用前的状态，图8B是使用时的剖视图。粘合标签50具有层叠记录文字等的显示层51、基材52、使粘合标签50粘合到粘附体上的粘合层53、剥离纸54而成的构造。显示层51和粘合层53由基材52支承。在使用时，在将剥离纸54剥离并使粘合层53露出之后，使粘合标签50粘合到粘附体上。即，在以往的粘合标签50中，剥离纸54在剥离后其用途即告完成，将作为垃圾而被废弃。因此，从节约资源和降低环境负荷的观点考虑，期望不出现剥离纸54垃圾的粘合标签。

为了解决该问题，还提出了不使用剥离纸的粘合标签。图9A、图9B是专利文献1所述的热敏性粘合材料60的侧视图。即，如图9A所示，热敏性粘合材料60在基材板61下设置有压敏粘合层62，以覆盖压敏粘合层62的粘合表面的方式设置有微胶囊层63。由于微胶囊层63不具有粘合性，因此不需要剥离纸。微胶囊层63由中空微胶囊的大致单层构成，例如具有100℃～180℃左右的融点。当被加热到上述温度时微胶囊层63即被破坏而体积缩小（63a）。结果，压敏粘合层62的粘合表面62a露出而显现粘合性。

【专利文献1】日本特开平9-111203号公报

但是，在专利文献1的热敏性粘合材料60中，由于微胶囊层63具有球形状，因此在与热源接触时会成为点接触，从而导热性差，需要用于破坏微胶囊层63的较大热能。因此，没有面向低功耗型的标签发行，无法降低环境负荷。另外，以往的粘合标签由于在基材板上形成有显示层和热敏粘合层，因此变厚，体积增大。

而且，粘合标签在各种环境下用于各种粘附体。因此，期待能够根据使用环境或粘附体的性质、使用目的来控制粘合标签的粘合力或粘合区域。

发明内容

本发明的粘合标签具有：显示层；粘合层，其设置在所述显示层上；以及功能层，其以覆盖所述粘合层的表面的方式设置，所述功能层通过加热而开口，露出所述粘合层。

另外，所述功能层由烯烃类树脂构成。

另外，所述功能层含有无机填料。

另外，所述功能层由多孔质层构成。

另外，在所述功能层与粘合层之间设置弱粘合层。

另外，所述显示层由热敏发色层构成。

另外，在所述显示层上形成有保护膜。

本发明的标签发行装置具有：输送部，其输送粘合标签，该粘合标签具有显示层、设置在所述显示层上的粘合层以及设置在所述粘合层上的功能层；记录部，其在所述显示层上进行记录；以及加热部，其对所述功能层进行加热而使其开口，使所述粘合层露出。

本发明的粘合标签具有：显示层、设置在显示层上的粘合层以及设置在粘合层上的功能层，该功能层通过加热而开口，露出粘合层。由此，由于是不使用剥离纸的结构，因此，从在省去一般的粘合标签中剥离纸废弃处理的麻烦的同时，节约资源并降低环境负荷的观点考虑是优选的。另外，由于功能层是具有抗粘连性的非粘合性，因此，能够卷取成卷状进行保管，并且，由于厚度较薄，因此能够实现长条卷绕卷。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的粘合标签的纵截面示意图。

图2A～图2D是表示本发明的第一实施方式的粘合标签显现粘合性的样子的说明图。

图3A、图3B是表示本发明的第一实施方式的在粘合标签的功能层上形成的开口部的例子的平面示意图。

图4是本发明的第二实施方式的粘合标签的纵截面示意图。

图5A～图5D是表示本发明的第二实施方式的粘合标签显现粘合性的样子的说明图。

图6是本发明的第四实施方式的粘合标签的纵截面示意图。

图7是本发明的第五实施方式的标签发行装置的示意结构图。

图8A、图8B是以往公知的粘合标签的剖视图。

图9A、图9B是以往公知的热敏性粘合材料的侧视图。

符号说明

1 粘合标签

2 显示层

3 粘合层

4 功能层

5 保护膜

6 热敏头

7 凸部

8 开口部

9 粘附体

10 标签发行装置

11 记录用热敏头

12 卷纸收纳部

13 卷纸切断部

14 标签记录部

15 粘合显现部

16 切割部件

17、18、19 输送辊

20 孔

50 粘合标签

51 显示层

52 基材

53 粘合层

54 剥离纸

具体实施方式

（第一实施方式）

图1是本发明的第一实施方式的粘合标签1的纵截面示意图。粘合标签1具有显示层2、粘合层3、功能层4的层叠构造。本发明的粘合标签1是通过对功能层4进行加热而使其开口，使粘合层3露出而显现粘合性。功能层4是非粘合性的，即使堆叠粘合标签1或卷取成卷状进行保管，也不会产生粘连。显示层2是用于显示文字、图形等的层。例如能够使用标签发行装置发行如下的粘合标签1，在显示层上打印文字、图形等，并且，对功能层4的特定部位进行加热而使其开口，露出粘合层3的一部分。

当功能层4被加热而溶融时，借助溶融的材料的表面张力扩径而形成开口部。此时，材料流动凝结到开口端部。作为功能层4，只要热控制性高，能够支承粘合层3和显示层2即可。作为功能层4能够使用塑料材料，例如能够使用烯烃类树脂。

图2A～图2D是表示本发明的第一实施方式的粘合标签1显现粘合性的样子的说明图。作为加热单元使用热敏头6。如图2A所示，使热敏头6的加热部H接触粘合标签1的功能层4。于是，如图2B所示，被加热的功能层4开始溶融，如图2C所示，在功能层4上形成开口部8。在形成开口部8的同时在其周围形成比功能层4的表面高的凸部7，露出下层的粘合层3。然后，如图2D所示，通过从显示层2的下方按压粘合标签1，粘合剂通过开口部8粘合到粘附体9上。另外，能够在图2所示的前后在显示层2上进行打印而用作标签。

图3A、图3B是表示本发明的第一实施方式的在粘合标签1的功能层4上形成的开口部8的例子的平面示意图。图3A表示使用热敏头6在功能层4的区域R1上排列形成多个开口部8的状态。图3B表示使用热敏头6在功能层4的区域R2上描绘出文字“12”的状态。

如图3A所示，在功能层4上形成多个开口部8，从而粘合层3从开口部8露出，能够使粘合标签1粘合到粘附体9上。此时，通过控制成多个开口部8彼此不连续而使其开口，能够使功能层4作为支承粘合层3和显示层2的支承体发挥功能。而且，能够根据粘附体9的表面状态或粘合标签1的使用环境，对开口部8的形成密度或形成位置进行控制，显现与粘附面或使用环境对应的粘合性。

另外，如图3B所示，能够通过形成于功能层4的开口部8来显示文字或图形。通过使粘合标签1粘合到透明的粘附体9上，对粘附体9的粘合标签1侧显示打印在粘合标签1的显示层2上的文字或图形，对粘附体9的粘合标签1相反侧显示形成在功能层4上的开口部8形成的文字或图形。即，能够使用粘合标签1进行双面显示。如果将粘合层3着色成白色或其它颜色，则能够对粘附体9的粘合标签1相反侧进行富于变化的显示。

在此，作为粘合层3能够使用压敏型粘合剂。压敏型粘合剂不使用水、溶剂、热等，仅在常温下施加很小的压力即可粘合。而且，具有凝结力和弹性，能够在牢固地粘合的同时从坚硬的平滑面剥离。具体地讲，根据用途能够使用硅类粘合剂、橡胶类粘合剂、丙烯酸类粘合剂。硅类粘合剂包括具有高凝结力的硅和具有高粘合力的硅。橡胶类粘合剂包括天然橡胶、丁苯橡胶（SBR）、聚异丁烯、橡胶类的材料。丙烯酸类粘合剂包括利用玻璃化低的单体和交联材料的交联类材料、将玻璃化低的单体与玻璃化高的单体聚合而成的非交联类材料。

功能层4能够使用烯烃类树脂或工程塑料。烯烃类树脂作为通用树脂而用于多种用途，因此能够低成本地形成功能层4。作为烯烃类树脂，能够使用聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、重叠PE和PP而成的多层聚烯烃类、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。烯烃类树脂能够使用均聚物、共聚物、多嵌段聚合物等。也可以单独或混合使用选自这些均聚物和共聚物、多嵌段聚合物的组的聚烯烃。作为上述聚合物的代表例，可以举出低密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、等规聚丙烯、无规聚丙烯、聚丁烯、乙丙橡胶等。

而且，作为功能层4，能够使用作为PS和PET的层叠形式的混合物、乙烯醋酸乙烯共聚（EVA）类、聚乙烯醇（PVA）类、作为植物类原料的聚乳酸（PLA）类等。另外，能够使用预计成本较低的纤维素类材料。优选选定在加热时对于邻接的粘合层3的接触角变大的材料。另外，在形成功能层4时能够使用经过拉伸工艺的一轴拉伸或二轴拉伸后的材料。在使用拉伸薄膜时，能够使用将单一单体和其它单体聚合而成的材料，或者混合橡胶等异质成分而操作玻璃化点且化学方面、机械方面稳定的材料。

烯烃类的粘度平均分子量优选在5万以上1200万以下，更优选在5万以上且小于200万，最优选在10万以上且小于100万。如果粘度平均分子量在5万以上，则溶融成形时的溶融张力变大且成形性提高，充分地相互缠绕，容易成为高强度。如果粘度平均分子量在1200万以下，则厚度稳定性特别优秀。

另外，功能层4优选具有热容小的特性。即，在功能层4的热容比粘合层3小时，在对功能层4进行加热后功能层4的升温和溶融得到促进，并且，能够防止由粘合层3的热引起的变形或变质。

作为显示层2，能够使用通过加热发色的热敏发色层。例如，能够将隐色染料和使隐色染料发色的显色剂混合而调整热敏记录层涂布液，涂布在打印记录层2上而形成。另外，代替热敏发色层，也可以是能够由喷墨记录装置记录的记录层。

接着，对粘合标签1的制造方法进行说明。粘合标签1是将涂布有粘合剂的功能层4贴合到显示层2上、或在涂布有粘合层3的显示层2上贴合功能层4。粘合能够利用共挤出方法。作为将粘合剂涂布到功能层4或显示层2的装置，能够使用刮棒涂布机、空气刀涂布机、挤压涂布机、凹印涂布机等。在进行涂布时，适当选择膜粘度、膜厚、干燥工艺。由于贴合显示层2、粘合层3以及功能层4的多个层，因此基于热收缩或吸湿的残余应力发生作用。要注意粘合标签1的尺寸的稳定性、表面的平坦性、耐湿性、耐溶剂性、机械强度、表面的摩擦系数以及与热源接触时的柔软性。

接着，对粘合力的显现进行说明。粘合标签1的粘合力通过粘合剂经由开口部8与粘附体9的表面接触来显现。在此，从开口部8流出的粘合剂的每单位时间的体积量Q表示为

Q=4πPa/（8Lη₀）。

在此，P为施加在粘合体上的压力，a为开口部8的半径，L为开口部8的深度（从凸部7的顶部到功能层4与粘合层3的边界的深度），η₀为粘合剂的粘性。从该式可知，粘性η₀越大，并且开口部8的距离L越大，流出的粘合剂量越少。因此，需要适当地选择功能层4的厚度和粘合剂的粘性。另外，在本发明的粘合标签1中，能够高精度地控制开口部8的半径a，因此能够提高流出的粘合剂量的控制性，稳定地显现规定的粘合力。

如上所述，由于在使用时不排出剥离纸，因此从在省去剥离纸废弃处理的麻烦的同时，节约资源并降低环境负荷的观点考虑是优秀的。另外，由于功能层是非粘合性的，因此具有抗粘连性，由于功能层作为粘合层和显示层的支承体发挥功能，因此能够使粘合标签的厚度变薄，能够实现长条卷绕卷。而且，能够根据使用环境或粘附体的性质、使用目的来控制粘合力或粘合区域。

（第二实施方式）

图4是本发明的第二实施方式的粘合标签1的截面示意图。本发明的粘合标签1是由多孔质层构成的功能层4。功能层4与由不是多孔质的相同厚度的相同材料构成的层相比热容小。因此，与不是多孔质的相同厚度的相同材料相比，能够以较低的热能开口。功能层4通过加热溶融，借助表面张力来开口。功能层4与由不是多孔质的相同材料构成的层相比，材料的密度小。另外，在功能层4的表面上开口有多个孔20。因此，与不是多孔质的相同材料相比，功能层4与粘合层3之间的接触面积减小。结果，对于功能层4妨碍其开口的粘合层3的粘合作用也变弱。

功能层4在层内包含多个中空区域，因此与不是多孔质的相同材料相比，热扩散性下降，热很难在平面方向上扩散。因此，开口部8很难扩张到加热部H接触到的区域以外的区域。由此，与不是多孔质的材料相比，由多孔质层构成的材料能够以较高的灵敏度显现粘合性，并且能够高精度地控制开口部8的位置或形状。

在此，功能层4的空孔率优选为30%～85%，平均孔径优选为0.01μm～10μm。能够设功能层4的厚度为1μm～30μm。另外，优选将空孔的平均孔径设定为比功能层4的层厚小，优选不形成贯通孔。功能层4的厚度优选为30μm以下。由此，功能层4的热容减小，能够以较低的热能开口。本发明的粘合标签1以开口的功能层4的厚度来隔离，加热部H与粘合层3不会直接接触。结果，在使粘合标签1相对于加热部H相对移动时，粘合剂不会附着到加热部H，能够确保粘合标签1的通纸性。另外，功能层4被加热而开口的温度取决于功能层4的材料特性，大致为100℃～200℃。由此，能够应对装置的节能化和粘合标签的高灵敏度化。另外，使功能层4的每单位面积的热容比粘合层3小。由此，粘合层3的升温得到抑制，能够防止由粘合层3的热引起的变形或变质。

图5A～图5D是表示本实施方式中的粘合标签1显现粘合性的样子的说明图。如图5A所示，使热敏头6的加热部H接触粘合标签1的功能层4。于是，如图5B所示，被加热的功能层4开始溶融，如图5C所示，在功能层4上形成开口部8，下层的粘合层3露出。然后，如图5D所示，通过从显示层2的下方按压粘合标签1，粘合剂经由开口部8粘合到粘附体9。此时，通过使用具有孔20的功能层4，与没有孔20的情况相比，更快地形成开口部8。

（第三实施方式）

与本发明的第一实施方式不同的部分，是在功能层4中混入有无机填料，其它部分与第一实施方式相同。

在本第三实施方式中，功能层4含有无机填料。作为基材使用树脂材料，通过在该树脂材料中添加无机填料，热导率上升，树脂材料的溶融和流动变得容易。另一方面，粘合层3借助其粘合力来抑制树脂材料的扩径。由于粘合层3的粘合力在高温时下降，并且功能层4含有无机填料，因而抑制开口部8的扩径的效果降低。因此，为了降低粘合层3的粘合作用，需要使功能层4的温度上升，为了将开口部8稳定地形成为需要的形状，需要减小开口区域的功能层4的温度差异，均匀地进行加热。

无机填料的种类没有特别限定。例如，能够将氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化钇、氧化锌、氧化铁等氧化物类陶瓷，氮化硅、氮化钛、氮化硼等氮化物类陶瓷，碳化硅、碳酸钙、硫酸铝、氢氧化铝、钛酸钾、滑石、高岭土、高岭石、埃洛石、叶蜡石、蒙脱石、绢云母、云母、镁绿泥石、膨润土、石棉、沸石、硅酸钙、硅酸镁、硅藻土、硅砂等陶瓷，玻璃纤维等单独使用或混合多个来使用。例如，氮化硼、碳化硅、氮化铝的填料表现出比氧化物填料高5～40倍的热导率。另外，通过在树脂材料中添加氧化铝、二氧化硅等氧化物填料，能够将热导率提高一位数。

在此，功能层4含有10体积%～90体积%的无机填料。在小于10体积%时，树脂材料的热导率是支配性的，不会体现树脂材料与无机材料的按比例分配的导热性，热导率提高的效果低。在超过90体积%时，功能层4的物性值偏差很大。功能层4的无机填料优选为20体积%～60体积%。功能层4可以根据需要添加可塑剂等物性值调整用的材料。另外，无机填料的形状没有特别限定，可以是板状也可以是球状，但是，当考虑物性值的偏差和分散性时，球状的粒子形状比非球状的粒子形状更理想。

另外，与第一实施方式同样，功能层4优选构成为每单位面积的热容比粘合层3小。即，通过使功能层4的热容比粘合层3小，在对功能层4进行加热时粘合层3的升温得到抑制，能够防止由粘合层3的热引起的变形或变质。

无机材料与树脂材料相比热导率高。例如，高分子材料的热导率为0.1W/m℃～0.5W/m℃，无机材料的热导率比该热导率高一位数以上。因此，能够提高功能层4的热导率，能够使温度在功能层4的加热区域的整个层厚快速上升。由此，能够对功能层4高灵敏度地、稳定地进行开口，能够高精度地控制粘合层3的露出区域的位置、面积。另外，由于形成开口的功能层4自身的厚度、或开口部8的周围比功能层4的表面高的凸部7，因此，加热部与粘合层3不会直接接触，能够确保粘合标签1的通纸性。

（第四实施方式）

图6是本发明的第四实施方式的粘合标签1的纵截面示意图。与第一实施方式的不同点在于，在显示层2的上表面设置有保护膜5，其它与第一实施方式相同。因此，以下主要对不同点进行说明。

粘合标签1具有保护膜5、显示层2、粘合层3、功能层4的层叠构造。设保护膜5为透明膜，在使显示层2发色时能够视觉确认。通过在显示层2的上表面设置保护膜5，使显示层2的耐划伤性、耐水性以及耐溶剂性提高，能够长时间维持发色性。特别是在显示层2是热敏发色层时有效。

（第五实施方式）

图7是本发明的第五实施方式的标签发行装置10的示意结构图。标签发行装置10具有：卷纸收纳部12，其收纳粘合标签1；卷纸切断部13，其用于切断粘合标签1；作为在粘合标签1上进行记录的记录部的标签记录部14；以及粘合显现部15，其使粘合标签1显现粘合性。卷纸收纳部12收纳卷取成卷状的粘合标签1。粘合标签1具有层叠显示层2、粘合层3、功能层4而成的层叠构造。卷纸切断部13利用切割部件16将从作为输送部的输送辊17送出的粘合标签1切断成规定长度。标签记录部14利用记录用热敏头11对载置在输送辊18上的粘合标签1的显示层2进行记录。如已在第一～第四实施方式中说明的那样，粘合显现部15利用作为加热部H的热敏头6对载置在输送辊19上的粘合标签1的功能层4进行加热，使其下部的粘合层3露出。

在此，热敏头6能够通过使多个发热体成为并列设置的发热部H，同时并列形成多个开口部8。另外，能够在粘合标签1的输送方向上连续地形成开口部8。即，能够在粘合标签1的需要位置上形成需要数量的开口部8。由此，由于能够控制显现粘合标签1的粘合性的区域的位置或大小，因此能够稳定地显现粘合力。

另外，当在功能层4上设置开口部8时，通过功能层4的厚度或者形成在开口部8的外周上的凸部7，在热敏头6的加热部H与粘合层3的上表面之间形成间隙。因此，粘合层3不会附着到热敏头6上，能够维持粘合标签1的通纸性。而且，本发明的粘合标签1能够以低活化能使功能层4高灵敏度地、稳定地开口来显现粘合性，因此适合构成便携式的标签发行装置10。

（第六实施方式）

与本发明的上述实施方式不同的部分是，在粘合层3与功能层4之间形成粘合力比粘合层弱的弱粘合层。

在第一实施方式的粘合标签中为了显现粘合性，使用热敏头等对功能层进行加热开口，使下层的粘合层从开口部露出来得到粘合力，但是，粘合层的粘合力成为使功能层开口的阻力而发挥作用，没有形成充分的开口，或者由于粘合阻力，在开口的同时产生随机的裂纹或破碎，而且，有时破碎的功能层的碎片散布在粘合层上而使粘合力下降。在本发明中，通过在粘合层与功能层之间设置弱粘合层，缓和了功能层对粘合层的粘滞阻力，因此，对持续地、高精度地形成期望的开口是有效的。

Claims

1.一种粘合标签，其特征在于，该粘合标签具有：

显示层；

粘合层，其设置在所述显示层上；以及

功能层，其设置在所述粘合层上，

所述功能层通过加热而开口，露出所述粘合层。

2.根据权利要求1所述的粘合标签，其特征在于，

所述功能层由烯烃类树脂构成。

3.根据权利要求1所述的粘合标签，其特征在于，

所述功能层含有无机填料。

4.根据权利要求1所述的粘合标签，其特征在于，

所述功能层由多孔质层构成。

5.根据权利要求1所述的粘合标签，其特征在于，

在所述粘合层与功能层之间设置有粘合力比所述粘合层弱的弱粘合层。

6.根据权利要求1所述的粘合标签，其特征在于，

所述显示层由热敏发色层构成。

7.根据权利要求1所述的粘合标签，其特征在于，

在所述显示层上形成有保护膜。

8.根据权利要求2所述的粘合标签，其特征在于，

所述功能层含有无机填料。

9.根据权利要求8所述的粘合标签，其特征在于，

所述功能层由多孔质层构成。

10.根据权利要求9所述的粘合标签，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的粘合标签，其特征在于，

所述显示层由热敏发色层构成。

12.根据权利要求11所述的粘合标签，其特征在于，

在所述显示层上形成有保护膜。

13.一种标签发行装置，其特征在于，该标签发行装置具有：

输送部，其输送粘合标签，该粘合标签具有显示层、设置在所述显示层上的粘合层以及设置在所述粘合层上的功能层；

记录部，其在所述显示层上进行记录；以及

加热部，其对所述功能层进行加热而使其开口，使所述粘合层露出。