CN105246704B - 热转印标签及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种热转印标签(100)包括图形层(102)和粘合剂层(104)。粘合剂层是使用3D印刷方法印刷的，从而使得粘合剂区域的外围边缘延伸超出图形区域的外围边缘，从而形成具有小于0.15mm的平均宽度的粘合剂边界。因此，当与包括通过网眼印刷或者通过其他常规印刷方法印刷的粘合剂层的热转印标签相比时，本发明提供显著减少的粘合剂光晕。

Description

热转印标签及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年5月28日提交的临时美国专利申请序号61/828,008的权益和优先权，该申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。
发明背景
本发明总地涉及热转印标签，并且更具体来说，涉及具有减少光晕的热转印标签及其制造方法。
热转印标签是熟知的并且用于各种产业中。例如，热转印标签广泛用于服装产业中。热转印标签通常使用基于溶剂的墨水来网眼印刷。通常，热转印标签需要粘合剂层来将标签附着到基底上。例如，服装标签通常包括具有约50-100微米或更厚的厚度的粘合剂层来提供标签与贴标签的衣服的纹理表面之间的充分粘合。这种厚的粘合剂层通常需要若干次网眼印刷过程来达到所需厚度。
因此，粘合剂成分构成热转印标签的总体积的80-95％并不罕见。网眼印刷的服装标签的粘合剂通常被制备为树脂和溶剂的相容溶液中的不溶性热熔粘合剂粉末的分散体。因此，构成标签的大量体积的粘合剂成分通常是与标签印刷相关的大部分挥发性有机化合物(VOC)的原因。另外，使用基于溶剂的粘合剂墨水印刷的相对厚的粘合剂层可能保留溶剂，从而使得在施加标签时产生不合需的气味。
除了VOC和提供足够厚度的粘合剂层所需的多个印刷过程之外，网眼印刷的热转印标签还呈现出不合需的“光晕”。不同的印刷机和印刷方法具有与具体印刷机和/或方法相关的不同“颜色间容差”。此容差由印刷设备固有的印刷机移动决定。为了适应网眼印刷过程的“颜色间容差”，热转印标签的粘合剂层被印刷成比图形层更大，以确保粘合剂层在所有图形层的后面。例如，如果网眼印刷机的“颜色间容差”为±0.25mm，那么在最佳条件下，将存在围绕整个图形层延伸0.25mm的均匀粘合剂边界。在一些次佳条件下，将存在不均匀的粘合剂边界，例如，一些部分延伸超出图形层大于0.25mm并且一些部分几乎没有粘合剂边界。因此，粘合剂层根据具体设备和/或印刷方法的容差来确定大小以确保即使在最差预期条件下粘合剂层也在整个图形层后面，从而使得标签可以成功地施加到基底上。然而，这种粘合剂边界在标签的图形部分周围产生“光晕”，该光晕在施加标签被之后在基底上可见。许多最终用户认为这些粘合剂光晕有碍美观。
已经尝试开发替代的印刷方法来减少来自基于溶剂的印刷方法的VOC。例如，挤压涂布和粉末涂布方法使用没有溶剂的固体粉末粘合剂。在挤压涂布时，将粘合剂层挤压在图形区域上。然而，这种方法没有解决“光晕”效应，因为横跨覆盖图形区域以及图形区域之间的开放区域的整个支撑膜施加的粘合剂层产生的“光晕”甚至可能比网眼印刷产生的光晕更大。
在粉末涂布中，在最后的湿墨水过程施加粉末粘合剂，并且刷拭粉末涂布的表面以移除未粘附到湿墨水的粉末粘合剂。随后，加热粉末粘合剂涂布的标签以熔化并分散粘合剂。因此，理论上，只有附着到湿墨水的粘合剂颗粒保留在标签上，且因此这种方法将不会产生粘合剂“光晕”。然而，这仅对所有图形背后具有一种背衬颜色的标签有效，因为在熔化步骤之前其需要湿墨水过程来将粉末保持在位。因此，如果整个标签背后有例如白色墨水，则可以将粉末粘合剂施加在整个图形标签上而没有粘合剂“光晕”。然而，对于对图形标签的不同部分包括不同背衬颜色的标签而言，必须涂覆极其清澈的涂层作为最后印刷过程，以提供用于粉末附着的湿墨水表面。然而，这种清澈的背衬将产生类似于粘合剂“光晕”的“光晕”。另外，粉末涂布可能是凌乱的并且在维持干净的制造环境方面存在困难。
因此，需要一种改进的热转印标签及其制造方法，在这种方法中，使“光晕”减至最小并且减少了VOC。
发明内容
根据各种实施例提供一种大体上无光晕的热转印标签及其制造方法。热转印标签包括使用3D印刷方法印刷的粘合剂层。通过经由3D印刷方法印刷粘合剂层，与使用常规印刷方法(诸如网眼印刷)制造的标签相比，可以显著减少图形区域周围的粘合剂光晕。另外，3D印刷使用没有溶剂的固体粘合剂，因此可以消除或显著减少来自常规基于溶剂印刷的VOC。
在一个方面中，提供一种大体上无光晕的热转印标签。大体上无光晕的热转印标签包括印刷在载体层上从而形成图形区域的图形层和印刷在图形层上从而形成粘合剂区域的粘合剂层。粘合剂区域与图形区域大体上匹配并重叠，并且粘合剂区域的外周边缘延伸超出图形区域的外周边缘从而形成具有小于约0.15mm的平均宽度的粘合剂边界，从而提供大体上无光晕的热转印标签。热转印标签被配置成使得图形层和粘合剂层在施加热和压力时转印到基底上，其中图形层通过粘合剂层附着到基底。
在一些实施例中，图形层可以包括至少两种不同的背衬颜色。在另一个实施例中，图形层周围的粘合剂边界的平均宽度为约0.05mm至约0.10mm。另外，在上述实施例中的任一个中，粘合剂层可以包括热塑性热活化型粘合剂。
在另一个方面中，提供一种制造热转印标签的方法。该方法包括以下步骤：将图形层印刷在载体上以及将粘合剂层印刷在图形层上，其中粘合剂层是使用3D印刷方法印刷的。
在一些实施例中，图形层可以使用网眼印刷方法、柔性版印刷方法、轮转凹版印刷方法或移印方法印刷。在另一个实施例中，图形层是数字印刷的。在又一个实施例中，图形层是使用3D印刷方法印刷的。
在一个实施例中，粘合剂层可以使用熔融沉积成型(FDM)3D印刷方法印刷。在此实施例中，粘合剂层可以使用热塑性粘合剂印刷。热塑性粘合剂可以包括共聚酯树脂、共聚多酰胺树脂、热塑性聚氨酯树脂和/或尼龙多聚物树脂。
在另一个实施例中，粘合剂层可以使用立体平版(STL)3D印刷方法印刷。
在上述实施例中的任一个中，图形层被印刷以在载体上形成图形区域，并且粘合剂层被印刷在图形区域上以形成粘合剂区域。粘合剂层被印刷成使得粘合剂区域大体上与图形区域匹配和重叠，并且粘合剂区域的外周边缘延伸超出图形区域的外周边缘从而形成具有小于约0.15mm的平均宽度的粘合剂边界。在一些实施例中，图形区域周围的粘合剂边界的平均宽度可以是约0.05mm至约0.10mm。
其他方面、目的和优点将通过结合附图进行的以下详细描述变得显而易见。
附图说明
本发明的益处和优点将在细阅以下详细描述和附图之后对于相关领域普通技术人员变得显而易见。
图1是现有技术热转印标签的示意性横截面图；
图2是放置在基底上的图1的现有技术热转印标签的示意性横截面图；
图3是转印到基底上的图1的现有技术热转印标签的示意性横截面图；
图4是根据一个实施例的热转印标签的示意性横截面图；
图5是放置在基底上的图4的热转印标签的示意性横截面图；
图6是转印到基底上的图4的热转印标签的示意性横截面图；
图7是在基底上的图1的现有技术热转印标签的透视顶视图；以及
图8是在基底上的图4的热转印标签的透视顶视图。
具体实施方式
虽然本公开容许各种形式的实施例，但是图中示出并且下文将描述当前优选的实施例，应理解本公开被认为是示例而非意图将本发明限于所示的特定实施例。词语“一”或“一个”应既包括单数又包括复数。相反，对复数项的任何引用在适当的情况下应包括单数。
参照附图，图1-3示出通过常规的印刷工艺(诸如网眼印刷)制造的现有技术热转印标签10。图1中示出热转印标签10的示意性横截面图。热转印标签10大体包括在载体层16上的图形层12和粘合剂层14。为了便于理解，层厚度被夸大表示并且未按比例示出。尽管图形层12被示出为单个层，但是其可以包括多个颜色图形、顶部保护层和/或背衬层(诸如白色背衬层)。对于服装应用而言，粘合剂层14通常比图形层12厚很多。例如，粘合剂层14可以具有约50-100μm的厚度。在这些实施例中，粘合剂层14通常需要多个印刷过程来提供此厚度。
在网眼印刷中，图形层12首先被印刷在载体层16上。随后，粘合剂层14被印刷在图形层12上。如图1中所示，粘合剂层14被印刷在比图形层12更大的区域中，从而使得粘合剂层14的外周边缘延伸超出图形层12的外周边缘。计算有待印刷的粘合剂区域以适应用于印刷标签的印刷设备和工艺的容差。例如，网眼印刷机可以具有约±0.25mm的颜色间容差。在此状况下，粘合剂层14被印刷成使得图形层12周围的伸出(也称为粘合剂边界)具有约0.25mm的平均宽度。
如图2中所示，热转印标签10被放置在基底18(例如，衬衫面料)上，从而使得粘合剂层14面向基底18。为了转印标签，通过标签敷贴器对载体层16施加热量30和压力32。当施加热30和压力32时，粘合剂层14软化并且永久地粘合到基底18。剥离载体层16，并且由于图形层12与粘合剂层14之间的粘合强度大于图形层12与载体层16之间的粘合强度，图形层12保持附连着粘合剂层14，并且转印到基底18。如图3中所示，印刷在比图形层12更大的区域中的粘合剂层14产生粘合剂边界20，该边界在业内通常称为“光晕”。
图7是转印并附连在如图3所示的基底18上的现有技术热转印标签10的透视顶视图。图形层12具有圆形的图形区域22，并且粘合剂层14具有类似的圆形粘合剂区域24，粘合剂区域24大于图形区域22。因此，延伸超出图形区域22的粘合剂区域24的外围部分作为粘合剂边界或光晕20是可见的。尽管图7中的图形区域22周围的光晕20具有看起来在图形区域22周围基本上均匀的宽度26，但是这种宽度26可以不均匀，其中光晕20的一些部分取决于工艺条件而或多或少地延伸。网眼印刷的热转印标签通常具有约0.25mm的光晕的平均宽度。图形区域周围的这种光晕在产业中被认为有碍美观。
图4-6示出根据本公开的一个实施例的热转印标签100。图4中示出热转印标签100的示意性横截面图。热转印标签100通常包括在载体层106上的图形层102和粘合剂层104。为了便于理解，层厚度被夸大表示并且未按比例示出。尽管图形层102被示出为单个层，但是其可以包括多个颜色图形、顶部保护层和/或背衬层(诸如白色背衬层)。对于服装应用而言，粘合剂层104通常比图形层102厚很多。例如，粘合剂层104可以具有约50-100μm的厚度。
如图4-6中所示，粘合剂层104被印刷在图形层102上，从而使得图形层104的外周边缘与粘合剂层104的外周边缘基本上彼此重叠，而没有伸出或边界。因此，与其中粘合剂层被网眼印刷或者使用其他常规的印刷方法印刷的现有技术热转印标签相比，图形层102周围的粘合剂“光晕”被显著地减少。
在一个实施例中，图形层102被网眼印刷在载体层106上。图形层102也可以使用其他常规的印刷方法(诸如柔性版印刷、轮转凹版印刷或移印方法)来印刷。图形层102可以通过单个或多个印刷过程来印刷。通常，图形层102将包括多个颜色，这需要多个印刷过程。此外，图形层102还可以包括保护层和/或背衬层，这将需要额外的印刷过程。在一些实施例中，图形层102可以包括一个以上的背衬颜色。
载体层106可以由纸或塑料膜形成。适用于载体层106的材料包括聚丙烯膜以及聚酯膜，其中聚酯更耐热。和为市售这些材料的两个商标。纸的成本比塑料膜低，然而，纸的尺寸稳定性则不尽如人意，除非印刷是在相对于温度和相对湿度的受控制环境中进行的。优选地，载体层106是脱模涂布纸或塑料膜。脱模涂层可以是基于硅树脂的，或者其可以使用将由本领域技术人员认识到的其他涂层。在一些实施例中，载体层106的两侧可以都涂有脱模涂层，其中脱模涂层具有不同的脱模特征。例如，印刷侧将通常具有比非印刷侧更紧的脱模性。
粘合剂层104可以由适合的热活化粘合剂形成，所述粘合剂在经受热和压力时软化并形成与基底的永久粘结。粘合剂层104使用3D印刷方法印刷在图形层102上。3D印刷是加性过程，其中连续的材料层被铺设以形成不同的形状。3D印刷通常用来从数字模型制造实质上任何形状的三维实体对象。从图像的计算机辅助设计(CAD)文件，3D印刷机建立层上层从而再现图像。存在使印刷机建立图像的若干不同的技术。
例如，可以使用熔融沉积成型(FDM)或立体平版(STL)印刷技术来印刷粘合剂层104。FDM和STL 3D印刷方法使用100％固体粘合剂而无需溶剂，并因此可以消除与常规基于溶剂的印刷方法相关的VOC。FDM方法使用被熔融和印刷的热塑性墨和/或粘合剂。STL方法使用液体光聚合物，所述液体光聚合物通过能量源(诸如UV能量源)来固化。因此，用于STL方法的墨和/或粘合剂是100％固体墨/粘合剂，因为100％沉积的东西在固化之后变成固体墨/粘合剂层。另外，用于这些方法中的3D印刷机由数字印刷引擎来操作，且因此具有与常规的数字印刷机相关的相同精度。另外，X-Y方向上的精度可以在0.05-0.10mm范围中，这比典型的网眼印刷工艺或者其他类似的常规印刷工艺的容差小得多。因此，包括通过3D印刷工艺印刷的粘合剂层的热转印标签可以提供具有显著减少的“光晕”的标签或大体上无“光晕”标签。另外，取决于印刷机喷嘴几何形状，3D印刷机可以在单个过程中印刷具有约16-100μm厚度的层。因此，可以通过3D印刷方法在一个过程中印刷所需厚度的粘合剂层104，而不是在网眼印刷或其他常规印刷方法中需要多次印刷过程。
在一个实施例中，使用FDM方法来使用3D印刷机来印刷粘合剂层104。在此实施例中，将热塑性粘合剂从挤压头以小珠形式挤出，从而形成粘合剂层104。通常使用步进电机或伺服电机来移动挤压头。适用于FDM方法的热塑性粘合剂包括但不限于共聚酯和共聚多酰胺热熔粘合剂(例如，来自EMS-Griltech的)、尼龙多元聚合物树脂(例如，来自DuPont的)、共聚多酰胺(例如，来自Evonik的)、共聚酯(例如，来自Evonik的)以及热塑性聚氨酯树脂(例如，来自Dakota的Unex TPU)。
在另一个实施例中，使用STL方法来印刷粘合剂层104。在此实施例中，使用3D印刷机来涂覆液体光聚合物组合物，并且在印刷每个层之后通过能量源(例如，UV光源)将其固化。光聚合物组合物可以含有可在UV能量源下固化的单体和/或低聚物和光引发剂。光聚合物组合物还可以含有热塑性树脂。对于热转印标签具有充分热塑性特征的适宜光聚合物组合物包括具有至少一种热塑性树脂的光聚合物组合物，例如Downs等人的美国专利号5,919,834中公开的那些热塑性树脂，该专利受让给本申请的受让人并以引用的方式并入本文。
在一些实施例中，图形层102也使用3D印刷方法来印刷或者数字印刷。
如图5中所示，热转印标签100被放置在基底108(例如，衬衫面料)上，从而使得粘合剂层104面对基底108。通过热压机(诸如标签施加器)在载体层106上施加热30和压力32。当施加热量30和压力32时，粘合剂层104软化并且永久地粘合到基底108。剥离载体层106，并且由于图形层102与粘合剂层104之间的粘合强度大于图形层102与载体层106之间的粘合强度，使得图形层102保持附着到粘合剂层104，并且转印到基底108。如图6中所示，当将热转印标签100被施加在基底108上时，通过3D印刷方法印刷在图形层102上而大体上没有伸出的粘合剂层104提供大体上无“光晕”的标签。
图8是根据一个实施例的转印并附连在基底18上的热转印标签的透视顶视图。图形层102具有圆形的图形区域112，并且粘合剂层104具有类似的圆形粘合剂区域114。粘合剂层104是使用3D印刷机印刷的，该3D印刷机具有约0.05mm至约0.10mm之间的容差范围。因此，在此实施例中，粘合剂层104被印刷在图形层102上，从而使得粘合剂区域114比图形区域112稍大以适应3D印刷机容差。由此，粘合剂区域114的外围部分稍微延伸超出图形区域112，从而产生具有小于约0.10mm的平均宽度116的粘合剂边界110。然而，如通过与图7的现有技术标签相比较可以看出，图8的标签具有比图7的标签大大减少的光晕。
从以上内容可以观察出，在不脱离本发明的新颖构思的真实精神和范围的情况下，可以实现若干修改和变化。应理解，并非意欲或者不应推断出相对于特定实施例的限制。本公开意欲由所附权利要求覆盖属于权利要求的范围内的所有这些修改。

Claims (27)

1.一种大体上无光晕的热转印标签，包括：
印刷在载体层上从而形成图形区域的图形层；以及
3D印刷在所述图形层上从而形成粘合剂区域的粘合剂层；
其中所述粘合剂区域与所述图形区域大体上匹配并重叠，并且所述粘合剂区域的外周边缘延伸超出所述图形区域的外周边缘从而形成具有小于0.15mm的平均宽度的粘合剂边界，从而提供大体上无光晕的热转印标签。
2.如权利要求1所述的大体上无光晕的热转印标签，其中所述图形层包括至少两种不同的背衬颜色。
3.如权利要求1所述的大体上无光晕的热转印标签，其中所述热转印标签被配置成使得所述图形层和所述粘合剂层在施加热和压力时转印到基底上，其中所述图形层通过所述粘合剂层附着到所述基底。
4.如权利要求1所述的大体上无光晕的热转印标签，其中所述图形层周围的所述粘合剂边界的所述平均宽度为0.05mm至0.10mm。
5.如权利要求1所述的大体上无光晕的热转印标签，其中所述粘合剂层包括热塑性热活化型粘合剂。
6.如权利要求1所述的大体上无光晕的热转印标签，其中所述粘合剂层包括含有单体和/或低聚物、光引发剂和热塑性树脂的光聚合物组合物。
7.一种制造热转印标签的方法，包括以下步骤：
将图形层印刷在载体上；
将粘合剂层印刷在所述图形层上；并且
其中所述粘合剂层是使用3D印刷方法印刷的。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述图形层是使用网眼印刷方法、柔性版印刷方法、轮转凹版印刷方法或移印方法印刷的。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述图形层是数字印刷的。
10.如权利要求7所述的方法，其中所述图形层是使用3D印刷方法印刷的。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述粘合剂层是使用熔融沉积成型(FDM)3D印刷方法印刷的。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述粘合剂层是使用热塑性粘合剂印刷的。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述热塑性粘合剂包括共聚酯树脂、共聚多酰胺树脂、尼龙多元聚合物树脂和/或热塑性聚氨酯树脂。
14.如权利要求7所述的方法，其中所述粘合剂层是使用立体平版(STL)3D印刷方法印刷的。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述粘合剂层是使用含有单体和/或低聚物和光引发剂的光聚合物组合物印刷的，其中所述光聚合物组合物当暴露于UV能量源时被固化。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述光聚合物组合物进一步含有热塑性树脂。
17.如权利要求7所述的方法，其中所述图形层被印刷以在所述载体上形成图形区域，并且所述粘合剂层被印刷在所述图形区域上以形成粘合剂区域，其中所述粘合剂层被印刷成使得所述粘合剂区域大体上与所述图形区域匹配和重叠，并且所述粘合剂区域的外周边缘延伸超出所述图形区域的外周边缘从而形成具有小于0.15mm的平均宽度的粘合剂边界。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述图形区域周围的所述粘合剂边界的所述平均宽度为0.05mm至0.10mm。
19.一种制造如权利要求1-6中任一种大体上无光晕的热转印标签的方法，包括以下步骤：
将图形层印刷在载体上；
将粘合剂层印刷在所述图形层上；
其中所述粘合剂层是使用3D印刷方法印刷的。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述图形层是使用网眼印刷方法、柔性版印刷方法、轮转凹版印刷方法或移印方法印刷的。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述图形层是数字印刷的。
22.如权利要求19所述的方法，其中所述图形层是使用3D印刷方法印刷的。
23.如权利要求19所述的方法，其中所述粘合剂层是使用熔融沉积成型(FDM)3D印刷方法印刷的。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述粘合剂层是使用热塑性粘合剂印刷的,其中所述热塑性粘合剂包括共聚酯树脂、共聚多酰胺树脂、尼龙多元聚合物树脂和/或热塑性聚氨酯树脂。
25.如权利要求19所述的方法，其中所述粘合剂层是使用立体平版(STL)3D印刷方法印刷的。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述粘合剂层是使用含有单体和/或低聚物和光引发剂的光聚合物组合物印刷的，其中所述光聚合物组合物当暴露于UV能量源时被固化，其中所述光聚合物组合物进一步含有热塑性树脂。
27.如权利要求19所述的方法，其中所述图形层被印刷以在所述载体上形成图形区域，并且所述粘合剂层被印刷在所述图形区域上以形成粘合剂区域，其中所述粘合剂层被印刷成使得所述粘合剂区域大体上与所述图形区域匹配和重叠，并且所述粘合剂区域的外周边缘延伸超出所述图形区域的外周边缘从而形成具有小于0.15mm的平均宽度的粘合剂边界。
CN201480030309.3A 2013-05-28 2014-05-27 热转印标签及其制造方法 Active CN105246704B (zh)

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