CN111295292A - 热转移标签 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热转印，其包括基于硅氧烷的热转印油墨和数字印刷的调色剂图像，特别是用于织物、服装物品、衣服和配件。本主题特别适合用于热转印贴标签或在聚酯织物和衣服上产生装饰。

Description

热转移标签
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月26日提交的美国临时申请62/563,181的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本主题涉及热转印，其包括基于硅氧烷的热转印油墨和数字印刷的调色剂图像，特别是用于织物、服装和配件上。本主题特别适合用于聚酯织物和服装等的热转印贴标签。
背景技术
转印装饰、标签、贴片、标签、标识标语、装饰等被广泛用于各种不同的应用，包括徽标、商标、键盘符号(无论是数字、字母或字母数字或其他符号)、运动设计、徽标以及名称、织物和服装的设计细节、字标和背景、各种形状的艺术品等。这些有时在本文中称为设计、图像和/或标记。在一些应用中，这些装饰部件具有热转印的性质，通常被称为标签，适合应用于织物、服装和配件，这些织物、服装和配件属于高性能面料品种，在进行热转印应用时表现出相对高的损害易感性。用热转印装饰部件增强的这种高性能的织物、衣物、服装和配件通常涉及所谓的“纺织品(soft goods)”，这是本领域中通常理解的术语。实例包括服装、上装、下装、头饰、鞋类、外套、内衣、服装、运动服织物、其他片状商品、横幅、旗帜、运动或运动服、制服及其组合。
用于纺织品等的高性能面料可包括表现出可拉伸性、柔软的触觉特性和鲜艳的颜色外观，同时在制造过程中是柔性的那些织物。适合包括在高性能面料类别中的典型合成纤维包括聚酯、聚酰胺、尼龙、以及此类材料与棉和/或可拉伸或有弹性的材料例如氨纶或弹性纤维或
Figure BDA0002475319630000011
等的组合。高性能织物是热转印的一个特殊挑战。
发明内容
本主题的几个方面可以在下面描述和要求保护的设备和系统中单独或一起体现。这些方面可以单独使用，也可以与本文所述主题的其他方面结合使用，并且这些方面的一起描述并不旨在排除单独使用这些方面或排除单独要求保护这些方面，或以不同的组合使用这些方面，如所附权利要求书中可以提出的。
本公开提供了一种用于织物和纺织品，特别是用于由性能织物制成的服装的热转印标签结构。热转印标签结构也适用于由棉和棉混纺制成的服装、成衣和配饰。
印刷的油墨设计层包括在可以使用调色剂或油墨的激光印刷过程中数字印刷的图像。通过使用基于硅氧烷的相容性层或添加剂，所述图像，例如由基于调色剂的系统产生的图像，被固定以使其能够粘合至标签结构的转印部分，且特别是粘合至基于硅氧烷的热转印油墨层。相容性层或添加剂还允许改进水基油墨与基于硅氧烷的热转印油墨的相互作用而不会降低固化过程。
在一个方面提供了一种热转印标签，其包括具有标签载体和脱模层的支撑部分；和转印部分。转印部分位于支撑部分脱模层上，用于在热和压力条件下将转印部分从支撑部分转移到织物基材。
在另一个实施方式中，转印部分包括具有第一表面和第二表面的热转印硅氧烷油墨层，其中第一表面被暴露以允许与待标记的织物基材直接接触。提供包括印刷调色剂层的图像层以及与热转印硅氧烷油墨层的第二表面接触的相容性层。相容性层将调色剂层粘合到热转印硅氧烷油墨层上。
热转印硅氧烷油墨层可包括硅氧烷油墨基础组合物；颜料；和热转印粘合促进剂，其是包括以下的组中的一种或多种：(i)氢键合的硅；(ii)有机硅烷；和(iii)金属螯合物。热转印硅氧烷油墨层可进一步包括至少一种热转印粘合剂。
相容性层可以由包含十甲基四硅氧烷、原硅酸四乙酯和丁氧基钛(IV)的组合物形成。
在本发明的一个实施方式中，图像层除了图像层之外还包括印刷的水基油墨层。
在本发明的另一方面，提供了一种热转印标签，其包括支撑部分和转印部分。转印部分包括具有第一表面和第二表面的热转印硅氧烷油墨层。暴露第一表面以允许其与要标记的织物基材直接接触。提供了图像层，其包括与热转印硅氧烷油墨层的第二表面接触的印刷的调色剂层。所述热转印硅氧烷油墨层包括相容性添加剂，用于将图像层粘合至热转印硅氧烷油墨层。
附图说明
图1是根据本公开的热转印标签组合件的第一实施方式的示意性剖视图。
图2是根据本公开的热转印标签组合件的第二实施方式的示意性剖视图，其还包括水基油墨层；
图2A提供了图2所示的热转印标签的另一实施方式的另一示意性剖视图；
图2B示出了图2所示的热转印标签的另一实施方式的另一示意性剖视图；
图3是图1所示的替代实施方式的示意性剖视图。
具体实施方式
本文公开了本发明的详细实施方式；然而，应当理解，所公开的实施方式仅是本发明的示例，其可以以各种形式实施。因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员以实际上任何适当的方式不同地应用本发明的代表性依据。
图1是热转印标签结构的示意图并且示出了第一实施方式，其实现了将期望的图像、设计和/或标记安全地转印到织物基材。标签结构10包括支撑部分20和转印部分30。支撑部分20包括标签载体22和脱模层或涂层24。
支撑部分20通常具有向标签组合件提供机械强度的功能，允许进行例如缠绕在辊中以进行存储、堆叠以及作为用于供给机械化操作的标签的处理。典型的标签载体片是纤维素或聚合物膜，例如热稳定的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。膜的背面可被涂覆以防止当膜彼此堆叠时静电积聚和粘连。在一个实施方式中，载体的厚度为4mil(100μm)。也可以使用更薄的膜，例如那些厚度为50至75μm的膜。标签载体22也可以涂覆一层或多层以提供消光效果。
脱模层24被涂覆或印刷在载体22上。在一个实施方式中，脱模层被涂覆在载体22的两侧上。脱模层还用作热脱模以允许转印部分30与支撑部分20在热转印后分离。所述脱模层可以基于聚合物蜡，该聚合物蜡对商业数字印刷中使用的调色剂表现出亲和力，例如
Figure BDA0002475319630000031
打印机的数字印刷工艺。用于脱模层的合适的聚合物蜡的实例包括聚乙烯丙烯酸和甲基丙烯酸(EAA和EMA)、通过氧化过程变成极性的聚烯烃蜡。脱模层也可以包含抗粘连添加剂，当在热转印过程中将载体剥离时，其促进脱模层从载体上脱离。脱模添加剂的实例是与EAA相容的极性蜡，例如巴西棕榈蜡和褐煤蜡。其他脱模添加剂包括纯净形式或与其他聚烯烃组合的复合颗粒形式的聚四氟乙烯颗粒。在一个实施方式中，脱模层的优选涂层重量为0.5至5gsm。
转印部分30通常包括调色剂图像层32、覆盖在调色剂图像层32上的相容性层34和热转印硅氧烷油墨层36。脱模层24接收调色剂图像层32。调色剂图像层32通常使用液体电子照相方法进行数字印刷，通过这种方法将带电的液体油墨(即调色剂)干燥并通过热毯将其施加到脱模层上。液体调色剂通常包括颜料、粘合剂、载体溶剂、分散剂和电荷添加剂。可以使用
Figure BDA0002475319630000041
数码机器以单张进纸格式印刷调色剂图像层32。应当理解，可以使用包括连续或辊至辊格式的其他印刷技术。
调色剂图像层32上方是相容性层34，其固定调色剂图像并为随后施加的基于硅氧烷的热转印油墨层36提供界面。在一个实施方式中，所述相容性层包括以下组分：
Figure BDA0002475319630000042
相容性层34可以与下面的调色剂图像层32的聚合物相互作用以强化调色剂层抵抗水和磨损。例如，如果调色剂图像层的聚合物包含化学部分，例如羟基或羧基，则相容性层可以使调色剂图像层的聚合物交联。另外，相容性层可以阻止并限制源自脱模层的污染物可能的迁移，使其不能到达上面的热转印硅氧烷油墨层36。诸如胺类的污染物可能毒化并且使用于固化硅氧烷油墨的Pt氢化硅烷化催化剂失活。
相容性层还可以包括二氧化硅前体，例如有机硅酸盐(原硅酸四乙酯和类似的有机硅烷，其具有能够达到潜在的化学调色剂功能的化学部分(羟基、羧基)。这些反应性硅烷的实例包括(3-缩水甘油基氧丙基)三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷)。所述相容性层还可包括能够参与它们所相接的硅氧烷油墨的氢化硅烷化化学固化的硅烷。这种分子的一个实例是三甲氧基(乙烯基)硅烷偶联剂。
相容性层34还可包含分散在流体(溶剂或具有溶剂的水)中的胶态二氧化硅。优选的是已知具有细长或线状颗粒的二氧化硅。这种胶体二氧化硅的实例是Nissan Chemical’s ORGANOSILICASOL：IPA-ST-UP和MEK-ST-UP。
可以使用Meyer棒(编号6-10)将相容性层34涂覆到调色剂图像层上并在100℃的烘箱中干燥1分钟，产生1gsm或更薄的薄透明相容性层。
在相容性层34上方是热转印硅氧烷油墨层36。在大多数应用中，热转印硅氧烷油墨层36是白色层。在一个实施方式中，根据在美国专利公开US 2015/0004336中描述的组合物制备所述热转印硅氧烷油墨层，其内容通过引用并入本文。
在一个实施方式中，热转印硅氧烷油墨层36是热转印纺织品油墨，其包括：(a)硅氧烷油墨基础组合物；(b)颜料；(c)热转印粘合促进剂，其为包括以下的组中的一种或多种：(i)氢键合的硅；(ii)有机硅烷；和(iii)金属螯合物。
合适的颜料是本领域已知的，因此不进一步详细讨论。它们包括所有类型的颜料、油墨、酊剂、染料、着色剂和“颜色”，并且以本领域已知的相关比例包括在内，以提供所需的图像数量和质量。合适的颜料和染料包括但不限于炭黑、二氧化钛、氧化铬、铋钒氧化物等。所述颜料可以相对于硅氧烷油墨基础为25:75至70:30的比例分散在热转印纺织品油墨组合物中。
热转印硅氧烷油墨可包括上面列出的任何比例和/或比率的热转印粘合促进剂，例如以0.1wt％至10wt％的量，可选地以0.5wt％至5wt％的范围。
组(c)(i)的氢键合的硅可包括
Figure BDA0002475319630000051
其中，m在0至120的范围内，并且n在1至120的范围内。可选地，可以包括一种或多种不同的氢键合的硅氧烷作为粘合促进剂。
组(c)(ii)的有机硅烷可以是硅烷、硅烷的低聚反应产物或它们的组合，特别是烷氧基硅烷。可选地，所述有机硅烷可包括：(i)通式R3bSiR4(4-b)，其中每个独立地是一价有机基团；每个R4是烷氧基；且b是0、1、2或3；或(ii)通式R5cR6dSi(OR5)4-(c+d)，其中每个R5独立地为具有至少1个碳原子的取代或未取代的一价烃基，并且每个R6包含至少一个具有粘合促进基团例如氨基、环氧基、巯基或丙烯酸酯基团的SiC键合基团，c为0、1或2，d为1或2，且c+d之和不大于3，或其部分缩合物。
有机硅烷可包括烷氧基硅烷，其示例为二烷氧基硅烷，例如二烷基二烷氧基硅烷或三烷氧基硅烷，例如烷基三烷氧基硅烷或烯基三烷氧基硅烷，或其部分或全部水解产物，或其另一组合。
组(c)(iii)的金属螯合物可以包括任何合适的金属(例如锆(IV)或钛)，其形式为合适的螯合物例如四乙酰丙酮酸酯、六氟乙酰丙酮酸酯、三氟乙酰丙酮酸酯、四(乙基三氟乙酰丙酮酸酯)、四(2,2,6,6-四甲基-庚二酮基)、二丁氧基双(乙基丙酮酸酯)、二异丙氧基双(2,2,6,6-四甲基-庚二酮基)或β-二酮配合物，包括其烷基取代和氟取代的形式。可选地金属螯合物是锆螯合物，可选地是乙酰丙酮锆，例如四乙酰丙酮锆(也称为“Zr(AcAc)4”)(包括其烷基取代和氟取代的形式)。
所述硅氧烷油墨基础组合物可包括一种或多种本领域已知的硅氧烷油墨基础组合物，并且本发明不限于此。可选地，所述硅氧烷油墨基料如美国专利公开US 2007/141250中所定义，该专利通过引用并入本文。可选地，用于热转印纺织物油墨的硅氧烷油墨基础组合物可包括：
(A)100重量份的液态聚二有机硅氧烷，其每个分子中至少包含两个烯基，
(B)每个分子中至少包含三个与硅键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷，其用量为该成分中硅键合的氢原子总数与成分(A)中所有烯基总量的摩尔比是0.5:1至20:1，
(C)基于成分(A)的量为5至50重量份的增强填料，
(D)基于成分(A)、(B)和(C)的组合重量计100重量份，0.05到4.5重量份的聚二有机硅氧烷-聚醚共聚物，其包含5至50摩尔％的聚醚，和
(E)氢化硅烷化催化剂。
在一个实施方式中，热转印硅氧烷油墨层还包括一种或多种热转印粘合剂。这种粘合剂是众所周知用于此目的的。例如，热转印粘合剂可以包括热塑性聚合物树脂。
热转印硅氧烷油墨层的固化由成分(E)催化，成分(E)可以是选自元素周期表的铂族的金属或该金属的化合物。所述金属包括铂、钯和铑。优选铂和铂化合物，因为这些催化剂在氢化硅烷化反应中具有高活性。
可以通过将标签组合件放置在基材例如织物或纺织品上，施加热量，并去除支撑结构以将转印部分作为持久图像留在基材上而将图1的标签转移到所述基材上。
图2是另一种热转印标签结构的示意图，其除了调色剂图像层外还包括水基图像层。标签结构110包括支撑部分120和转印部分130。支撑部分120包括标签载体122和脱模层或涂层124。
转印部分130在大多数方面与转印部分30相似，两者之间的主要区别在于该结构中包括水基图像层133。可以将水基油墨层133直接印刷到脱模衬层124上，使其不与调色剂图像层132重叠。可选地，水基油墨层133可以与调色剂图像层132的一部分重叠。可选地，水基油墨层133可以完全覆盖调色剂层132。在这种情况下水基油墨将包含化学上定影调色剂图像所需的反应性成分。可以通过丝网印刷、喷墨印刷、凹版印刷、柔性版印刷等形成水基油墨层133。
相容性层134覆盖在调色剂图像层132和水基油墨层133上，以阻止和限制源自脱模层或水基油墨的污染物到达上面的热转印硅氧烷油墨层136的可能的迁移。污染物例如胺类可能毒化，并使用于固化硅氧烷油墨的Pt氢化硅烷化催化剂失活。在生产水基阴离子聚合物分散体中不仅使用了挥发性胺，而且在聚合物骨架或聚合物末端也可能存在含氨基的聚合物(即聚酰胺、聚氨酯等)。
相容性层134上方是热转印硅氧烷油墨层136。通过将标签组合件放置在基材上，施加热量并去除支撑结构以将转印部分作为持久图像留在基底上，可以将图2中的标签转印到诸如织物或纺织品的基材上。
注意图2A，示出了图2的替代实施方式，其中水基油墨层133基本覆盖图像调色剂层132。
图2B是本发明的热转印标签的另一实施方式，其中水基油墨层133位于载体和/或脱模层122、124的顶部。
图3是另一种热传递标签构造的示意图，其中将相容性添加剂掺入热转印硅氧烷油墨层中。标签结构210包括支撑部分220和转印部分230。支撑部分220包括标签载体222和脱模层或涂层224。
调色剂层232被印刷到脱模层224上。调色剂层232上方是热转印硅氧烷油墨层236，其由包括相容性添加剂和基于硅氧烷的热转印油墨的组合物形成。在一个实施方式中，根据美国专利公开US 2015/0004336中所述的组合物，制备基于硅氧烷的热转印油墨，该油墨在上文中有更详细的描述。在一个实施方式中，所述相容性添加剂包括以下组分：
Figure BDA0002475319630000081
当相容性添加剂掺入基于硅氧烷的热转印油墨中时，提供了与单独的相容性层相似的优点，并且不干扰基于硅氧烷的热转印油墨的硅氧烷交联化学。
除了本文示出的那些实施方式之外，还可以采用其他实施方式而不背离本公开的范围。例如，除了与贴片或徽章相关联的大致为圆形或圆柱形的标签外，标签可以具有特定目的所需的周边形状，例如，采用装饰性装饰、公司徽标或艺术品的形式。其他选择包括通过最小化第二阻挡层覆盖的厚度和面积来增强标签等的柔性，从而在能够更好地贴合贴有标签的基材例如织物或衣服的弯曲性或流动性方面提供改进的标签性能。
应该理解，上述实施方式说明了本主题原理的一些应用。在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出许多修改，包括本文单独公开或要求保护的特征的那些组合。由于这些原因，本文的范围不限于以上描述，而是如所附权利要求书中所述，并且应理解权利要求书可以针对本文的特征，包括作为本文单独公开或要求保护的特征的组合。

Claims (12)

1.一种热转印标签，包括：
具有标签载体和脱模层的支撑部分；和
转印部分，所述转印部分位于所述支撑部分脱模层上，用于在热和压力的条件下将所述转印部分从所述支撑部分转移到织物基材，所述转印部分包括：
具有第一表面和第二表面的热转印硅氧烷油墨层，所述第一表面暴露以允许与要标记的织物基材直接接触；
包括印刷的调色剂层的图像层；和
与所述热转印硅氧烷油墨层的第二表面接触的相容性层，其中所述相容性层将所述调色剂层粘合到所述热转印硅氧烷油墨层。
2.根据权利要求1所述的热转印标签，其中所述热转印硅氧烷油墨层包括：
硅氧烷油墨基础组合物；
颜料；和
热转印粘合促进剂，其是包括以下的组中的一种或多种：
氢键合的硅；
有机硅烷；和
金属螯合物。
3.根据权利要求2所述的热转印标签，其中所述热转印硅氧烷油墨还包括至少一种热转印粘合剂。
4.根据权利要求2所述的热转印标签，其中所述相容性层是透明的。
5.根据权利要求2所述的热转印标签，其中所述相容性层具有约1gsm的厚度。
6.根据权利要求2所述的热转印标签，其中所述相容性层由包含十甲基四硅氧烷、原硅酸四乙酯和丁氧基钛(IV)的组合物形成。反应性硅烷和胶体二氧化硅。
7.根据权利要求2所述的热转印标签，其中所述图像层还包括印刷的水基油墨层。
8.一种热转印标签，其包括：
支撑部分，其具有标签载体和脱模层；和
转印部分，所述转移部分位于所述支撑部分脱模层上，用于在热和压力的条件下将所述转印部分从所述支撑部分转移到织物基材，所述转印部分包括：
具有第一表面和第二表面的热转印硅氧烷油墨层，所述第一表面被暴露以允许与要标记的织物基材直接接触；和
图像层，其包括印刷的调色剂层，所述图像层与所述热转印硅氧烷油墨层的第二表面接触；
其中所述热转印硅氧烷油墨层包含相容性添加剂，用于将所述调色剂层粘合到所述热转印硅氧烷油墨层。
9.根据权利要求8所述的热转印标签，其中所述热转印硅氧烷油墨层包括：
硅氧烷油墨基础组合物；
颜料；和
热转印粘合促进剂，其是包括以下的组中的一种或多种：
氢键合的硅；
有机硅烷；和
金属螯合物；和
包含十甲基四硅氧烷、原硅酸四乙酯和丁氧基钛(IV)的相容性添加剂。
10.根据权利要求8所述的热转印标签，其中所述热转印硅氧烷油墨层还包括至少一种热转印粘合剂。
11.根据权利要求8任一项所述的热转印标签，其中所述图像层还包括印刷的水基油墨层。
12.一种热转印标签，其包括：
水基油墨；
调色剂图像层；和
其中所述调色剂图像层被所述水基油墨层基本覆盖。
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