CN117295614A - 直接热标签和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及标签(20)，所述标签可具有面材(21)。直接热涂料层(21A)可在所述面材(21)上，所述直接热涂料被配置至当被直接热打印时通过热活化选择性地变暗或改变颜色。可提供粘合剂层(22)，所述直接热涂料层(21A)处于所述面材(21)与所述粘合剂层(22)之间。

Description

直接热标签和使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年3月26日提交的第63/166,598号美国专利申请的优先权，并通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及直接热打印和标签(label)。

背景技术

直接热打印涉及对在基材上的涂料的选定部位(area)或区域(zone)的加热，以便于通过与基质的反应来热活化染料。根据现有技术的图1，在一个可能的实施方案中，典型的直接热标签10显示为具有面材11、覆盖所述面材11的下表面的粘合剂12、粘合剂剥离层13和支撑衬垫14。所述面材11和粘合剂12结合在一起，并且在从所述支撑衬垫14移除所述面材11时，所述粘合剂12保持与面材11粘结。通过粘合剂剥离层13可促进从所述支撑衬垫14移除所述面材11。标签10具有直接热涂料15，所述直接热涂料具有染料和基质，以及可能的其它化合物和/或物质。印刷头(print head)A(又称打印头(printhead))被控制以通过接触加热直接热涂料(direct thermal)的期望部位，并引起染料与基质之间的反应，以使所述部位变黑。变黑的部位限定在标签10上的打印。直接热包装或标签材料通常由纸或薄的热塑性面材膜材料制成。热塑性塑料是由一种或多种聚合物树脂组成的塑料类型，所述聚合物树脂在被加热时软化并在被冷却时硬化。当被加热或被冷却多次时热塑性塑料没有显示出任何化学特性变化。

已知直接热打印具有成本效益，值得注意地是通过不需要在打印机中的墨粉、打印机应用型油墨或墨带而因此通过用于直接热打印中的相对便宜的打印机来打印而具有成本效益。然而，用直接热打印的部位可能随着时间的推移而褪色，并且可能缺乏对呈液体或呈其它形式的物质例如溶剂、油、油脂和/或化学品的抵抗能力。通过由摩擦、磨损、频繁触摸产生的物理接触，以及通过暴露于紫外线或辐射、日光或阳光、户外暴露以及其它环境和其它条件，也可能损坏直接热打印。

发明内容

本公开的一个目的是提供解决与现有技术相关的问题的直接热标签构造。

本公开的另外目的是提供用于制造和/或使用直接热标签的方法。

在本公开的第一方面中，提供标签，其包括：面材；在所述面材上的直接热涂料层，所述直接热涂料被配置以当被直接热打印时通过热活化选择性地变暗或改变颜色；和粘合剂层，其中所述直接热涂料层处于所述面材与所述粘合剂层之间。

另外根据第一方面，例如，所述直接热涂料包含热致变色油墨和/或热致变色油墨活化物质。

还另外根据第一方面，例如，所述热致变色油墨是隐色染料。

还另外根据第一方面，例如，在所述直接热涂料中可存在稳定剂，以抑制所述隐色染料的再结晶。

还另外根据第一方面，例如，所述稳定剂是苯酚。

还另外根据第一方面，例如，敏化剂可在所述直接热涂料中，以优化着色温度并促进混合。

还另外根据第一方面，例如，所述敏化剂是1,2-二-(3-甲基苯氧基)乙烷或2-苄氧基萘。

还另外根据第一方面，例如，所述直接热涂料包含以下物质中的至少一种：双酚A(BPA)、双酚S(BPS)、磺酰脲类、和/或取代的水杨酸类的锌盐。

还另外根据第一方面，例如，所述面材具有在0.10密耳至2.8密耳之间的厚度，包括端值。

还另外根据第一方面，例如，所述面材由选自以下的材料制成：热塑性膜、聚合物、合成膜、丙烯酸酯、聚对苯二甲酸亚乙基酯、聚烯烃、聚丙烯、定向的聚丙烯、双轴定向的聚丙烯(BOPP)、乙烯基聚合物、聚乙烯、聚酰胺类、尼龙、聚酰亚胺或聚苯乙烯。

还另外根据第一方面，例如，所述面材由热固性材料制成。

还另外根据第一方面，例如，无线通信组件可以在所述标签中。

还另外根据第一方面，例如，可提供剥离衬垫，所述粘合剂层可剥离地被粘附在所述剥离衬垫上。

还另外根据第一方面，例如，所述剥离衬垫包括粘合剂剥离层和支撑衬垫，所述粘合剂剥离层处于所述粘合剂层与所述支撑衬垫之间。

还另外根据第一方面，例如，另一面材可被粘附至所述粘合剂层的下侧。

还另外根据第一方面，例如，所述另一面材与所述面材相比更厚。

根据本公开的第二方面，提供标签，其包括：面材，所述面材具有上表面和下表面；和在所述面材的下表面上的直接热涂料层，所述直接热涂料被配置以当被直接热打印时通过热活化选择性地变暗或改变颜色；其中所述直接热涂料层处于所述面材与所述标签被固定至的物品之间。

根据本公开的第三方面，提供用于制造直接热标签的方法，其包括在面材的表面上施加直接热涂料；和将粘合剂层直接地施加至所述直接热涂料上；其中所述直接热涂料层处在所述面材与所述粘合剂层之间。

根据本公开的第四方面，提供使用直接热标签的方法，其包括：获得具有由面材屏蔽的直接热涂料层的标签；透过所述面材热活化所述直接热涂料层中的选定区域，以使所述选定区域变暗；和将具有所述变暗的选定区域的所述标签粘附至物体，使得所述直接热涂料层处于所述面材与所述物体之间。

根据本公开的第五方面，提供制造直接热标签的方法，其包括：在面材的表面上施加直接热涂料；在所述直接热涂料上施加至少一个阻挡层；和将粘合剂层直接地施加至所述至少一个阻挡层上；其中所述直接热涂料层处于所述面材与所述至少一个阻挡层的层之间。

附图说明

图1是根据现有技术的直接热标签在其打印之前和打印之后的顺序的示意图；

图2是根据本公开的变体的直接热标签的一部分的示意图；

图3A是根据本公开的变体的直接热标签的示意图；

图3B是根据本公开的变体的具有阻挡膜的直接热标签的示意图；

图4是用于打印图3A的直接热标签的方法的示意图；

图5是图4的直接热标签的示意图，其中剥离衬垫被移除；

图6是图4的直接热标签在基材上的示意图；

图7A是根据本公开的变体的具有第二面材的直接热标签的示意图；

图7B是根据本公开的变体的具有第二面材和阻挡膜的直接热标签的示意图；

图8是用于打印图7A的直接热标签的方法的示意图；

图9是图7A的直接热标签在剥离衬垫被移除的情况下的示意图；

图10是图7A的直接热标签在基材上的示意图；

图11A是根据本公开的变体的具有第二面材和清漆或涂料的直接热标签的示意图；

图11B是根据本公开的变体的具有第二面材、清漆/涂料和阻挡膜的直接热标签的示意图；

图12是用于打印图11B的直接热标签的方法的示意图；

图13是图11B的直接热标签在剥离衬垫被移除的情况下的示意图；和

图14是图11B的直接热标签在基材上的示意图；

具体实施方式

参考附图，更特别地参考图2、图3A和图3B，根据本公开的变体的直接热标签通常以20示出。表述“直接热”被用作描述标签20的本质的名称，即，可用直接热打印机打印的标签。直接热打印使用经化学处理的热敏性介质，当所述介质在热敏打印头(thermalprinthead)下方经过时，例如通过传导，所述介质变黑或改变颜色。在一个可能的实施方案中，标签20可具有面材21、直接热涂料21A、任选存在的阻挡层21B(图3B)、在所述直接热涂料21A的下表面上或所述阻挡层21B的下表面上的粘合剂22、粘合剂剥离层23、和/或支撑衬垫24。图2示出所述直接热涂料21A首先被施加至所述面材21上，然后，如在图3A中所示，所述粘合剂22可被施加至所述直接热涂料21A，或如在图3B中所示，所述粘合剂22被施加在所述阻挡层21B上。在适用于在本文中描述的标签20的所有构造的变体中，考虑的是在所述面材21的下侧上使用表面处理，以帮助所述直接热涂料21A粘附至所述面材21。此外，还考虑的是在所述面材21的任意一侧或两侧上的对所述面材21的表面处理，例如电晕处理、等离子体处理、火焰处理、或化学处理，以进一步增强粘附能力。考虑的是表面处理与粘附促进处理的组合。阻挡涂料或层21B可以任选地存在于所述直接热涂料21A与所述粘合剂22之间，以防止对所述直接热涂料21A的污染，例如粘合剂对所述直接热涂料21A的污染。阻挡层21B可以是单层、双层、多层。例如，直接热涂料21A可以作为液体被施加至面材21的表面上。一旦被干燥或固化以便形成直接热涂料层21A，可将粘合剂22直接地施加至所述直接热涂料层21A上。

标签20在剥离衬垫上，该剥离衬垫可包括在支撑衬垫24上的粘合剂剥离层23。表述“标签20”用于在本文中描述的所有变体，并且包括在本文中描述的各种层、涂料等，并且这包括剥离衬垫(该剥离衬垫可以包括在支撑衬垫24上的粘合剂剥离层23)，尽管当标签20中的可移除的标签部分被粘附至物体时该剥离衬垫被移除并被丢弃。标签20一旦从剥离衬垫移除，仍然可被称为标签20，并且也可以被描述为经拆卸的(detached)标签20或可拆卸的标签20。在另一解释中，可以说，剥离衬垫如果存在(在本文中描述的所有实施方案中它是任选存在的)，则可以不是标签20的一部分。然而，为了一致性，剥离衬垫会被描述为标签20的一部分。此外，一个剥离衬垫可以与多个单独的可移除的标签部分一起使用。剥离衬垫可不具有粘合剂剥离层23，例如在支撑衬垫24具有与粘合剂22接触的低粘附表面的情况下。粘合剂剥离层23可以是基于硅酮的、基于非硅酮的、无溶剂的。剥离衬垫，即支撑衬垫24和在该支撑衬垫上任选存在的粘合剂剥离层23，可以由任何基于聚合物或基于纸的材料制成。基于聚合物的膜衬垫的实例包括热塑性膜，例如聚对苯二甲酸亚乙基酯(PET)、聚烯烃、聚丙烯、定向的聚丙烯、双轴定向的聚丙烯(BOPP)、聚酯、乙烯基聚合物、聚乙烯(polyethylene)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯、合成纸、硅橡胶、尼龙、聚酰胺、聚酰亚胺、基于矿物的合成膜、丙烯酸酯、可堆肥的可生物降解的膜和类似的基于聚合物的材料，以及任何复合材料，或它们的任何组合。基于聚合物的支撑衬垫24的厚度可以在0.5密耳至12.0密耳之间。在另一实施方案中，基于聚合物的支撑衬垫24的厚度可以在0.8密耳至2.0密耳之间。作为另一实施方案，基于聚合物的支撑衬垫24的厚度可以在0.9密耳至1.8密耳之间。作为另一实施方案，基于聚合物的支撑衬垫24的厚度可以在1.1密耳至1.6密耳之间。基于纸的支撑衬垫24可包括但不限于：粘土涂覆的牛皮纸、超级压延的牛皮纸、半透明玻璃纸类、聚乙烯涂覆的牛皮纸例如LDPE涂覆的牛皮纸、MDPE涂覆的牛皮纸、HDPE涂覆的牛皮纸等。上述许多剥离衬垫从Laufenberg GmbH(Krefeld-Hüls，德国)和其它公司是商购可获得的。所述基于纸的支撑衬垫24的厚度可以在1.0密耳至12.0密耳之间。作为一个优选的实施方案，所述基于纸的支撑衬垫24的厚度可以在2.2密耳至3.6密耳之间。作为另一实施方案，所述基于纸的支撑衬垫24的厚度可以在2.0密耳至2.6密耳之间。作为另一实施方案，所述基于纸的支撑衬垫24的厚度可以在2.3密耳至6.0密耳之间。

在一个实施方案中，标签20可以没有剥离衬垫并且缠绕在它自身上作为自缠绕的带。在后一种情况下，粘合剂被容纳(harbored)在下面的卷的面材21的表面上。在这种情况下，所述面材21在该面材的表面上可具有一些剥离涂料，例如包含一种或多种硅酮、氟硅酮或非硅酮剥离涂料的层。如在图5中，面材21、直接热涂料21A和粘合剂22可以从与支撑衬垫24的接合中拉出，例如如在粘合剂剥离层23(如果存在)的辅助下从与支撑衬垫24的接合中拉出。然后，通过粘合剂22的方式可将该面材21粘附至物体上，如在图6中所示。如以下参考图7A至图14所描述的，替代被粘附至基材上，该面材21通过粘合剂22的方式可以被粘附至另一面材，以便充当另一标签材料的层压(lamination)或充当非粘合剂标识(tag)材料的层压或充当任何表面的层压。在图中，支撑衬垫24显示为具有与标签20的面材21相同的宽度。然而，可以将面材21的废弃部分中的一部分从标签20的可移除的标签部分周围移除(例如，在模切之后)，使得该支撑衬垫24具有与该标签20的可移除的标签部分相比更大的宽度。

面材21可以由任何合适的材料制成，所述材料例如聚合物、合成膜、热塑性或热固性膜例如聚对苯二甲酸亚乙基酯(PET)、聚烯烃、聚丙烯、定向的聚丙烯、双轴定向的聚丙烯(BOPP)、聚酯、乙烯基聚合物(polyvinyl)、丙烯酸酯、聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯、合成纸、硅橡胶、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺、基于矿物的合成膜、可堆肥的可生物降解的膜和类似的基于聚合物的材料等，以及包含单体或聚合物的任何复合材料或包含单体或聚合物的材料的组合。根据一个实施方案，面材21具有在0.10密耳–0.30密耳之间的厚度，包括端值。这样小的厚度可有利于透过所述面材的热传导，以活化在直接热涂料21A中的染料。根据另一实施方案，面材21具有在0.10密耳–2.8密耳之间的厚度，包括端值，但它也可以更薄或更厚。在另一实施方案中，面材21的厚度在0.20密耳–0.4密耳之间，包括端值。在另一实施方案中，面材21的厚度在0.25密耳-0.60密耳密耳之间，包括端值。在另一实施方案中，面材21的厚度在0.30密耳-0.90密耳之间，包括端值。标签20可包括在面材21上的油墨层、面漆、清漆或任何其它类型的涂料。例如，可提供油墨层、清漆、面漆等以避免打印头与面材21的聚合物材料之间的直接接触，因为在一些情况下，热可能影响该聚合物材料。例如，图11A和11B显示出一个这样的清漆层。然而，这是任选存在的，因为以上列出的聚合物材料中的一些可以不受打印头的温度范围的影响。油墨层或清漆或面漆可以是基于水的、基于溶剂的、UV可固化的、LED-UV可固化的、EB可固化的、热可固化的、红外线可固化的、对任何类型的辐射可固化的、100％固体面漆等。

在另一实施方案中，直接热涂料21A可以是透明的、不透明的或半透明的，或可以包含着色剂或油墨以具有着色的背景。它可包含一些粘合促进剂作为配制物的一部分。其它热致变色油墨可以以相同的方式用于其它应用。在另一实施方案中，面材21可包括附加的面漆层。该面材21可以在它的整体上或在热打印的区域中是透明的，或具有不同程度的不透明度和透明度，以便打印品(printing)透过(through)面材21是可见的。还在另一实施方案中，面材21可以没有粘合剂22和支撑衬垫24，以便面材21被用作以卷、片材、标识或扇形折叠(fanfold)的形式的非粘合剂材料以用于打印，其中打印头接触该面材21的上表面而没有与直接热涂料21A的直接接触。换言之，热传送透过该面材21，以便于在直接热涂料21A中产生图像。面材21可以是静电粘着膜或涂覆有在没有粘合剂的情况下在支撑衬垫上提供静电粘着能力的涂料的任何膜(在这种情况下，直接热油墨会在面材21与衬垫24之间)。在一个变体中，静电粘着膜可以在没有支撑衬垫的情况下自缠绕。在另一实施方案中，直接热层21A可以被夹在2个静电粘着面材之间，例如以下描述的21和26，而不需要具有粘合剂22和/或粘合剂27。具有这样的面材21的标签20经由静电/静电粘着可以被附接至表面。考虑将直接热层夹在两个非静电粘着面材之间而不需要具有粘合剂22或27的类似实现方式，这样的标签20被用作例如非粘合剂标识材料。标签20可以是以任何形式，例如片材、条、卷、扇形折叠。当以卷的形式时，直接热标签20是以缠绕在它自身上的细长条的形式。当标签20是以没有支撑衬垫的自缠绕构造时，面材21的上表面可以涂覆有粘合剂剥离化合物，例如可包含硅酮、氟硅酮或非硅酮剥离物的涂料。在后一种情况下，粘合剂22可容纳在面材21的上表面上，并且在展开标签20时从面材21剥离。用于标签20的另一实施方案的特征在于没有粘合剂剥离层23的标签和/或未切割的标签材料。用于标签20的另一实施方案的特征在于由许多可移除的标签部分共享的支撑衬垫24(具有或不具有层23)，从而产生许多拆卸的标签20，例如具有多个可拆卸的标签20的支撑衬垫24片材。标签20可具有任何合适的形状，包括圆形、方形、矩形，仅举几个可能性的例子。此外，多个标签20可以在片材、卷等中相互连接，例如由可撕下的穿孔或切口相互连接。

直接热涂料21A是标签20中的具有染料和基质的层/部分。例如，所述直接热涂料21A包含热致变色油墨和/或热致变色油墨活化物质。直接热涂料21A是热敏性的，因为它对热反应以变暗或改变颜色。区域或表面通过与打印头接触而被选择性地加热以变暗，这些区域与面材21的颜色形成对比并构成在标签20上的打印。根据一个实施方案，涂料21A的热致变色油墨是隐色染料。这些染料当在pH中性环境中结晶时具有无色的隐色形式，并且当暴露于称为显色剂的酸时变得着色的。最常用的染料的非限制性实例是螺内酯类(spirolactone)、荧烷类(fluoran)、螺吡喃类和俘精酸酐类。当处于加热状态时，所述酸融化，并且所述酸与所述染料之间的相互作用引发该染料变为它的颜色形式。适用于热致变色材料的酸的实例是十八烷基膦酸、酚类例如双酚A(BPA)和双酚S(BPS)。其它合适的酸性物质可以用作隐色染料(磺酰脲类、取代的水杨酸类的锌盐等)的显色剂。为了优化着色温度并促进混合，可以向直接热涂料21A任选地添加敏化剂，例如1,2-双-(3-甲基苯氧基)乙烷或2-苄氧基萘。这些醚类是用于隐色染料和显色剂的溶剂，并促进在特定的温度下的颜色形成。为了稳定化由该隐色染料、显色剂和敏化剂形成的颜色，在标签20上的施加之前可以向直接热涂料21A添加稳定剂。作为非限制性实例，稳定剂可以是酚类，所述酚类抑制所述染料和显色剂的再结晶，由此稳定化打印的图像。大多数组分通常被微胶囊化在保护性涂料中，以保护内容物免受由组分引起的不期望的影响。在加热时，微胶囊的结构分解，导致组分之间的反应，从而变暗。以上所描述的技术是作为实例提出的，而不是需要其所有构分均存在于直接热涂料21A中以便于实现热打印。例如，直接热涂料21A可能在没有敏化剂或没有稳定剂或没有两者的情况下被活化。可以使用不同类型的热致变色油墨和显色剂。以上描述的标签20可以与其它类型的热致变色油墨一起使用，并且不限于仅描述的特定变体。直接热标签20可以适用于任何机器人、自动化、打印、剥落和标签以及带应用装置中，并且会涉及除了能够活化热致变色的和/或隐色-染料的体系的打印头之外的任何热源。

参考图3A、图3B和图4，标签20以它的准备打印状态示出。在图3A和图3B中，标签20是空白的，这意味着还没有对直接热涂料21A的热活化——一些数据、图像、图形、徽标或标记经由其它印刷可以已经存在。因此，直接热涂料21A被面材21屏蔽。当打印头A被施加至标签20时，它透过(through)面材21可加热直接热涂料21A的选定区域。尽管用直接热打印机A加热，面材21也不会失去它的屏蔽特性。如在图4中所示，在直接热涂料21A中的打印品25是由暴露于来自打印头A的热而引起的，所述打印头A以如在图1中的类似的方式移动至与标签20接触。尽管示意性地示出，打印品25可以采取任何适当的形式，例如字符(字母、数字、编码)、符号、装饰品、代码(例如，QR码、条形码)等等。打印品25可以是任何类型的信息，例如串行(serialized)数字、串行文本、字体、字母数字字符或串行条形码、随机数字、随机条形码、随机字母数字数据、随机文本，或它可以是非可变的信息。打印品25可以是由于隐色染料的释放。

有利地，直接热涂料层21A被面材21屏蔽。此外，一旦具有剥离层23的支撑衬垫24如在图5中所示被移除，并且标签20如在图6中所示被粘附至表面，则直接热涂料层21A(通过粘合剂层22，如果存在的话)被夹在所述面材21与所述表面之间。因此，直接热涂料层21A可以不暴露于环境，例如空气、溶剂、酒精、化学品、油、油脂、光、UV线等。这可以降低打印品25的褪色率，因为面材21屏蔽直接热涂料层21A免受空气、溶剂、酒精、化学品、油、油脂、光、UV线等的损害。某些类型的透明聚合物材料，例如包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体和聚合物、聚苯乙烯的透明聚合物材料，或包含单体、聚合物和UV吸收剂的透明聚合物材料，具有防止户外暴露例如阳光和UV线的能力，并预防在面材21下面的直接热打印变色或褪色。作为一个实施方案，面材21是丙烯酸酯。作为另一实施方案，面材21是聚酯。还另一实施方案，面材21是聚丙烯、定向的聚丙烯或双轴定向的聚丙烯。又另一实施方案，面材21是聚乙烯。还另一实施方案，所述面材是聚酰胺(尼龙)。

标签20的面材21必须具有足够导热的能力，以便来自打印头A的热活化在直接热涂料层21A中的染料。在一个实施方案中，这是通过具有用于面材21的给定厚度来实现的，该给定厚度足够小，从而基本上不阻碍对直接热涂料层21A的热传导。根据一个实施方案，面材21具有在0.10密耳–0.30密耳之间的厚度，包括端值。根据另一实施方案，面材21具有在0.10密耳–2.8密耳之间的厚度，包括端值，或在2.5至72微米之间的厚度，但它也可以更薄或更厚。可考虑其它范围的值。直接热涂料活化温度可以影响打印的暗度和它的品质。根据本公开的一些变体，对于在以上给出的范围内的面材21的厚度，当打印头A处于50℃至300℃范围内的温度下时导致合适品质的打印品。正如通常的实践一样，基于用户偏好可调整打印机设置以实现不同水平的暗度。在一个实施方案中，直接热油墨的活化温度在50℃至300℃之间。在另一实施方案中，直接热油墨的活化温度在65℃至230℃之间。在另一实施方案中，直接热油墨的活化温度在75℃至180℃之间。在另一实施方案中，直接热油墨的活化温度在50℃至160℃之间。

参考图7A，示出标签20的另一变体。图7A的标签20与在本文中针对图2至图6所描述的变体20共享组件，其中类似的元件会具有类似的参考数字，例如对于面材21、直接热涂料层21A、阻挡层21B、粘合剂层22、粘合剂剥离层23和/或支撑衬垫24，支撑衬垫24和粘合剂剥离层23如果存在的话已知为如在本文中描述的其它实施方案中的剥离衬垫。虽然这些层显示为存在于图7A和图7B的变体中，但可任选地移除这些层中的一些。

除了以上描述的各种层之外，图7A的标签20还可具有额外的面材26，也称为面材层26。面材26可包括作为在粘合剂27下方的层压的额外的面材层(未示出)。也已知为层压材料的面材21，和直接热涂料21A、任选存在的阻挡层21B，通过粘合层22可被锚定至面材26。在本公开中描述的任何变体中的粘合剂22可以是任何类型的压敏性或非压敏性粘合剂，包括但不限于基于水的粘合剂；热熔的粘合剂；UV热熔的粘合剂；LED UV可固化热熔的粘合剂；基于橡胶的粘合剂；基于溶剂的粘合剂；基于丙烯酸类的粘合剂；乳状液的粘合剂；乳胶的粘合剂；硅酮的粘合剂；辐射可固化的粘合剂，例如UV可固化的粘合剂、LED UV可固化的粘合剂、热可固化的粘合剂、红外可固化的粘合剂；交联或非交联的粘合剂；热-可冲压的粘合剂；冷-可冲压的粘合剂；热活化的粘合剂等和它们的任何组合。可考虑永久性粘合剂、超永久性粘合剂、可移除的粘合剂、超可移除的粘合剂、可重新定位的粘合剂、可生物降解的粘合剂、可生物堆肥的粘合剂或任何其它类型的粘合剂。面材26可以由任何合适的材料制成，所述合适的材料例如单体、聚合物、合成膜、热固性或热塑性膜例如丙烯酸酯、聚对苯二甲酸亚乙基酯(PET)、聚烯烃、聚丙烯、定向的聚丙烯、双轴定向的聚丙烯(BOPP)、聚酯、乙烯基聚合物、聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯、合成纸、硅橡胶、尼龙、聚酰胺、聚酰亚胺、基于矿物的合成膜、可堆肥的可生物降解的膜和类似的基于聚合物的材料、纸、卡纸、包含纤维素纤维的材料、布、薄纸(tissue)、织造织物或非织造织物、金属箔例如铝箔、金属化的膜、Tyvek等，以及任何复合材料或它们的任何组合。虽然面材21可以是透明的，但面材26可以是不透明的、透明的、半透明的，因为在它处于直接热涂料21A和它的打印品25下方时它不需要是透视的。面材26可以是任何颜色的，其中颜色被包含在面材26本身内部或被打印在它的一个或多个表面上，面材26包括任何类型的油墨、涂料或油墨接受性涂料或处理。显示为27的另一粘合剂层用于将面材26粘附至支撑衬垫24，所述支撑衬垫24例如具有任选存在的粘合剂剥离层23的存在。图7B示出与在图7A中类似的变体，但具有阻挡涂料或阻挡层21B的存在。如在图7B中，阻挡涂料或阻挡层21B可存在于直接热涂料21A与粘合剂22之间，以防止对直接热涂料21A的污染，例如粘合剂22对直接热涂料21A的的污染。在背负式应用中，在7A和7B中示出的直接热标签的另一实现方式可包括在衬垫24下方的的额外的粘合剂层，该容纳额外的粘合剂层容纳在额外的剥离衬垫上。在另一实施方案中，能够发射和/或接收数据或信息的无线通信元件例如RFID(射频识别)或NFC(近场通信)可以被包括在面材26的下面或在本文中描述的标签20中的其它位置处。

图7A和图7B的标签20可以不具有粘合剂剥离层23，例如具有这样的支撑衬垫24，所述支撑衬垫24具有与粘合剂27接触的低粘附表面。在一个实施方案中，图7A和7B的标签20可以没有粘合剂剥离层23、支撑衬垫24和粘合剂27，以便将标签20用作非粘合剂标识。如在图9中，面材21、直接热涂料21A、面材26和粘合剂27可以从与支撑衬垫24的接合中拉出，例如如果存在的话如在粘合剂剥离层23的帮助下从与支撑衬垫24的接合中拉出。然后，如在图10中所示，通过粘合剂27的方式可以将面材26粘附至物体上。在图9中可以观察到，如果切口28一直穿透标签20，但不包括剥离层23和支撑衬垫24，则标签20的残余部分保留在支撑衬垫24上。在对标签20的打印之前，例如在制造时，这些残余部分也可以被移除。

根据一个实施方案，面材26为标签20提供额外的厚度，并且与面材21相比可以是更厚的。这可以例如允许顶部面材21相对薄，并因此限制它对热传导的阻碍。由面材26提供的额外的厚度可促进模切进标签20中，例如由28所示。在一个变体中，切口一直穿透标签20，但不包括剥离层23和支撑衬垫24。如果通向支撑衬垫24的各个层没有组合至足够的厚度，则对标签20的切割可能是困难的，并且可能需要具有有限部署的切割技术。因此，除了顶部面材21之外，面材26的存在可提供一些结构支撑功能。因此，面材26可具有在0.20密耳–20.0密耳之间的厚度，包括端值，但它也可以更薄或更厚。作为一个优选的实施方案，面材26的厚度在0.40密耳至10.0密耳之间。作为另一优选的实施方案，面材26的厚度在0.50密耳至3.8密耳之间。作为另一优选的实施方案，面材26的厚度在0.80密耳至5.0密耳之间。面材26在其上可具有其它打印品，包括数据、图像、徽标、颜色、背景颜色等。面材26可具有任何类型的层或涂料，例如清漆、面漆、熔融物(fusion)、油墨接受性涂料、表面处理例如电晕处理(使用电场经由电离空气增加材料的表面能)、等离子体处理、火焰处理或化学处理等。粘合剂27可以是任何类型的粘合剂，例如压敏性粘合剂或非压敏性粘合剂，包括但不限于：基于水的粘合剂；热熔的粘合剂；UV热熔的粘合剂；基于橡胶的粘合剂；基于溶剂的粘合剂；基于丙烯酸类的粘合剂；乳状液粘合剂；乳胶粘合剂；硅酮粘合剂；辐射可固化的粘合剂，例如UV可固化的粘合剂、热可固化的粘合剂、红外可固化的粘合剂；交联或非交联的粘合剂、热-可冲压的粘合剂、冷可冲压的粘合剂、热活化的粘合剂等和它们的任何组合。可考虑永久性粘合剂、超永久性粘合剂、可移除的粘合剂、超可移除的粘合剂、可重新定位的粘合剂、可生物降解的粘合剂、可生物堆肥的粘合剂或任何其它类型的粘合剂。

参考图7A、图7B，标签20以它的准备打印状态示出。在图7A和图7B中，标签20是空白的，这意味着还没有对直接热涂料21A的热活化——一些数据经由其它印刷可以已经存在。因此，直接热涂料21A被面材21屏蔽。当打印头A被施加至标签20时，它透过面材21可加热直接热涂料21A的选定区域。尽管用直接热打印机A的加热，面材21也不会失去它的屏蔽特性。如在图8中示出的，在直接热涂料21A中的打印品25是由暴露于来自打印头A的热引起的，所述打印头A如图1所示移动至与标签20接触。尽管示意性地示出，打印品25可采取任何适当的形式，例如字符(字母、数字、编码)、符号、装饰品、代码(例如QR码、条形码)等等。打印品25可以是可变的信息，例如串行数字、串行文本、字体、字母数字字符或串行条形码、随机数字、随机条形码、随机字母数字数据、随机文本，或它可以是非可变的信息。打印品25可能是由于经释放的隐色染料或热致变色油墨。

有利地，直接热涂料层21A被面材21屏蔽。此外，一旦剥离层23和支撑衬垫24如在图9中所示被移除，并且标签20如在图10中所示被粘附至表面，则直接热涂料层21A被夹在面材21与面材26之间。

参考图11A，示出标签20的另一变体。图11A的标签20与在本文中针对图2至图10所描述的变体20共享组件，其中类似的元件会具有类似的参考数字，例如面材21、直接热涂料层21A、阻挡层21B、粘合剂层22、粘合剂剥离层23、支撑衬垫24、第二面材26、粘合剂层27和/或切口28。虽然这些层显示为存在于图11A和图11B的变体中，但可以任选地移除所述层中的一些。

除了以上描述的各种层之外，图11A的标签20在面材21的顶部可具有清漆(例如任何类型的清漆、大漆、面漆、油墨接受性涂料、含硅酮的涂料、剥离涂料或任何其它类型的涂料)层29或油墨层。可提供油墨层或清漆以避免打印头与面材21的聚合物材料之间的直接接触，因为在一些情况下，热可影响聚合物材料。图11B示出与在图11A中类似的变体，但具有阻挡涂料或阻挡层21B的存在。如在图11B中，阻挡涂料或层21B可以存在于直接热涂料21A与粘合剂22之间，以防止对直接热涂料21A的污染，例如粘合剂22对直接热涂料21A的污染。

图11A和图11B的标签20可以不具有粘合剂剥离层23，例如具有与粘合剂27接触的低粘附表面的支撑衬垫24。作为一个实施方案，图11A和图11B的标签20可以没有粘合剂剥离层23、支撑衬垫24和粘合剂27，在这样的构造中，图11A和图11B的标签20用作非粘合剂标识。如在图13中，具有清漆29的面材21、直接热涂料21A、面材26和粘合剂27可从与支撑衬垫24的接合中拉出，例如如果存在的话，在粘合剂剥离层23的帮助下从与支撑衬垫24的接合中拉出。然后，如在图14中，通过粘合剂27的方式可以将面材26粘附至物体上。

参考图11A和图11B，标签20以它的准备打印状态示出。在图11A和图11B中，标签20是空白的，这意味着没有对直接热涂料21A的热活化——一些数据经由其它印刷可以已经存在。因此，直接热涂料21A被面材21屏蔽。当打印头A被施加至标签20时，它透过面材21可加热直接热涂料21A的选定区域，其中面材21通过清漆29或类似的面漆被保护而免受热的损害。尽管用直接热打印机A加热，面材21也不会失去它的屏蔽特性。如在图12中所示，在直接热涂料21A中的打印品25是由暴露于来自打印头A的热而引起的，所述打印头A如在图1中所示移动至与标签20接触。尽管示意性地示出，打印品25可采取任何适当的形式，例如字符(字母、数字、编码)、符号、装饰品、代码(例如QR码、条形码)等等。打印品25可以是可变的信息，例如串行数字、串行文本、字体、字母数字字符或串行条形码、随机数字、随机条形码、随机字母数字数据、随机文本，或它可以是非可变的信息。打印品25可以是由于经释放的隐色染料或热致变色油墨。

因此，根据一个实施方案，标签20具有适应于通过它的粘合剂层22被粘附至物体的面材21，在该面材21与该粘合剂层22之间具有直接热涂料层21A。直接热涂料21A在面材21上。直接热涂料21A被配置以当被直接热打印时通过热活化而局部地变暗。该物体可以是任何类型的物体，例如用于实验室中的物体或容器，包括小瓶、管、血液采集管例如真空采血管(Vacutainers)、样品采集管、显微镜载玻片、组织处理盒、板、细胞培养板、微量滴定板、微阵列板、其它类型的板、培养皿、瓶、烧瓶、冷冻箱、低温箱、低温吸管、高脚杯、其它类型的实验室塑料容器、实验室玻璃器皿和金属物体例如冷冻搁物架、液氮搁物架、罐等。此外，本公开涉及在其它行业例如建筑、食品、零售、仓储、汽车、服装、工业、制造、电气、电子、航空、患者护理、医疗、制药、办公用途、文具等中的其它物体、容器和表面。

根据另一个实施方案，方法被限定以用于制造直接热标签20。用于制造直接热标签的方法可至少包括：在面材的表面上施加直接热涂料；和将粘合剂层直接地施加至所述直接热涂料上；其中所述直接热涂料层处于所述面材与所述粘合剂层之间。在另一实施方案中，可存在将一种或多种物质或一种或多种材料的一个或多个阻挡层施加至直接热涂料上的步骤，使得所述阻挡层处于所述直接热涂料与所述粘合剂之间，例如以防止在所述直接热涂料与所述粘合剂之间的扩散，或防止粘合剂迁移至所述直接热涂料中。作为还另一实施方案，在阻挡膜与直接热涂料层之间可存在额外的粘合剂层。该阻挡膜可以是不透明的，以提供白色或颜色背景，或它可以是透明的、半透明的或模糊的(hazy)或具有任何程度的透明度或半透明度或模糊度。也许添加对额外的面材层26和粘合剂27的使用。阻挡层可以是在直接热涂料21A的表面上施加的并固化的单独的膜或液体涂料。阻挡层也可以是液体化合物，该液体化合物可以凝固或固化并形成薄层膜。在固化各个层之后，在多个层中可以施加阻挡涂料。可考虑具有阻挡涂料和阻挡膜的组合。术语“阻挡层”可以意指阻挡涂料或阻挡膜二者。

在另一实施方案中，通过激光束或光源，或通过电磁脉冲或微波或任何其它可以触发颜色变化的因素，可以活化隐色染料的颜色的变化。

虽然在大多数情况下，直接热打印过程包括在加热时变暗的隐色染料，但我们考虑对其它隐色染料或热致变色油墨体系的使用，所述其它隐色染料或热致变色油墨体系可以变为其它颜色，例如从粉色转变至灰色或棕色，或其它颜色，例如蓝色、绿色、红色、黑色、黄色或任何其它色调等。

根据另一实施方案，提供使用直接热标签的方法。将具有变暗的选定区域的标签20粘附至物体。使用直接热标签的方法可包括：获得具有由面材屏蔽的直接热涂料层的标签；透过所述面材热活化所述直接热涂料层的选定区域，以使所述选定区域变暗；和将具有变暗的选定区域的所述标签粘附至物体上，以便所述直接热涂料层处于所述面材与所述物体之间。

在一个变体中，直接热涂料层21A可包含这样的物质或成分，所述物质或成分能够增加对面材21或阻挡膜或阻挡层21B(如果存在的话)的亲和性，或促进对面材21或阻挡膜或阻挡层21B(如果存在的话)的粘附。此外，如果直接热涂料层21A具有这样的亲和性或粘附特性，或如果面材21具有静电粘着特性，则标签20可仅具有面材21和直接热涂料层21A。这样的标签20还可包括支撑衬垫24。

直接热涂料层21A本身可以是超过一个涂料层的结果，其具有在对先前的各个层的固化和/或干燥后所施加的后续层。在另一方面，面材26在粘合剂27下方可具有额外的层压的层。用于层21A的直接热涂料的配制物中有许多变化，所述配制物可以在商业上使用或开发的。所有这些配制物可以用于对在本公开中描述的构建标签20的方法的使用中。使用热致变色油墨的任何未来的配制物也会在本公开的范围内。

Claims (20)

1.标签，其包括：

面材；

在所述面材上的直接热涂料层，所述直接热涂料被配置以当被直接热打印时通过热活化选择性地变暗或改变颜色；和

粘合剂层，

其中所述直接热涂料层处于所述面材与所述粘合剂层之间。

2.根据权利要求1所述的标签，其中所述直接热涂料包含热致变色油墨和/或热致变色油墨活化物质。

3.根据权利要求2所述的标签，其中所述热致变色油墨是隐色染料。

4.根据权利要求3所述的标签，所述标签另外包含在所述直接热涂料中的稳定剂，以抑制所述隐色染料的再结晶。

5.根据权利要求4所述的标签，其中所述稳定剂是苯酚。

6.根据权利要求5所述的标签，所述标签另外包含在所述直接热涂料中的敏化剂，以优化着色温度并促进混合。

7.根据权利要求6所述的标签，其中所述敏化剂是1,2-二-(3-甲基苯氧基)乙烷或2-苄氧基萘。

8.根据权利要求4所述的标签，其中所述直接热涂料包含以下物质中的至少一种：双酚A(BPA)、双酚S(BPS)、磺酰脲类、和/或取代的水杨酸类的锌盐。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的标签，其中所述面材具有在0.10密耳至2.8密耳之间的厚度，包括端值。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的标签，其中所述面材由选自以下的材料制成：热塑性膜、聚合物、合成膜、丙烯酸酯、聚对苯二甲酸亚乙基酯、聚烯烃、聚丙烯、定向的聚丙烯、双轴定向的聚丙烯(BOPP)、乙烯基聚合物、聚乙烯、聚酰胺类、尼龙、聚酰亚胺或聚苯乙烯。

11.根据权利要求10所述的标签，其中所述面材由热固性材料制成。

12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的标签，所述标签另外包括无线通信组件。

13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的标签，所述标签另外包括剥离衬垫，所述粘合剂层可剥离地被粘附在所述剥离衬垫上。

14.根据权利要求13所述的标签，其中，所述剥离衬垫包括粘合剂剥离层和支撑衬垫，所述粘合剂剥离层处于所述粘合剂层与所述支撑衬垫之间。

15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的标签，所述标签包括被粘附至所述粘合剂层的下侧的另一面材。

16.根据权利要求15所述的标签，其中所述另一面材与所述面材相比更厚。

17.标签，其包括：

面材，所述面材具有上表面和下表面；和

在所述面材的下表面上的直接热涂料层，所述直接热涂料被配置以当被直接热打印时通过热活化选择性地变暗或改变颜色；

其中所述直接热涂料层处于所述面材与所述标签被固定至的物体之间。

18.用于制造直接热标签的方法，其包括：

在面材的表面上施加直接热涂料；和

将粘合剂层直接地施加至所述直接热涂料上；

其中直接热涂料层处于所述面材与所述粘合剂层之间。

19.使用直接热标签的方法，其包括：

获得具有由面材屏蔽的直接热涂料层的标签；

透过所述面材热活化所述直接热涂料层的选定区域，以使所述选定区域变暗；和

将具有所述变暗的选定区域的所述标签粘附至物体，使得所述直接热涂料层处于所述面材与所述物体之间。

20.制造直接热标签的方法，其包括：

在面材的表面上施加直接热涂料；

在所述直接热涂料上施加至少一个阻挡层；和

将粘合剂层直接地施加至所述至少一个阻挡层上；

其中直接热涂料层处于所述面材与所述至少一个阻挡层的层之间。