標簽和用于將該標簽貼附到物體上的方法

專利名稱：標簽和用于將該標簽貼附到物體上的方法
標簽和用于將該標簽貼附到物體上的方法發明領域本發明涉及包括具有正面和背面的基體以及設置在該基體的該背面上的粘合劑層的標簽，該粘合劑層是非粘性的但可活化以成為粘性的。本發明還涉及用于將該標簽貼附到物體上的方法。
背景技術：
可以得到多種已知的標簽裝飾技術，這些中的各種都具有多種優點和缺點。自粘合或壓敏的標簽是公知的且廣泛用于工業中。然而，其具有多個缺點，包括制備方法相當復雜的事實。首先，用脫模劑(典型地為硅氧烷)在一面上涂覆脫模襯里，然后在該固化的硅氧烷層的頂部施加壓敏粘性粘合劑的層，其在該產品的整個壽命期間的任意時間都保持粘性。然后將紙或膜狀打印載體層壓在該粘合涂覆的脫模襯里上，這是該粘合劑優選轉移到該打印載體上。然后將該壓敏層壓件的卷用于打印該正面并將該標簽沖切成所需的形狀并最后除去該正面的廢基質。然后該標簽就可以施加到待標簽的物體上，這時該可移除的襯里成為廢產品，這對于這種標簽的用戶和工業普遍的以及整個環境是主要的處置問題。其他已知的替代方式是使用濕膠標簽，其中用濕的粘合劑涂覆預打印和沖切的紙標簽，并施加到基體上。典型地，這種濕膠標簽操作是非常麻煩的，損失大量時間用于清除、 設置和改變標簽的格式。此外，這種濕膠標簽幾乎總是表現出在貼完標簽的物體上的“標簽箱”的夾持標記(gripper marks)(該標簽箱是在該粘合劑的應用以及其應用到表面上之前保持該紙標簽的裝置)。進一步地，由于水不能以完全令人滿意的方式從該標簽中蒸發和逃逸掉的技術問題，導致在該標簽中出現不希望的氣泡，因此濕膠標簽不能以透明膜得到。另一種裝飾技術是收縮套管的，在這種情況中，總的施加成本是非常高的，而且該制備方法是復雜的。收縮套管膜通常用溶劑基油墨印刷在寬網凹版印刷或膠版印刷的印刷機上，這能夠是環境和安全危險。在印刷之后單獨的離線工藝中，將該膜形成管狀，并通過使用溶劑焊接工藝將接縫粘合在一起。然后將該管切成更短的長度并下降到待標記的物品上，然后將其在高溫下通過收縮管道，使該膜收縮并符合該容器的形狀。盡管該技術對于一些目標市場區段產生了大量引人注目和吸引人的結果，但其具有多個缺點。這些包括通過限定，受過套管覆蓋待標記的物體的真個表面，因此不可以進行180°裝飾或僅覆蓋該容器的部分表面的標記。在收縮套管標記上不受歡迎的接縫的可見性也是負面問題。不能使用收縮套管用于具有平坦側面的容器或具有把手的容器。不可以使用具有收縮套管的紙標簽；也不可以具有多種紋理或觸感效果。在使用收縮套管時，也不可以在容器上具有點狀標簽、多個標簽或獨特的標簽形狀。既不可以使用收縮套管實現所謂“無標簽”外觀，即不可以具有與該容器的色彩和材料摻混就像該標簽不存在一樣的標簽，也不可以該容器預先經過印刷。另一種廣泛使用的標簽技術是卷繞標簽。卷繞標簽能夠由紙或膜制成，且能夠由固定式梭庫供給或直接來自卷軸。典型地，將熱熔粘合劑施加到該標簽的前緣，其緊密卷繞在以受控速度旋轉的容器上，而后緣被熱熔粘合劑的第二窄條固定。這種標簽的主要市場是軟飲料和礦物質水，因為缺乏高質量的外觀以及因此該標簽的行銷吸引力。在這種情況下不可以實現“無標簽的”外觀。材料的選擇非常有限，以及設計多樣性限制于簡單的圓柱形狀。公開文獻US 2007/0014985公開了具有構造形態的組合物。在用適合的作用激發或活化時，形態改變，造成組合物性質相應的預設改變。實例在從非粘性到粘性，從未固化到固化的范圍內，包括顏色的改變、香味、臭味或氣味的存在強度的改變，從非活性到活性， 從穩定到不穩定。該公開文獻還公開了非粘性膜，其由于加熱而變為粘性的。這種通過加熱的活化由此導致該膜的粘性的改變，但該粘性一旦冷卻就會得以保存，因此最終結果與保持無限時間的粘性的壓敏粘合劑類似。發明概述本發明的目的是提供消除標簽的上述缺點的新型標簽。詳細來講，依照本發明的標簽尤其不需要脫模襯里，這不僅節約了重要的資源和制造的復雜性，而且避免了壓敏標簽的在施加標簽之后除去該脫模襯里的主要缺點。在這種情況中，沒有供丟棄的脫模襯里， 而且也沒有所包括或施加給該表面原料的任何硅氧烷以防止在該輥卷中結塊，這能夠干擾該表面原料隨后的可印刷性。本發明的目的還有提供可以在該標簽和與該標簽結合的表面之間建立牢固的連接。涉及依照本發明的新型標簽的其他優點為-可以標記甚至不能容忍短時間的熱粘合劑的非常敏感的材料，-標記機器變得更簡單，因為該粘合劑的活化部分可以進一步遠離將該標記與表面結合的部分，和-也可以手動標記，因為在該標簽結合之前，標簽可以冷卻下來。為了實現上述目的和優點，依照本發明的標簽包括具有正面和背面的基體和設置在該基體的該背面上的粘合劑層，該粘合劑層是非粘性的但可活化以成為粘性的，其特征在于該粘合劑層包括可從非粘性狀態可以轉變為粘性狀態的聚氨酯組合物。在依照本發明的標簽中，該粘合劑的臨時粘性時間并不直接與活化持續時間相關。例如，如果從非粘性到粘性的活化是用加熱進行的，那么該粘性也會在該冷卻時間以外還保持特定時間。換言之，已經冷卻下來的粘合劑在該溫度等于環境溫度之后仍在特定時間內保持其粘性。依照本發明的一種實施方式，該粘合劑涂層可以保持高達15分鐘的粘性，這超過足以將其在活化之后施加到目標物體上。該標簽的粘合劑層能夠從粘性的改變為非粘性的，即在將該標簽結合之后，該粘合劑改變為非粘性狀態。這發生在將該標簽結合到表面上之后，因此形成了牢固的結合，將該標簽從其位置上除去將會是困難的。該粘合劑的表征特征是其在室溫下是非粘性的。當用外部能量將其活化時該粘合劑變成粘性的，在將該外部能源已經除去之后特定時間之后，其變為非粘性的。因此，遵循上述原理，當其被加熱時該粘合劑變成粘性的，在冷卻之后特定時間之后，其變為非粘性的。然而，該粘合劑能夠被重新加熱以再次成為粘性的。因此，該聚合物組合物可從非粘性狀態可逆轉變為粘性狀態。通過該粘合劑的該機理，在加熱時該非粘性的高度結晶的聚合物熔化，并改變為非常無定形的粘性狀態。 與壓敏粘合劑相比，本粘合劑例如具有更高的粘結強度、防水性、耐溶劑和耐熱性。 依照本發明的標簽包括基體和粘合劑層。該基體具有正面和背面。該粘合劑層位于該基體的該背面上。然而，該特殊的粘合劑層可以不是該基體背面的最近層，而可以在該基體的背面和該粘合劑層之間存在其他層。該基體可以由一層構成，或者其可以包括幾個層，其可以是例如共擠出的或層壓的層。該基體可以由紙或塑料或其組合構成。該塑料層包括聚合物或共聚物，例如聚酯、聚烯烴、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乳酸、環狀烯烴共聚物、聚酰胺或其組合。該正面可以用作印刷基體，但該正面也可以保持未印刷狀態。該正面也可以經過處理以使該表面形成變得更適合印刷。該基體可以是塑料膜，其可以是透明的或不透明的。而且可以制備“無標簽”外觀的標簽。該基體或該基體的至少一層可以鍍金屬、著色或有紋理。該粘合劑層的粘合劑的最初狀態是非粘性的，即可以在沒有脫模襯里的情況下制造該標簽。然而，該粘合劑層的粘合劑可活化以使得在講外部能量施加在該粘合劑層上時其變成粘性的。該粘合劑包括可從非粘性狀態可逆轉變為粘性狀態的聚氨酯組合物。該粘合劑也可以包括除該聚氨酯組合物之外的其他聚合物。該粘合劑可以包括聚合物(例如丙烯酸類聚合物、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)。該粘合劑也可以包括惰性填料、增粘劑和/或增塑劑與該聚合物組合物(例如聚氨酯組合物)一起。該外部能量可以包括例如熱、紅外輻射、微波、激光或一些其他能夠使該粘合劑層活化的外部能量。作為一種可能方式，能夠通過將其加熱到50 90°C的溫度而將該粘合劑層活化。該標簽的正面可以通過任意類型的印刷方法因數，例如UV膠版印刷、UV凸版印刷、水基膠版印刷、凹版印刷、平版印刷、石版印刷、絲網印刷、傳熱、直接加熱熱或冷箔沖壓。在印刷之后，可以將該標簽沖切并以所需的任意形狀或設計樣式以預切割形式供給作用位置。可替代地，可以將該標簽以輥狀供給到作用位置，在此處能夠使用激光將其沖切并轉移到典型用于卷繞標簽的類型的真空鼓，在此處將用熱、頂輻射或其他能源將該表面原料的反面上的該非粘性的干涂層活化以產生具有足以將其施加到該容器中并在冷卻過程中或之后穩固地保持原位的“熱粘性”的涂層。本發明還涉及用于將依照本發明的標簽貼附到物體上的方法。該方法的特征在于該方法至少包括以下步驟-使該標簽的該非粘性粘合劑層活化以成為粘性的，和-將該標簽貼附到該物體上以使該粘性的粘合劑層與該物體的表面接觸。可以將本發明的標簽貼附到任意類型的物體、容器或表面上，其可以由例如塑料、 玻璃、金屬或紙板構成。附圖描述下面，將通過實施例或通過參考附圖解釋本發明，其中

圖1顯示了用于制備聚氨酯分散體的原料。圖2顯示了通過由于陰離子基團而形成的水合物殼穩定分散體顆粒。圖3顯示了通過使用丙酮方法制備聚氨酯分散體，圖4顯示了通過使用熔體分散方法制備聚氨酯分散體，圖5顯示了聚合物分散體的干燥和膜形成，和圖6顯示了用TMA測試的具有晶體聚酯軟鏈段的聚氨酯粘合劑的熱活化。發明詳述以下，將更詳細地解釋本發明。粘合劑層的制備以下，將解釋用于制備用于粘合劑層的粘合劑的一種可能方式。通常通過使用二異氰酸酯加聚方法將長鏈多元醇與芳香族或脂肪族異氰酸酯反應而制備聚氨酯粘合劑。在可熱活化的該聚氨酯粘合劑中，該聚合物主鏈基本上是基于晶體聚酯多元醇的，但也已經使用無定形聚酯多元醇來制備可熱活化的粘合劑(參見圖1，其顯示了用于制備聚氨酯分散體的原料)。在通過丙酮方法或熔體分散方法制備聚氨酯分散體中，使用結合在聚合物鏈中的乳化劑。能夠通過該聚合物鏈中的離子基團的共價結合或者通過鏈段部的長聚醚單元進行親水改性。然后用穩定水合物殼圍繞該分散體顆粒，離子和非離子親水基團通常協同作用 (參見圖2)。與使用外部乳化劑相比，親水中心的結合帶來了多個優點，例如自分散性、高分散穩定性和好的成膜性質。除此之外還有該共價鍵防止任意該乳化劑擴散擴散到該聚合物表面的事實。使用該丙酮方法(圖3中所示)，第一反應階段(所謂的預聚物形成反應)包括將二異氰酸酯與該溶劑中的多元醇反應生成具有異氰酸酯基團封端的預聚物。在第二反應階段(該鏈延長反應)中，在添加丙酮之后，通過添加適當的具有離子基團的鏈延長劑，進一步提高了分子量。通過在該丙酮溶液中添加水，形成微細的分散體，在最后階段，將丙酮蒸餾掉。由于該聚合物的均勻結構，該丙酮方法制備了特別高質量的分散體。該熔體分散方法(圖4中所示)已經確定為更簡單的可替代制備程序。在預聚物形成反應中，該多元醇與該二異氰酸酯反應已生成異氰酸酯封端的預聚物。在分散在水中之后，在該過程中由于該預聚物的內部親水特征而自發形成了微細分散體，在鏈延長反應中利用短鏈二胺生成了高分子量的聚氨酯。兩種方法都產生了具有良好儲存壽命和40 50wt%的固含量的分散體，其中該聚合物以100 200nm直徑的離散顆粒存在。與溶劑基系統不同，這意味著也能夠用高固含量得到低的應用粘度，甚至可以制備支化的或交聯的聚氨酯。在水蒸發之后，該分散體在該基體上產生了均勻的粘合劑膜(參見圖幻。盡管具有粘合性分散體的干燥過程最初被認為是有問題的程序，但在正確選擇溫度的情況下對于水溶粘合劑可以得到與溶劑基系統類似的干燥速率。粘合劑的干燥和粘結以下，將解釋上述粘合劑的干燥和粘結性能。聚氨酯粘合劑的重要的粘結過程，無論是溶劑基的還是分散體基的，都是通過熱活化的。在將該粘合劑施加到該基體上之后，得到了非閉塞的膜。僅在一旦在熱管道中或紅外燈下通過在高于最小活化溫度之上的溫度下該晶體聚酯鏈段熔化而活化，該膜材變得具有粘性(參見圖6)。該聚合物膜具有足以粘結的粘性的時間間隔稱作熱粘壽命。在該時間過程中，根據該聚合物的結構其能夠在幾秒到幾分鐘的范圍內，能夠將該基體結合。應當注意該熱粘壽命并不直接與該粘合劑的溫度相關。該熱粘時間是該粘合劑是粘性的時間， 可以延長超出在該粘合劑達到常溫之后的時間。通過該粘合劑膜的冷卻和該聚酯鏈段的結晶，得到了高的初始粘結強度。可熱活化的聚氨酯粘合劑的另一個特征是由于其具有高的分子量和鏈段聚合物結構，因此熱穩定性高于該聚酯鏈段的解晶溫度。這意味著該粘合劑僅在顯著高于該最低活化溫度的溫度才開始顯著程度地減緩熱塑流。依照本發明的標簽原料的使用制備依照本發明的標簽原料。在表面原料的反面涂覆上述的聚氨酯涂層。在升高溫度下干燥該涂層。在干燥之后，該涂層完全不剝落且無粘性，因此與壓敏標簽原料相比， 其不需要脫模襯里。在該表面原料上涂覆聚氨酯涂層并將其干燥之后，將該標簽原料卷成卷軸，然后提供給印刷機用于進一步處理。可以用任意類型的印刷機方法(例如UV膠版印刷、UV凸版印刷、水基膠版印刷、凹版印刷、平版印刷、石版印刷、絲網印刷、傳熱、直接加熱熱或冷箔沖壓)印刷該表面原料。在印刷之后，可以通過例如使用激光將該標簽沖切并以所需的任意形狀或設計樣式以預切割形式供給作用位置。可替代地，可以將該標簽以輥狀供給到作用位置，在此處能夠使用激光將其沖切并轉移到典型用于卷繞標簽的類型的真空鼓，在此處將用熱、頂輻射或其他能源將該表面原料的反面上的該非粘性的干涂層活化以產生具有足以將其施加到該容器中并在冷卻時穩固地保持原位的“熱粘性”的涂層。典型地，能夠通過將其加熱到 50 90°C僅幾分鐘來活化該聚氨酯涂層。然而，甚至由于該短暫的加熱時間，該涂層將通常保持粘性不超過15分鐘，這超過了足以將其在活化之后涂覆到容器上。然后，該涂層將不再具有粘性且形成了與該容器的永久粘結，并具有良好的耐熱性。使用該技術，可以選擇任意紙或膜表面原料與任意標簽形狀相結合，并通過任意已知的印刷方法印刷。也能夠得到具有“無標簽”外觀的透明標簽。
權利要求
1.標簽，包括具有正面和背面的基體，和設置在該基體的背面上的粘合劑層，該粘合劑層是非粘性的但可活化成粘性的，其特征在于該粘合劑層包括聚氨酯組合物，其可從非粘性狀態可逆轉變為粘性的狀態。
2.權利要求1的標簽，其特征在于該粘合劑層包括組合物，該組合物可通過熱、紅外輻射、微波、激光或至少兩種上述方式的結合活化成粘性的。
3.權利要求1或2的標簽，其特征在于該粘合劑層包括丙烯酸類聚合物、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.前述權利要求中任一項的標簽，其特征在于該粘合劑層包括填料、增粘劑、增塑劑或其組合。
5.前述權利要求中任一項的標簽，其特征在于該基體包括至少兩層。
6.前述權利要求中任一項的標簽，其特征在于該基體是由紙、塑料或其組合制成的。
7.用于將前述權利要求中任一項的標簽貼附到物體上的方法，該方法至少包括以下步驟-使該標簽的該非粘性粘合劑層活化成粘性的，和-將該標簽貼附到該物體上以使該粘性的粘合劑層與該物體的表面接觸。
8.權利要求7的方法，其特征在于該粘合劑層是通過熱、紅外輻射、微波、激光或至少兩種上述方式的結合活化的。
9.權利要求8的方法，其特征在于將該粘合劑層活化到50 90°C的溫度。
10.權利要求7 9的方法，其特征在于該物體是由塑料、玻璃、金屬或紙板制成的。
全文摘要
本發明涉及包括具有正面和背面的基體以及設置在該基體的該背面上的粘合劑層的標簽，該粘合劑層是非粘性的但可活化以成為粘性的。該粘合劑層包括可從飛粘性狀態可逆轉變為粘性狀態的聚氨酯組合物。本發明還涉及用于將該標簽貼附到物體上的方法。
文檔編號C09J7/00GK102186938SQ200980103361
公開日2011年9月14日 申請日期2009年1月27日 優先權日2008年1月28日
發明者N·米切爾 申請人:Upm拉弗拉塔克公司