用于喷墨记录的粘合标签的制作方法

用于喷墨记录的粘合标签的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及不需要纸衬片的、用于喷墨记录的粘合标签。
【背景技术】
[0002] 粘合标签被用作用于广泛应用如商业使用、办公使用、家庭使用的标签、密封、胶 纸、补片等。通常，此类粘合标签是由具有记录层的支撑构件以及被层压或堆叠在支撑构件 后侧上的粘合剂和纸衬片组成。
[0003] 粘合标签被用作标签，带有用各种印刷方案印刷在支撑构件的记录层上的文字和 图像。在各种印刷方案之中，喷墨记录方案正以用于彩色图像的记录装置等形式在各种应 用中迅速发展，因为具有喷墨记录方案，全彩色图像和高速运行是容易的，并且对小批量印 刷的适应性高。这种趋势同样涉及标签，并且使用喷墨记录片材的、用于喷墨记录的粘合标 签更常使用。
[0004] 一般而言，粘合标签在支撑构件的后侧具有粘合层，并且在粘合层的表面具有纸 衬片。因此，在标签贴在目标上之后，大量的纸衬片被丢弃。由于纸衬片无法在一般的废纸 回收设施中回收和再生，所以它们目前被焚烧并填埋。另外，印刷之前的标签通常以成卷的 状态被设置在印刷机中，然后经历印刷。由于纸衬片被堆叠，所以卷每单位长度具有更大的 直径，并且可以设置在印刷机中的标签的长度限于短的那个。这需要对未经印刷的卷经常 补充并且破坏方便性。
[0005] 为了克服该问题，对用于热敏记录的粘合标签建议在热敏记录层的表面上提供脱 模层，从而消除对纸衬片的需要（参见PTL1)。
[0006] 而对于用于喷墨印刷的粘合标签，对消除纸衬片的需求不断加大。一般而言，喷墨 记录片材在表面上具有多孔油墨接收层，并且具有通过将油墨吸入油墨接收层而形成的图 像。因此，为了做到无纸衬片，必须将分离能力赋予油墨接收层的表面。
[0007] 油墨接收层是大体积且多孔的。因此，如果墨接收层的表面简单涂有脱模剂，则脱 模剂被吸收到油墨脱模层中且无法充分发挥分离功能。此外，如果为了发挥出脱模能力，油 墨接收层涂有大量脱模剂，则油墨接收层中的孔隙被填满而无法吸收油墨，此外，表面变成 强非极性并且不能有良好的图像形成，因为喷墨油墨无论油墨是水基还是油基，表面都排 斥该油墨。标签表面上喷墨油墨的油墨固着性也会变差，并且当被划破时图像剥落的问题 可能发生。
[0008] 为了克服该问题，建议以水基喷墨油墨可记录的并且使用选自含长链烷基的聚乙 烯醇、含长链烷基的氨基醇酸树脂和含长链烷基的聚乙烯亚胺的化合物作为脱模剂的用于 喷墨记录的粘合标签（参见PTL2、PTL3和PTL4)。但是，即使使用这样的脱模剂，用于 喷墨记录的粘合标签也不能充分实现对喷墨记录的适用性，尽管其已经略有改善。而且，与 当使用由有机硅化合物、氟化合物等制成的脱模剂时相比，分离需要更大的力，并且需要更 多的力以从卷中展开标签。因此，由于印刷机可产生运行故障，标签的喷墨记录适用性可能 并不充分。为了确保稳定的可操作性，印刷机可能需要精细的机构。
[0009] 还建议使用苯乙烯基聚合物和有机硅基脱模剂的混合物，或苯乙烯基聚合物和全 氟基脱模剂的混合物作为脱模剂的用于喷墨记录的粘合标签（参见PTL5)。但是，尽管根 据该建议的用于喷墨记录的粘合标签用非水基喷墨油墨是可印刷的，但其仍排斥水基喷墨 油墨且不能有图像形成。
[0010] 因此，需要提供一种不需要纸衬片且在喷墨印刷的适用性以及印刷图像的物理耐 久性方面优异的、用于喷墨记录的粘合标签。
[0011] 引用列表
[0012] 专利文献
[0013] [PTL1]日本专利申请公开（JP-B)号04-15110
[0014] [PTL2]国际专利公开号TO2005/040297
[0015] [PTL3]日本专利申请公开（JP-A)号 2001-139900
[0016] [PTL4]JP-A号 2006-144021
[0017] [PTL5]JP-A号 2005-029718
[0018] 发明概述
[0019] 技术问题
[0020] 本发明的目的是提供一种用于喷墨记录的粘合标签，其不需要纸衬片，并且允许 以较小的力分离而不牺牲与水基喷墨油墨的优异喷墨印刷适用性以及印刷图像的物理耐 久性。
[0021] 问题的解决方案
[0022] 作为上述问题的解决方案，根据本发明所述的用于喷墨记录的粘合标签包括支撑 构件、以此顺序在支撑构件的一个表面上至少包括油墨接收层和脱模层，并且在支撑构件 的另一个表面上包括粘合层。
[0023] 脱模层至少含有有机硅树脂，并且脱模层覆盖率一一其为脱模层覆盖油墨接收层 表面的百分比--为20 %至70 %。
[0024] 发明的有利效果
[0025] 本发明能够提供一种用于喷墨记录的粘合标签，其能够解决上述常规的问题、无 需纸衬片，并且能够允许以较小的力分离而不牺牲与水基喷墨油墨的喷墨印刷适用性以及 印刷图像的物理耐久性。
[0026] 附图简述
[0027] 图1A是由扫描电子显微镜拍摄的照片，其显示出用于喷墨记录的粘合标签的示 例记录表面，其中脱模层是不连续层或者岛状分散层（脱模层覆盖率为41% )。
[0028] 图1B是图1A的二元化图像。
[0029] 图2A是由扫描电子显微镜拍摄的照片，其显示出用于喷墨记录的粘合标签的另 一个示例记录表面，其中脱模层是不连续层或者是岛状分散层（脱模层覆盖率为41% )。
[0030] 图2B是图2A的二元化图像。
[0031] 图3A是由扫描电子显微镜拍摄的照片，其显示出根据比较实施例2的用于喷墨记 录的粘合标签的另一个示例记录表面（脱模层覆盖率为95% )。
[0032] 图3B是图3A的二元化图像。
[0033] 图4A是由扫描电子显微镜拍摄的照片，其显示出根据比较实施例28的用于喷墨 记录的粘合标签的另一个示例记录表面（脱模层覆盖率为15% )。
[0034] 图4B是图4A的二元化图像。
[0035] 实施方式的描述
[0036] (用于喷墨记录的粘合标签）
[0037] 根据本发明所述的用于喷墨记录的粘合标签包括支撑构件、按此顺序在支撑构件 的一个表面上至少包括油墨接收层和脱模层、在支撑构件的另一个表面上包括粘合层，并 且根据需要进一步包括其它层。
[0038] 〈脱模层〉
[0039] 脱模层至少含有有机硅树脂，优选至少含有水不溶性树脂、聚烯烃颗粒和有机硅 颗粒中的任何一种，并且根据需要进一步含有其它成分。
[0040] 在本发明中，脱模层覆盖率一一其为脱模层覆盖油墨接收层表面的百分比一一为 20%至70%，并且优选30%至50%。
[0041] 当脱模层覆盖率大于70%时，不可以得到充足的喷墨记录适用性。当其小于20% 时，需要过大的力以从标签的卷展开，并且在脱模层与粘合层之间的界面处分离是不可能 的。
[0042] 可以通过得到覆盖油墨接收层表面的一部分脱模层的表面积、通过用电子显微镜 观察用于喷墨记录的粘合标签的记录表面并将所得表面积除以油墨接收层的表面积而计 算出脱模层覆盖率。具体地，在以下条件下，以XI，000的放大倍数观察用扫描电子显微镜 (产品名称：由日立高新技术公司生产的S-3700N)捕捉的SEM图像，从而得到表面图像。 [0043]〈捕捉条件〉
[0044] _检测器：SE检测器
[0045] -加速电压：15kV
[0046] -工作距离：10mm
[0047] -发射电流：70yA
[0048] -探测电流：50
[0049] 所得到的表面图像被加载到图像处理软件程序[由Mitani公司生产的WINROOF VERSION7. 0.0,试用版本（用于Windows个人计算机的软件）]中，并使用"二元化处理"指 令，基于图像亮度进行二元化并被分为脱模层部分和油墨接收层部分。手动调节二元化的 阈值以匹配视觉观察表面图像时识别出的脱模层部分和油墨接收层部分之间的分界线。在 许多情况下，脱模层部分是亮的，而油墨接收层部分是暗的。
[0050] 接下来，使用"测量"指令，得出脱模层部分的面积比作为脱模层覆盖率。
[0051] 在将表面图像二元化的步骤中，当在脱模层部分和油墨接收层部分之间无法观察 到鲜明的对比差异时，不同的电子显微镜分析法可以进行组合以能够在脱模层部分和油墨 接收层部分之间区分开。
[0052] 此处，图1A和图2A都显示出由扫描电子显微镜拍摄的照片，其显示出用于喷墨记 录的粘合标签的记录表面，其中脱模层覆盖率为41 %。图1B显示出图1A的二元化图像，且 图2B显示出图2A的二元化图像。图1A和图1B显示出当脱模层含有聚烯烃颗粒时的记录 表面，以及图2A和图2B显示出当脱模层无聚烯烃颗粒时的记录表面。
[0053] 图3A显示出由扫描电子显微镜拍摄的表面图像，其显示出根据后面描述的比较 实施例2的用于喷墨记录的粘合标签的记录表面，其中脱模层覆盖率为95%。图3B显示出 图3A的二元化图像。
[0054] 图4A显示出由扫描电子显微镜拍摄的表面图像，其显示出根据后面描述的比较 实施例28的用于喷墨记录的粘合层的记录表面，其中脱模层覆盖率为15%。图4B显示出 图4A的二元化图像。
[0055] 在图1A中显示的用于喷墨记录的粘合标签如下制造。
[0056]-无机颗粒分散液的制备_
[0057] 将聚二稀丙基二甲基氯化铵（产品名称：由Dai-IchiKogyoSeiyaku有限公司 生产的SHALLOLDC-902P，按质量计51 %水溶液）（按质量计0. 78份）溶于水（按质量计 39.22份）中，并将气相二氧化硅（产品名称：由附口口〇1146仰811有限公司生产的4￡1?03几 300)(按质量计10份）分散在所得溶液中。用高压匀浆器对该分散液进行处理，从而制备 出固体含量浓度为按质量计20. 8 %并且平均粒径为0. 25ym的无机颗粒分散液。
[0058] _油墨接收层涂布液的制备_
[0059]将水（按质量计31. 4份）添加至无机颗粒分散液（按质量计47. 6份），并将乙酰 乙酰基改性的聚乙烯醇（产品名称：由Nippon合成化学工业有限公司生产的GOHSEFHffiR Z-410)(按质量计21. 0份）的按质量计10%水溶液与其进行混合，从而制备出固体含量浓 度为按质量计12%的油墨接收层涂布液。
[0060] -油墨接收层的形成-
[0061] 基重为63g/m2的高质量纸被用作支撑构件。用线棒将高质量纸的一个表面涂有 油墨接收层涂布液，使得涂布的固体含量的量将为15g/m2。此后，涂布表面以用积算紫外线 照度计（由EyeGraphics有限公司生产的H)-365)测量的500mJ/cm2的积算辐射量用高 压汞灯经紫外线照射，并用120°C的热空气进行干燥，从而在支撑构件上形成油墨接收层。 [0062] _脱模层涂布液的制备_
[0063] 将以下成分混合以制备固体含量浓度为按质量计20%的脱模层涂布液。
[0064] [成分]
[0065] -有机硅树脂乳液（产品名称：由Shin-Etsu化学有限公司生产的KM-3951，固体 含量浓度为按质量计40% )按质量计38. 5份
[0066] -有机硅树脂固化催化剂（产品名称：由Shin-Etsu化学有限公司生产的 CAT-PM-10A，固体含量浓度为按质量计40% )按质量计1. 9份
[0067] -聚醋酸乙烯酯乳液（产品名称：由Nippon合成化学工业有限公司生产的 M0VINYL168N，固体含量浓度为按质量计50% )按质量计1. 9份
[0068] -丙烯酸改性有机聚硅氧烷乳液（产品名称：由Nissin化学工业有限公司生产的 CHALINER-170EM，固体含量浓度为按质量计46% )按质量计2. 1份
[0069] -聚乙烯颗粒分散液（产品名称：由Mitsui化学公司生产的CHEMIPEARLW410,固 体含量浓度为按质量计40% )按质量计9. 6份
[0070] -水按质量计55. 6份
[0071] 用激光衍射/散射粒度分布仪（产品名称：由Horiba有限公司生产的LA-720)测 定的聚乙烯颗粒（产品名称：由Mitsui化学公司生产的CHEMIPEARLW410)的体积平均粒 径为10um。
[0072] _脱模层的形成_
[0073]用线棒将所形成的油墨接收层表面涂有脱模层涂布液，使得涂布的固体含量的量 将为3.Og/m2。随后，在100°C的烘箱中将涂布表面干燥10分钟，从而形成脱模层。
[0074] _粘合层的形成_
[0075] 将没有提供油墨接收层的支撑构件的表面上涂有压敏粘合剂（丙烯酸乳液，产品 名称：由Toyo油墨有限公司生产的BPW6111，固体含量浓度为按质量计60% )，使得涂布的 固体含量的量将为15g/m2,并用110°C的热空气干燥，从而形成粘合层。在上述方法中，可 以制得用于喷墨记录的粘合标签。
[0076] 以上述相同的方式制得图2A中显示的用于喷墨记录的粘合标签，除了将用于图 1A标签的脱模层涂布液改为下面所示的脱模层涂布液。
[0077] _脱模层涂布液的制备_
[0078] 通过将以下成分进行混合制备出固体含量浓度为按质量计20%的脱模层涂布液。 [0079][成分]
[0080] -有机硅树脂乳液（产品名称：由Shin-Etsu化学有限公司生产的KM-3951，固体 含量浓度为按质量计40% )按质量计42. 6份
[0081] -有机硅树脂固化催化剂（产品名称：由Shin-EtSU化学有限公司生产的 CAT-PM-10A，固体含量浓度为按质量计40% )按质量计2. 1份
[0082] -聚醋酸乙烯酯乳液（产品名称：由Nippon合成化学工业有限公司生产的 MOVINYL168N，固体含量浓度为按质量计50% )按质量计2. 3份
[0083] -丙烯酸改性有机聚硅氧烷乳液（产品名称：由Nissin化学工业有限公司生产的 CHALINER-170EM，固体含量浓度为按质量计46% )按质量计2. 1份
[0084] -水一按质量计50. 9份
[0085] 脱模层优选是不连续层和岛状分散层中的至少任何一种。
[0086] 当脱模层为不连续层和岛状分散层中的至少任何一种时，脱模层并不完全覆盖油 墨接收层的表面，但脱模层将油墨接收层的表面部分地覆盖为岛状、网状或点状。脱模层可 以是包括不连续层作为其部分的连续层，只要脱模层覆盖率落在上述范围内。
[0087] 脱模层是否形成为不连续层和岛状分散层中的至少任何一种的膜形成状态可以 例如从用于喷墨记录的粘合标签的记录表面的表面图像和二元化图像基于脱模层部分的 分布进行评价。
[0088] 在图1B和图2B中可以看出，显示明亮的脱模层以不连续层或岛状分散层的形式 在显示不太明亮的油墨接收层中形成。
[0089] _有机硅树脂-
[0090] 有机硅树脂不受具体地限制，并且可以根据目的适当地选择。其实例包括无溶剂 有机硅树脂、含溶剂有机硅树脂和水性乳液有机硅树脂。可以单独使用这些中的一个，或者 可以组合使用这些中的两个或多个。在这些之中，水性乳液有机硅树脂是特别优选的，因为 用其可以容易形成在不连续层状态或岛状分散层状态下的脱模层。
[0091] 有机硅树脂可以是适当合成的产品或者商业上可获得的产品。商业上可获得的产 品的实例包括有机硅树脂乳液（产品名称：由Shin-Etsu化学有限公司生产的KM-3951)、有机硅树脂乳液（产品名称：由WackerAsahikasei硅有限公司生产的DEHESIVE430)，以 及有机硅树脂乳液（产品名称：由Arakawa化学工业有限公司生产的SILICOLEASE902)。[0092] 脱模层中有机硅树脂的含量不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。但是， 其优选按质量计50%至按质量计90%。
[0093] _水不溶性树脂_
[0094] 脱模层优选含有水不溶性树脂，以便减小从卷中展开所需要的力（分离力）。 [0095] 此处，水不溶性树脂意指以仅10g或更少的量溶于25°C的1L水的树脂。可以通过 水是不是透明的来判断树脂是否已经溶解，并且可以通过视觉观察来确认。
[0096] 水不溶性树脂不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。其实例包括：共辄 二烯基共聚物，如聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物；丙 烯酸基聚合物，如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物；聚醋酸乙烯酯；乙烯-醋 酸乙烯酯共聚物和氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；通过用含官能团如羰基的单体对上述那些 聚合物进行改性而得到的官能团改性的共聚物；热固性树脂，如三聚氰胺树脂和尿素树脂； 聚氨酯树脂；不饱和聚酯树脂；聚乙烯醇缩丁醛；烷基树脂乳胶；有机硅树脂；和有机硅基 共聚物。可以单独使用这些中的一个，或者可以组合使用这些中的两个或多个。在这些之 中，聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸改性的有机聚硅氧烷和丙烯酸基共聚 物是更优选的，因为油墨接收能力和分离能力之间的平衡将是良好的。
[0097] 脱模层中水不溶性树脂的含量不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。但 是，相对于有机娃树脂的按质量计100份，其优选按质量计1份至按质量计25份，并且在减 小从卷展开所需的力的效果和油墨接收能力之间的平衡方面更优选按质量计2份至按质 量计15份。当含量小于按质量计1份时，不能充分地达到减小从卷展开所需的力的效果。 当大于按质量计25份时，从卷展开所需的力可以增加。
[0098] 当脱模层涂布液基于有机溶剂时，在脱模层中添加水不溶性树脂的方法优选为将 水不溶性树脂溶解在脱模层涂布液中以及印刷或涂布涂布液的方法。当脱模层涂布液基于 水时，可以将水不溶性树脂的水性乳液混合在脱模层涂布液中，并且可以印刷或涂布涂布 液。这些中，将水不溶性树脂的水性乳液混合在水基脱模层涂布液中以及印刷或涂布涂布 液的方法是优选的，因为具有在油墨接收能力和分离能力之间良好平衡的油墨接收层更易 形成。
[0099] -聚烯烃颗粒、有机硅颗粒-
[0100] 脱模层优选含有体积平均粒径为3iim至15iim的聚烯烃颗粒和有机硅颗粒中的 至少任何一种。这将减小从卷展开所需的力（分离力）并改善喷墨印刷图像的物理耐久性。
[0101] 当体积平均粒径小于3iim时，不能充分地达到改善印刷图像的物理耐久性的效 果。当大于15ym时，从卷展开所需的力可能增加。
[0102] 在此，体积平均粒径是通过使用激光衍射/散射粒度分布仪测量聚烯烃颗粒或有 机硅颗粒的稀释分散液而获得的在体积基础上的平均粒径。
[0103] 聚烯烃颗粒不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。其实例包括聚烯烃颗 粒，如聚乙烯和聚丙烯、改性聚烯烃的颗粒。
[0104] 有机硅颗粒不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。其实例包括有机硅橡 胶颗粒、有机硅树脂颗粒和有机硅橡胶-有机树脂组合的颗粒。
[0105] 作为聚烯烃颗粒和有机硅颗粒，可以单独使用这些中的一种，或者可以组合使用 这些中的两种或更多种。
[0106] 聚烯烃颗粒和有机硅颗粒中的至少任何一种的含量不受具体限制，并且可以根据 目的适当地选择。但是，相对于有机硅树脂的按质量计100份，优选按质量计2. 5份至按质 量计25份，并且在减小从卷展开所需的力的效果以及改善印刷图像物理耐久性的效果方 面更优选按质量计4份至按质量计20份。当颗粒的含量小于按质量计2. 5份时，不能充分 地达到减小从卷展开所需的力的效果。当大于按质量计25份时，从卷展开所需的力可能增 加。
[0107] -其它组分-
[0108] 作为其它组分，在期望效果不受抑制的范围内，脱模层可适当地含有各种助剂，如 有机硅树脂固化催化剂、染料、颜料、湿润剂、防泡剂、分散剂、抗静电剂、均化剂、润滑剂、增 稠剂、老化抑制剂和紫外线吸收剂。
[0109] 脱模层可以通过用不同类型的印刷机将脱模层涂布液印刷成网点模式的的方法、 用不同类型的涂布器涂布脱模层涂布液的方法等形成，所述脱模层涂布液含有有机硅树 月旨，优选含有水不溶性树脂，以及聚烯烃颗粒和有机硅颗粒中的至少任何一种，并且根据需 要含有其它成分。这些之中，优选用涂布器涂布脱模层涂布液的方法，因为其是高产的。
[0110] 不同类型的印刷机和涂布器不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。其实 例包括刷涂、喷涂、丝网印刷、凹版印刷、胶版印刷、凸版印刷、麦勒棒涂布器、滚压涂布器、 唇式涂布器、直接辊式涂布器、胶版辊式涂布器、凹版辊式涂布器、逆转辊式涂布器、棒式涂 布器、刮刀式涂布器、气刀式涂布器、狭缝模式涂布器和幕帘式涂布器。
[0111] 脱模层涂布液的涂布量不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。但是，优选 0.lg/m2至10g/m2,在从卷展开所需的力和喷墨印刷适用性之间的平衡方面更优选0. 5g/m2 至7g/m2,并且特别优选lg/m2至5g/m2。
[0112] 当涂布量小于0.lg/m2时，从卷展开所需的力可能过大。当大于10g/m2时，油墨吸 收能力可能很差并且喷墨印刷适用性可能不充分。
[0113] 通过在将脱模层涂布液涂布之后用干燥器将其干燥并交联有机硅树脂而能够有 效形成脱模层，所述脱模层是不连续层和岛状分散层中的至少任何一种。
[0114] 〈油墨接收层〉
[0115] 油墨接收层含有粘合剂，优选含有无机颗粒，并且根据需要进一步含有其它成分。
[0116] 油墨接收层可以是单层，或是包含2层或更多层的多层。
[0117] _粘合剂_
[0118] 粘合剂不受具体限制，并且可以根据目的适当地选择。其实例包括：聚乙烯醇的乳 液、双丙酮改性的聚乙烯醇、衣康酸改性的聚乙烯醇、羧基改性的聚乙烯醇、淀粉或其衍生 物、纤维素衍生物，如羟甲基纤维素、甲氧