[发明专利]标签结构、及其用于烧蚀激光标记的方法

说明书

标签具有面涂层和牺牲层。面涂层具有第一颜色，第一颜色具有第一L值，牺牲层具有第二颜色，第二颜色具有第二L值。面涂层包含至少一种反射型颜料以及聚合物粘合剂，并且牺牲层包含至少一种红外(IR)吸收材料和聚合物粘合剂。第一L值大于第二L值，并且基于面涂层的重量，至少一种反射型颜料的总量为40重量％至80重量％。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年3月16日提交的美国临时申请号62/644,304的权益。该临时申请的内容通过参考纳入本文用于所有目的，如同在本文中完整阐述一样。

技术领域

本公开涉及包括用于烧蚀激光标记的标签结构的标签，其包括用于标记小区域和/或需要碎片产生少的应用。

背景技术

在许多工业中，热转印印刷标签不能达到小字体印刷的条形码可解码性水平。激光可标记标签通常在较小的印刷尺寸或较小字号下具有更高的可读性/可解码性。随着产品尺寸变小，产品标签的可用面积减小，并且能够以小尺寸打印的重要性增加。

首先，标签制造商转向激光可标记的黑色标签，其呈现出白色标记内容(indicia)以提供较小的可读标签。由于黑色层具有更多的遮蔽性(hide)，因此黑色层构造在白色或较浅的层上以降低成本并减小标签厚度。然而，具有该构造的激光烧蚀标签对比度差。

不同于黑色着色的标签(具有浅色标记内容)，白色着色的标签(具有深色标记内容)天生是反射性的，并限制了激光在传递能量方面的有效性。通过加入各种近IR吸收材料对该标签的面涂层进行掺杂可能导致不可接受的颜色水平，因为其应该是白色标签。此外，白色颜料和/或填料通常需要实现对下方较深色的层进行适当量的遮蔽或掩蔽。在许多情况下，这些颜料和填料包含矿物或金属化合物，所述矿物或金属化合物在远远超过激光输出可达到的温度下具有热稳定性，在聚合物粘合剂暴露于激光能量而燃烧时提供碎片产生源。对于许多工业，在过程中的任意点产生碎片都会对最终产品的性能或质量造成重大风险，并且在产品的预期应用的下游甚至可能具有更高的缺陷水平。碎片的产生也使已烧蚀标签的可读性下降。

发明内容

考虑到上述情况，激光可标记的标签、特别是激光可标记的黑底白色(white-on-black)标签可能会给许多行业带来问题。这些问题的范围从非常小(例如，需要重印标签)到非常重大(例如，由于碎片的缺陷)。因此，小字号可读性得以改进并且烧蚀期间所产生碎片减少的激光可标记黑底白色标记具有很大的技术价值。

本文公开了用于黑底白色标签的改进的标签结构。面涂层下的牺牲层包含IR吸收材料，并且面涂层包含反射颜料，使得标签的未烧蚀区域可以保持鲜亮的白色。更进一步地，将牺牲层设计成被部分烧蚀，但是以烧蚀过程中烧蚀产生较少碎片或不产生碎片的方式(即，在牺牲层的成分暴露于激光的情况下是挥发性的)部分烧蚀。在烧蚀期间，激光的一部分可以透射通过面涂层并进入牺牲层以使牺牲层挥发，这反过来导致烧蚀部分上方的面涂层通过牺牲层的烧蚀而被从标签结构吹走。为此目的并且为了通过激光烧蚀获得清爽且清晰的印刷，可以将面涂层设计成使得在烧蚀过程中能相对容易地进行局部去除(即，通过牺牲层的挥发来局部去除，而不是不精确地剥落或以产生大碎片的方式剥落)。这些各种不同的结构在此处和下文中进行描述。

根据一个方面，提供包括面涂层和牺牲层的标签。面涂层具有第一颜色并包含至少一种反射型颜料和第一聚合物粘合剂，所述第一颜色具有第一L值。牺牲层具有第二颜色并包含至少一种IR吸收材料和第二聚合物粘合剂，所述第二颜色具有第二L值。第一L值大于第二L值，并且基于面涂层的重量，反射型颜料的总量为40重量％至80重量％。

在一些形式中，面涂层可以具有第一面部表面和第二面部表面，并且牺牲层可以具有第一面部表面和第二面部表面，并且面涂层的第二面部表面可以至少部分与牺牲层的第一面部表面连接。因此，在一些情况下，第二面部表面可以与牺牲层的第一面部表面直接接触。

在一些形式中，反射型颜料可以包括二氧化钛。