DE10147538C2 - Multi-layer film for the production of labels - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrschichtfolie zur Herstellung von Eti ketten aus zwei äußeren Schichten aus Polyethylen und einer Kernschicht aus Polypropylen, welche durch haftvermittelnde Schichten zusammengehalten wer den.The present invention relates to a multilayer film for the production of eti chains made of two outer layers of polyethylene and a core layer Polypropylene, which is held together by adhesion-promoting layers the.
Etikettenfolien aus Kunststoff sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Ur sprünglich wurden Folien aus mono- oder biaxial orientierten Polyestern oder in Maschinenrichtung orientierten Polypropylenen verwendet. Die Etikettenfolie wird bedruckt, mit einer Klebschicht versehen und eine Ablösefolie oder Releaseliner aufgebracht. Der Verbund aus Ablösefolie, Klebstoffschicht und Etikettenfolie wird so gestanzt, daß Folie und Klebstoffschicht getrennt, die Ablösefolie jedoch als fortlaufendes Band erhalten bleibt. Der Verschnitt wird als Stanzgitter entnommen, so daß auf der Ablösefolie eine Folge separater Etikettenabschnitte zurückbleibt.Label films made of plastic have long been known in the prior art. ur films were originally made of mono- or biaxially oriented polyesters or in Machine-oriented polypropylene used. The label film will printed, provided with an adhesive layer and a release film or release liner applied. The combination of release film, adhesive layer and label film is punched so that the film and adhesive layer separate, but the release film as continuous tape is retained. The waste is removed as a lead frame, so that a sequence of separate label sections remains on the release film.
Bei der Applikation der Etiketten auf das zu etikettierende Substrat wird die Ab lösefolie mit einem kleinen Biegeradius in einem großen Winkel umgelenkt, wobei sich der relativ steife Etikettenabschnitt von der Ablösefolie löst und auf das Sub strat aufgedrückt werden kann. Die Steifigkeit des Etikettenabschnitts muß dabei so groß sein, daß der teilweise von der Ablösefolie losgelöste Teil des Etiketten abschnitts "frei schwebend" bis zum Anlegepunkt an das zu etikettierende Sub strat geschoben werden kann, ohne sich aus der vorgesehenen Bahn herauszu biegen.When applying the labels to the substrate to be labeled, Ab release film with a small bending radius deflected at a large angle, whereby the relatively stiff section of label separates from the release film and onto the sub strat can be pressed. The stiffness of the label section must be be so large that the part of the label that is partially detached from the release film section "free floating" up to the point of application to the sub to be labeled strat can be pushed without getting out of the intended path to bend.
Nachteilig bei den bekannten Folien ist es, daß die für automatische Etikettier anlagen notwendige ausreichende Steifigkeit der Etikettenabschnitte nur von eini gen, insbesondere durch eine kostenintensive Orientierung in Maschinenrichtung zusätzlich versteifte Kunststoffmaterialien erreicht wird. Zu diesen gehören beispielsweise Polypropylen oder Polyethylenterephthalat. Weiterhin sind solche Kunststoffe schlecht bedruckbar, so daß zusätzlich noch ein kostspieliger Druck primer aufgebracht werden muß.A disadvantage of the known films is that for automatic labeling systems sufficient stiffness of the label sections only from one conditions, in particular through a cost-intensive orientation in the machine direction additionally stiffened plastic materials is achieved. These include, for example Polypropylene or polyethylene terephthalate. Furthermore, there are Plastics are difficult to print, so that they are also expensive to print must be applied primer.
Direkt oder nach einer Coronabehandlung bedruckbare Kunststoffe wie Polyethy len sind dagegen zu weich, so daß sie zur Herstellung von Etikettenfolien nicht verwendet werden können.Printable plastics such as polyethylene, directly or after a corona treatment len, on the other hand, are too soft so that they are not suitable for the production of label films can be used.
Es wurde daher mehrfach versucht, Etikettenfolien dadurch herzustellen, daß man eine relativ dicke und steife Kernschicht aus Polypropylen oder einer Polypropy len/Polyethylen-Mischung mit einer dünnen Polyethylenschicht kaschiert, welche bedruckbar ist. Um das Verbiegen bzw. Rollneigung (curling) der Folie bei der Verarbeitung zu unterbinden, damit diese bei der Verarbeitung Plan liegt, wird vor zugsweise auch auf der Rückseite eine weitere Polyethylenfolie aufkaschiert. Da Polyethylen und Polypropylenfolien nur schlecht aneinander haften, ist es weiter hin bekannt, zwischen die vorstehenden Schichten jeweils noch eine Haft- oder Siegelschicht einzubringen, welche aus EVA, EMA oder einer Polypropy len/Polyethylen niederer Dichte-Mischung besteht (vgl. EP 0 950 511 A2, DE 198 59 789 C1 und WO 00/08622 A1). Um eine Recyclisierung der Etikettenabfälle zu ermöglichen, ist bevorzugt, daß die Haftvermittlerschichten ebenso wie die eigent lichen Folien aus Polyolefin bestehen (vgl. DE 198 59 789 C1). Leider zeigen solche Verbundschichten aus reinen Polyolefinen bei der Herstellung durch Coextrusion eine ungenügende Lagenverbundhaftung, so daß es beim Verarbeiten, insbeson dere beim Bedrucken der Etiketten und beim Wiederentfernen von der Unterlage zu partiellen Ablösungen kommt. Die ungenügende Lagenverbundhaftung kann getestet werden, indem man ein Klebeband aufdrückt und wieder abzieht, wodurch die Lagen voneinander teilweise oder komplett getrennt werden können. Dieses Verhalten ist unabhängig davon, in welchem Mischungsverhältnis Poly propylen und Polyethylen als Haftschicht miteinander gemischt werden.It has therefore been tried several times to produce label films by a relatively thick and rigid core layer made of polypropylene or a polypropy len / polyethylene mixture laminated with a thin layer of polyethylene, which is printable. To prevent the film from bending or curling Prevent processing so that this lies with the processing plan Another polyethylene film is also laminated on the back. There Polyethylene and polypropylene films adhere poorly to each other, it goes on known, between the above layers each have an adhesive or Introduce sealing layer, which is made of EVA, EMA or a polypropy len / low density polyethylene blend (see. EP 0 950 511 A2, DE 198 59 789 C1 and WO 00/08622 A1). To recycle label waste enable, it is preferred that the adhesive layers as well as the actual Lichen films made of polyolefin (see. DE 198 59 789 C1). Unfortunately, such show Composite layers made of pure polyolefins in the production by coextrusion an insufficient layer liability, so that when processing, in particular when printing on the labels and when removing them from the base partial detachments occur. The insufficient layer adhesion can be tested by pressing an adhesive tape and peeling it off, whereby the layers can be partially or completely separated from each other. This behavior is independent of the mixing ratio of poly propylene and polyethylene are mixed together as an adhesive layer.
Es stellte sich daher die Aufgabe, neue Haftvermittler zu finden, bei denen eine ausreichende Verbundhaftung erreicht wird, und die aus Polyolefin bestehen, um ein Recycling zusammen mit den übrigen Folienmaterialien zu ermöglichen.The task therefore was to find new adhesion promoters, one of whom sufficient bond adhesion is achieved, and which are made of polyolefin to to enable recycling together with the other film materials.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale der Hauptansprüche erreicht und durch die Unteransprüche gefördert.This object is achieved by the features of the main claims and promoted by the subclaims.
Überraschenderweise wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man der bekannten haftvermittelnden Mischung aus Polypropylen und Polyethylen niederer Dichte (LDPE) ein Polyethylen sehr niederer Dichte (ULDPE) beimischt. Die haftvermit telnde Schicht enthält dabei 20-50 Gew-% Polypropylen, 60-25% LDPE und 15-30% ULDPE. Anstelle von LDPE kann auch ein lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE) verwendet werden.Surprisingly, this object is achieved in that the known adhesion-promoting mixture of polypropylene and low-density polyethylene (LDPE) admits a very low density polyethylene (ULDPE). The Haftvermit This layer contains 20-50% by weight polypropylene, 60-25% LDPE and 15-30% ULDPE. A linear polyethylene can also be used instead of LDPE Density (LLDPE) can be used.
Das Polypropylen ist vorzugsweise das gleiche, das auch als Kernschicht verwen det wird. Es hat üblicherweise eine Dichte von 0,90-0,92 g/cm3, einen Schmelz index MFI 230°C/21,6 N von 3-20, insbesondere 5-10 g/10 min und einen Schmelzbereich von 150-180°C. Für die ausreichende Steifigkeit der Kernschicht sollte das Polyproylen darüber hinaus einen E-Modul von über 1600 MPa, ins besondere von über 1800 MPa und besonderes bevorzugt von (gemessen nach ISO 178) 2000-2100 MPa, aufweisen.The polypropylene is preferably the same as that used as the core layer. It usually has a density of 0.90-0.92 g / cm 3 , a melt index MFI 230 ° C / 21.6 N of 3-20, in particular 5-10 g / 10 min and a melting range of 150-180 ° C. For the sufficient rigidity of the core layer, the polypropylene should also have a modulus of elasticity of over 1600 MPa, in particular more than 1800 MPa and particularly preferably (measured according to ISO 178) 2000-2100 MPa.
Das Polyethylen niederer Dichte entspricht in der Zusammensetzung wiederum dem was als äußere Deckschicht verwendet wird, wobei Produkte mit einer Dichte von 0,90 bis 0,940 g/cm3, und insbesondere 0,925-0,940, für die Ausbildung als Folie besonders geeignet sind. Diese Polyethylene weisen einen Schmelzindex MFI 190°C/21,6 N von 0,1-22 g/10 min auf, ein Schmelzindex von 1-8 g/10 min ist bevorzugt. Der Schmelzbereich beträgt 100-135°C. The composition of the low-density polyethylene in turn corresponds to what is used as the outer cover layer, products with a density of 0.90 to 0.940 g / cm 3 , and in particular 0.925-0.940, being particularly suitable for the formation as a film. These polyethylenes have a melt index MFI 190 ° C./21.6 N of 0.1-22 g / 10 min, a melt index of 1-8 g / 10 min is preferred. The melting range is 100-135 ° C.
Das Polyethylen sehr niederer Dichte (ULDPE) weist eine Dichte von unter 0,90 g/cm3, insbesondere gleich oder geringer als 0,875 g/cm3, auf. Schmelzindex und Schmelzbereich liegen im gleichen Bereich wie er oben für LDPE angegeben ist.The very low density polyethylene (ULDPE) has a density of less than 0.90 g / cm 3 , in particular equal to or less than 0.875 g / cm 3 . Melt index and melting range are in the same range as given above for LDPE.
Die Kernschicht besteht aus einer wie vorstehend beschriebenen Polypropylen masse der bis 20%, vorzugsweise 5-10%, Polyethylen niederer Dichte (LDPE) beigemischt sein können, um die Bruchfestigkeit und Elastizität zu verbessern. Größere Mengen beeinflussen die Steifigkeit der Folie negativ. Als Polypropylen wird vorzugsweise ein Polypropylen relativ hoher Kristallinität verwendet, welches eine gute Steifigkeit in allen Richtungen aufweist und daher nicht durch Recken orientiert werden muß. Die Polypropylen-Kernschicht ist üblicherweise 20-80 µm, insbesondere 40-60 µm dick.The core layer consists of a polypropylene as described above mass of up to 20%, preferably 5-10%, low density polyethylene (LDPE) can be added to improve the breaking strength and elasticity. Larger quantities have a negative impact on the rigidity of the film. As polypropylene a relatively high crystallinity polypropylene is preferably used, which has good rigidity in all directions and therefore not by stretching must be oriented. The polypropylene core layer is usually 20-80 µm, in particular 40-60 microns thick.
Als äußere Deckschichten wird ein handelsübliches Polyethylen niederer Dichte (LDPE) der vorstehenden Spezifikation verwendet. Die Schichtdicke dieser Deck schichten beträgt zwischen 3 und 10, vorzugsweise 6-8 µm.A commercially available low-density polyethylene is used as the outer cover layers (LDPE) of the above specification. The layer thickness of this deck layers is between 3 and 10, preferably 6-8 microns.
Die Haftschichten weisen eine Schichtdicke von 2-10, vorzugsweise etwa 6-8 µm Dicke auf.The adhesive layers have a layer thickness of 2-10, preferably about 6-8 microns Thickness up.
Der Gesamtverbund hat eine Dicke von vorzugsweise 40-100 µm, insbesondere werden Schichtdicken von 60-80 µm bevorzugt. Der Gesamtverbund hat ein E-Modul (Tensile Modulus, gemessen nach DIN EN ISO 527-3/2/10) von über 1000 MPa, vorzugsweise 1100-1400 MPa.The overall composite has a thickness of preferably 40-100 μm, in particular layer thicknesses of 60-80 μm are preferred. The overall network has one E-modulus (tensile modulus, measured according to DIN EN ISO 527-3 / 2/10) of over 1000 MPa, preferably 1100-1400 MPa.
Zur Herstellung von Etikettenfolien wird eine Seite des Verbunds noch mit einem üblichen Adhäsionskleber und einer Ablösefolie versehen und die andere Deck schicht ggf. durch eine Coronabehandlung für die bessere Haftung der Druckfarbe behandelt. For the production of label films, one side of the composite is still with one usual adhesive adhesive and a release liner and the other deck layer by corona treatment for better ink adhesion treated.
Die Extrusion der fünf Schichten erfolgt über eine geeignete 5-Kanalkassette bei Temperaturen von etwa 200-260°C, vorzugsweise etwa 240°C. Der über eine entsprechende Breitschlitzdüse austretende Verbund wird in freiem Fall über eine Kühlwalze abgezogen, welche eine Oberflächentemperatur von 30-95°C, vor zugsweise 50-60°C aufweist, wodurch sich optisch klare fest verbundene steife Folien ergeben.The five layers are extruded using a suitable 5-channel cassette Temperatures of about 200-260 ° C, preferably about 240 ° C. The one corresponding slot die emerging composite is in free fall via a Cooling roller deducted, which has a surface temperature of 30-95 ° C, before preferably 50-60 ° C, which results in optically clear rigid rigid Result in foils.
Soweit dies gewünscht wird, können die vorstehenden Schichten noch mit Pig menten gefärbt oder durch Füllstoffe wie Titandioxid oder Kreide aufgerauht und undurchsichtig gemacht und zusätzlich versteift werden. Auf die diesbezüglichen Maßnahmen des Standes der Technik wird hiermit verwiesen.If desired, the above layers can also be coated with Pig elements colored or roughened by fillers such as titanium dioxide or chalk and made opaque and additionally stiffened. On the related Measures of the prior art are hereby referred.
In einer 5-Schicht-Coextrusionsanlage der Marke Reifenhäuser werden Kunststoffmischungen der in der folgenden Tabelle angegebenen Zusammen setzung coextrudiert, wobei das Schichtmaterial C die Schicht 1 und 5, das Ma terial B die Schicht 2 und 4 und das Material A die Schicht 3 bildet, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist. Schichten 1 und 5 haben eine durchschnittliche Dicke von 7 µm, Schichten 2 und 4 haben eine durchschnittliche Dicke von 7 µm und Schicht 3 hat eine durchschnittliche Dicke von 47 µm. Die aus dem Extruder mit einer Temperatur von etwa 200-260°C austretende Verbundschicht wird auf einer Kühlwalze bei einer Temperatur von 50-60° gekühlt und zu Lagerung aufgerollt.In a 5-layer coextrusion line from the Reifenhäuser brand, plastic mixtures of the composition given in the table below are coextruded, with layer material C forming layers 1 and 5 , material B forming layers 2 and 4 and material A forming layer 3 , as shown in FIG. 1. Layers 1 and 5 have an average thickness of 7 µm, layers 2 and 4 have an average thickness of 7 µm and layer 3 has an average thickness of 47 µm. The composite layer emerging from the extruder at a temperature of about 200-260 ° C is cooled on a chill roll at a temperature of 50-60 ° and rolled up for storage.
Die Steifigkeit der Folien wird anhand des E-Moduls nach der Methode DIN EN ISO 527-3/2/10 bestimmt. The stiffness of the foils is determined using the modulus of elasticity according to the DIN EN method ISO 527-3 / 2/10 determined.
Stanzeisen 100 × 100 mm
Klebeband Typ 54108, 15 mm breit, von INTERTAPEPunching iron 100 × 100 mm
Adhesive tape type 54108, 15 mm wide, from INTERTAPE
Man legt mehrere Lagen, ca. 25 Stück Folie übereinander und stanzt mit dem Stanzeisen auf einer Stanzunterlage aus.You lay several layers, approx. 25 pieces of foil on top of each other and die cut with Punching iron on a punching pad.
Die Stanzkanten sollen glatt und sauber gestanzt sein.The punched edges should be punched smooth and clean.
Die obere und untere Folie werden verworfen.The top and bottom films are discarded.
Folien vereinzeln, 2 Folienstücke entnehmen.Separate foils, remove 2 pieces of foil.
Zwei einzelne Folienstücke werden auf die Arbeitsplatte des Prüfraumes (= harte, glatte Unterlage) gelegt.Two individual pieces of film are placed on the worktop of the test room (= hard, smooth surface).
Insgesamt 8 Klebestreifen (Typ 54108) von 70 mm Länge werden zur Hälfte auf
die Folienkanten folgendermaßen aufgeklebt:
A total of 8 adhesive strips (type 54108) of 70 mm length are half glued onto the film edges as follows:
- - Klebestreifen auf die Corona behandelte Seite (wenn behandelt) kleben- Stick the adhesive strip on the side treated with corona (if treated)
- - je 4 Streifen im Winkel von 30° entlang der Kanten 1. Folienstück- 4 strips at an angle of 30 ° along the edges of the 1st piece of film
- - je 4 Streifen im Winkel von 45° entlang der Kanten 2. Folienstück- 4 strips at an angle of 45 ° along the edges of the 2nd piece of film
Die Klebestreifen werden mit dem Fingernagel mit starkem Druck auf die Folie aufgerieben.The adhesive strips are applied with a fingernail with strong pressure on the film wiped out.
Nach 20 Sekunden Wartezeit werden die Klebebänder ruckartig im Winkel von 135° abgezogen.After a waiting time of 20 seconds, the tapes are jerky at an angle of Deducted 135 °.
Bleibt die Folie nach Abzug aller 6 Klebestreifen überall an den Kanten unbeschä digt, wurde der Test bestanden = pos. If all 6 adhesive strips have been removed, the film remains undamaged everywhere on the edges the test has been passed = pos.
Sobald bei einem Klebestreifenabzug Teile einer Folienlage aus der Folie heraus gerissen oder ganze Schichten abgezogen werden, ist der Test nicht bestanden = neg.As soon as parts of a film layer come out of the film when a tape is pulled off torn or whole layers are pulled off, the test is not passed neg.
Die optischen Eigenschaften der Folien werden zum einen durch einen reinen Vergleich zueinander beurteilt. Besonders wichtig ist hierbei, dass eine möglichst geringe Verzerrung der durch die Folie betrachteten Hintergrund auftritt. Ein weite res Kriterium ist, dass die Folien eine so gering wie mögliche Trübung aufweisen. Der Trübungsgrad wird anhand der Methode ASTM D1003-92 ermittelt.On the one hand, the optical properties of the films are determined by a pure Compared to each other. It is particularly important here that one if possible little distortion occurs in the background viewed through the slide. A wide one The other criterion is that the foils have the least possible haze. The degree of turbidity is determined using the ASTM D1003-92 method.
In der folgenden Tabelle sind nicht verzerrende ungetrübte Folien in der Zeile "Optik" mit "pos." und verzerrte oder getrübte Folien mit "neg." bezeichnet. The following table shows non-distorting, unclouded films in the row "Optics" with "pos." and distorted or cloudy films with "neg." designated.
Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß nur ein Gehalt an ULDPE von über 10% in den Haftschichten einen festen Lagenverbund gewährleistet.The above examples show that only a ULDPE content of more than 10% ensures a firm bond between the layers.
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| EP1541341A1 (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-15 | Alcan Technology & Management Ltd. | Laminate with two outer polyethylene films |
| EP1541344A1 (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-15 | Alcan Technology & Management Ltd. | Laminate with two outer polyethylene films |
| EP1543954A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-22 | Alcan Technology & Management Ltd. | Laminate with a decorative surface and two outer polyethylene layers |
| EP1547765A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-29 | Alcan Technology & Management Ltd. | Laminate with a decorative surface and two outer polyethylene layers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10147538A1 (en) | 2003-04-17 |
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