DE10256470A1

DE10256470A1 - Laser-inscribable film

Info

Publication number: DE10256470A1
Application number: DE10256470A
Authority: DE
Inventors: Robert KÖSSLINGER
Original assignee: Schreiner Group GmbH and Co KG
Current assignee: Schreiner Group GmbH and Co KG
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-06-24
Also published as: ES2285247T3; EP1567363B1; AU2003298321A1; DE50306929D1; EP1567363A1; WO2004050380A1; ATE358026T1

Abstract

The opaque inscription layer (2) is applied to a portion of the underside of the transparent top film (1) and is comprised of thin lamellar metal particles (3) incorporated into a matrix material (4) like a printing ink. The inscription layer (2) can be applied to the underside of the top film (1) using printing techniques. Aluminum flakes are particularly well-suited for use as the metal particles (3) and can be commercially obtained in particle sizes of around 15 ñm with submicron thicknesses. When viewed through the top film, the inscription layer has a silvery white color of a high brilliance. Due to the incorporated metal particles (3), the inscription layer (2) depicts a medium that can be locally modified by irradiating it with a laser beam. The particle structure is effectively destroyed at the location of laser irradiation whereby rendering the inscription layer (2) locally transparent. When the laser beam is displaced over the inscription layer (2) along a path, which corresponds to the desired inscription, it leaves behind the inscription in the form of a transparent track.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft laserbeschriftbare Folien, insbesondere eine mit einem Laserstrahl beschriftbare Folie, die mindestens eine für den Laserstrahl durchlässige, ein- oder mehrschichtige Oberfolie aufweist, unterhalb derer zumindest teilfächig ein durch den Laserstrahl veränderbares Medium angeordnet ist.The present invention relates to laser-inscribable foils, especially one with a laser beam writable film that contains at least one transparent or has multilayer top film, below which there is at least a partial one medium changeable by the laser beam is arranged.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer mit' einem Laserstrahl beschriftbaren Folie, in welchem eine für den Laserstrahl durchlässige, ein- oder mehrschichtige Oberfolie an ihrer Unterseite mit einem durch einen Laserstrahl veränderbaren Medium versehen wird, sowie ein Folienbeschriftungsverfahren, in welchem eine Folie, welche ein durch einen Laserstrahl veränderbares Medium aufweist, beschriftet wird, indem das durch einen Laserstrahl veränderbare Medium lokal mit einem Laserstrahl bestrahlt wird.The present invention further relates to a method for producing a film which can be labeled with a laser beam, in which one for permeable to the laser beam, single or multilayer top film on its underside with a changeable by a laser beam Medium is provided, as well as a foil labeling process, in which is a film which can be changed by a laser beam Medium is labeled by a laser beam changeable Medium is irradiated locally with a laser beam.

Eine Folie der eingangs beschriebenen Art ist unter anderem aus DE 196 42 040 C1 bekannt. Die dort offenbarte Folie weist eine für einen Laserstrahl durchlässige Kunststoff-Schutzfolie auf, auf deren Unterseite eine durchgehende, dünne, metallische Schicht aufgedampft ist, unterhalb derer sich eine kontrastbildende Schicht befindet. Durch Einwirkung des Laserstrahls wird die metallische Schicht lokal ablatiert, d.h. sie verschwindet an den Stellen, an denen der Laserstrahl auf sie einwirkt. Hierdurch kann eine für den Betrachter deutlich erkennbare, konturenscharfe Beschriftung erzielt werden, da an den ablatierten Stellen die Sicht auf die kontrastbildende Schicht freigegeben wird, wohingegen an den nicht ablatierten Stellen die opake metallische Schicht weiterhin den visuellen Eindruck bestimmt. Unter "Beschriften" wird in diesem Zusammenhang in erster Linie das Versehen mit alphanumerischen Zeichen verstanden, ferner aber auch das Generieren grafischer Symbole, Logos und dergleichen. Feinste Metalltröpfchen, die sich nach dem Ablatieren der metallischen Schicht niederschlagen, sind praktisch nicht wahrnehmbar und stören das Beschriftungsbild in keiner Weise. Entscheidend ist, daß durch den Ablatiervorgang die Struktur der metallischen Schicht lokal zerstört wird. Bei hinreichend dünner Ausführung der metallischen Schicht kann die Bestrahlungsdauer durch den Laserstrahl so kurz gehalten werden, daß weder die Schutzfolie noch die kontrastbildende Schicht wesentlich beeinträchtigt werden. Insbesondere verhindert die Schutzfolie zuverlässig durch Aerosolbildung bedingten Materialaustrag.A film of the type described at the outset is made of, among other things DE 196 42 040 C1 known. The film disclosed therein has a plastic protective film which is permeable to a laser beam and on the underside of which a continuous, thin, metallic layer is evaporated, below which there is a contrast-forming layer. The metallic layer is locally ablated by the action of the laser beam, ie it disappears at the points at which the laser beam acts on it. As a result, the viewer can see clearly defined contours with sharp contours, as the view of the contrast-forming layer is released at the ablated areas, whereas the opaque metallic layer continues to determine the visual impression at the non-ablated areas. In this context, “labeling” is primarily understood to mean the provision of alphanumeric characters, but also the generation of graphic symbols, logos and the like. The finest metal droplets, which are deposited after the metallic layer has been ablated, are practically imperceptible and in no way disturb the lettering image. It is crucial that the structure of the metallic layer is locally destroyed by the ablation process. If the metallic layer is made sufficiently thin, the irradiation time by the laser beam can be kept so short that neither the protective film nor the contrast-forming layer are significantly impaired. In particular, the protective film reliably prevents material discharge due to aerosol formation.

Da die üblicherweise mit erträglichem Kostenaufwand erzeugbaren Metallisierungen nur in silbrig weiß oder schwarz verfügbar sind, ist die Möglichkeit erzielbarer Farbkombinationen der beschrifteten Folie zunächst recht begrenzt. Teilweise kann dem durch Verwendung transluzent durchgefärbter Schutzfolien abgeholfen werden, wie aus der Deutschen Gebrauchsmusterveröffentlichung DE 200 17 501.7 bekannt ist. Diese sind jedoch wirtschaftlich nur in relativ hohen Mindestmengen herstellbar, und die Einstellung eines bestimmten Farbtons. ist aufwendig und im Ergebnis nicht immer völlig zufriedenstellend.Since the metallizations that can usually be produced at a reasonable cost are only available in silvery white or black, the possible color combinations of the labeled film are initially quite limited. This can be remedied in part by the use of translucent colored protective films, such as from the German Utility Model Publication DE 200 17 501.7 is known. However, these can only be produced economically in relatively high minimum quantities, and the setting of a specific color tone. is complex and the result is not always completely satisfactory.

Mehrfarbig laserbeschriftbare Folien sind aus DE 100 50 553 A1 bekannt. Die Mehrfarbigkeit wird dabei durch einen aufwendigen Mehrschichtaufbau erzielt, welcher verschiedene kontrastbildende Schichten, sowie mindestens zwei Lagen aufgedampfter Metallisierungen unterschiedlicher Ablationsresistenz aufweist, welchletztere selektiv ablatiert werden können.Multi-colored laser-inscribable foils are made of DE 100 50 553 A1 known. The multi-color is achieved by a complex multi-layer structure, which has different contrast-forming layers, as well as at least two layers of evaporated metallizations of different ablation resistance, the latter of which can be selectively ablated.

Alle genannten laserbeschriftbaren Folien verbindet der Nachteil, daß die Herstellung der durchgehenden Metallschichten sehr aufwendig ist. Insbesondere die kurzfristige und flexible Fertigung kleiner Mengen ist daher bislang wirtschaftlich wenig lohnend. Dies gilt sowohl für die angeführte Metallisierung durch Bedampfen als auch für die Alternative des Aufbringens der Metallschicht durch sogenanntes Sputtering.All of the above laser-markable Films have the disadvantage that the production of the continuous Metal layers is very expensive. Especially the short term and flexible manufacturing of small quantities has so far been economical not very worthwhile. This applies both to the metallization mentioned by vapor deposition for as well the alternative of applying the metal layer by so-called Sputtering.

Angesichts dieser Problematik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine laserbeschriftbare Folie zu schaffen, welche mit geringerem Aufwand auch kurzfristig und in Kleinserien herstellbar ist. Dabei sollen unter Beibehaltung relativ einfacher Beschriftungstechnik gegenüber dem Stand der Technik Schriftbilder ähnlich hoher Qualität erzielbar sein. Ferner soll in Bezug auf Farbgestaltung und Erscheinungsbild der Folie hohe Flexibilität ermöglicht werden. Des weiteren sollen wie bei herkömmlichen Laserfolien beim Beschriften keinerlei gesundheitsgefährdende und umweltschädigenden Emmissionen hervorgerufen werden. Auch der gute immanente Schutz des Schriftbildes gegenüber mechanischen und chemischen Beanspruchungen, welchen herkömmliche Laserfolien bieten, soll weiter gewährleistet sein.In view of this problem exists the object of the present invention is to provide a laser-inscribable To create film, which with less effort even in the short term and can be produced in small series. Doing so while maintaining relatively simple lettering technology compared to the prior art typefaces of a similar height Quality achievable his. Furthermore, in terms of color design and appearance the film allows high flexibility. Furthermore, as with conventional Laser foils when labeling are not harmful to health and polluting emissions are caused. Also the good inherent protection of the typeface across from mechanical and chemical stresses, which conventional Offering laser foils should continue to be guaranteed.

Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für eine derartige Folie sowie ein kostengünstiges Laserbeschriftungsverfahren zu schaffen.It is also the task of the present Invention, an inexpensive Manufacturing process for a such a film and an inexpensive laser marking process to accomplish.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine mit einem Laserstrahl beschriftbare Folie, die mindestens eine für den Laserstrahl durchlässige, ein- oder mehrschichtige Oberfolie aufweist, unterhalb derer zumindest teilfächig ein durch den Laserstrahl veränderbares Medium angeordnet ist, welches mikroskopische metallische Partikeln aufweist. Unter mikroskopisch sind dabei insbesondere Partikeln zu verstehen, deren Durchmesser in Richtung ihrer größten Ausdehnung über 100 μm nicht wesentlich hinausgeht. Vorzugsweise ist der Medianwert der massenbezogenen Partikelgrößenverteilung der metallischen Partikeln kleiner 20 μm, wenn der Durchmesser in Richtung der größten Partikelausdehnung als Äquivalentdurchmesser der Partikelgrößenverteilung zugrunde gelegt wird.According to one aspect of the present invention, this object is achieved by a film which can be labeled with a laser beam and which has at least one single-layer or multilayer top film which is permeable to the laser beam, below which at least partially a medium which can be changed by the laser beam and which has microscopic metallic particles is arranged having. Microscopic means in particular particles whose diameter does not significantly extend beyond 100 μm in the direction of their greatest expansion goes. The median value of the mass-related particle size distribution of the metallic particles is preferably less than 20 μm if the diameter in the direction of the largest particle expansion is used as the equivalent diameter of the particle size distribution.

Die metallischen Partikeln verleihen dem durch den Laserstrahl veränderbaren Medium Opazität, können jedoch lokal durch die Lasereinwirkung zerstört werden. Unter Zerstören ist hierbei jegliche Veränderung der Partikeln zu verstehen, die lokal Durchsichtigkeit herstellt. Sich gegebenenfalls anschließend innerhalb des die Partikeln enthaltenden Mediums niederschlagenden Reste in Form nanoskaliger Teilchen aus Metall oder Metallverbindungen stören den optischen Eindruck nicht. Die Anwesenheit der Oberfolie verhindert während des Beschriftungsvorgangs die Abgabe von Emissionen an die Umgebung.Give the metallic particles the one that can be changed by the laser beam Medium opacity, can however, locally destroyed by laser exposure. Is under destroy any change here understand the particles that locally create transparency. Then, if necessary within the medium containing the particles Residues in the form of nanoscale particles made of metal or metal compounds disrupt the not optical impression. The presence of the top film prevents while of the labeling process the emission of emissions to the environment.

Durch die lokale Zerstörung der metallischen Partikeln und den einhergehenden lokalen Umschlag von opak auf transparent entsteht eine konturenscharfe Beschriftung, deren Sichtbarkeit und ästhetische Gestaltung vorteilhafterweise durch eine Kontrastschicht verbessert werden kann, welche unterhalb des durch den Laserstrahl veränderbaren Mediums angeordnet ist. Hierbei kann es sich um eine Schicht aus Druckfarbe oder Lack ebenso handeln, wie um eine gegenüber dem laserveränderbaren Medium kontrastfarbige, vorzugsweise durchgefärbte Folie. Unter der Kontrastschicht können unter Umständen weitere Folienschichten angeordnet sein. Auch eine gefärbte Klebstoffschicht kann als Kontrastschicht wirken.Due to the local destruction of the metallic particles and the accompanying local envelope of opaque on transparent creates a sharply defined lettering, their visibility and aesthetic Design advantageously improved by a contrast layer which can be changed below that which can be changed by the laser beam Medium is arranged. This can be a layer of Print ink or varnish act just as one against the laser-modifiable Medium contrast-colored, preferably through-colored film. Under the contrast layer can in certain circumstances further film layers can be arranged. Also a colored adhesive layer can act as a contrast layer.

Die Oberfolie ist in aller Regel transparent oder teiltransparent, um den Blick auf die Laserbeschriftung freizugeben; es sind jedoch grundsätzlich auch Oberfolien denkbar, die zwar für den Laserstrahl durchlässig, für den Betrachter ohne Hilfsmittel jedoch undurchsichtig sind. Dies kann beispielsweise durch Verwendung eines Lasers am Rande oder jenseits des Wellenlängenbereichs sichtbaren Lichts ermöglicht werden. Bei undurchsichtbarer Oberfolie ist eine erfolgte Beschriftung des durch den Laserstrahl veränderbaren Mediums selbstverständlich nur mit geeigneten Maßnahmen sichtbar. Möglich sind hier je nach beabsichtigter Anwendung unterschiedliche Lösungen. Beispielsweise kann die Oberfolie mehrschichtig mit einer oder mehreren opaken, jedoch für den Laserstrahl durchlässigen Schichten) ausgeführt sein, und der Betrachter muß die opake(n) Schicht(en) entfernen, um die erfolgte Beschriftung durch die verbliebenen transparenten oder teiltransparenten Schichten der Oberfolie hindurch zu erkennen. Auch der Einsatz durchstrahlender Lesegeräte, welche gegebenenfalls außerhalb des Wellenlängenbereichs sichtbaren Lichts arbeiten, ist denkbar.The top film is usually transparent or semi-transparent to see the laser marking release; in principle, however, top films are also conceivable, which for permeable to the laser beam, for the However, viewers without aids are opaque. This can for example by using a laser on the edge or beyond of the wavelength range visible light become. If the top film is not transparent, the label must have been applied of the changeable by the laser beam Medium of course only with suitable measures visible. Possible are different solutions depending on the intended application. For example, the top film can be multilayered with one or more opaque, but for the Permeable laser beam Layers), and the viewer has to Remove the opaque layer (s) to complete the labeling the remaining transparent or partially transparent layers recognizable through the top film. Even the use of radiating Readers, which if necessary outside of the wavelength range visible light is conceivable.

Durch die vorzugsweise Einbindung der Metallpartikeln in ein Matrixmaterial nach Art einer Druckfarbe läßt sich das durch den Laserstrahl veränderbare Medium drucktechnisch auf die Unterseite der Oberfolie aufbringen. Das Aufdrucken einer die metallischen Partikeln enthaltenden Dispersion bringt gegenüber dem Aufdampfen oder Sputtern einer durchgehenden Metallschicht eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich. Zum einen, ist Bedrucken mit wesentlich geringerem apparatetechnischem Aufwand realisierbar, als Metallbedampfen oder Sputtern, wodurch die Herstellungskosten für die beschriftbare Folie gering gehalten werden können. Auch kleinflächige Folien und geringe Mengen bis hin zu Kleinstserien laserbeschriftbarer Folienetiketten lassen sich so wirtschaftlich herstellen. Zum anderen bringt das Bedrucken einen ungleich größeren Gestaltungsspielraum mit sich. So lassen sich bei teilfächigem Aufbringen des durch den Laserstrahl veränderbaren Mediums in der gleichen Folienlage Bereiche realisieren, welche mit herkömmlicher Druckfarbe bedruckt sind. Auf diese Weise läßt sich im Ergebnis ein vielfarbiges Druckbild erzeugen, welches laserbeschriftbare Bereiche enthält. Ferner kann in das Matrixmaterial ein organischer Farbstoff oder ein Pigment eingebunden sein, um einen bestimmten erwünschten Farbeindruck hervorzurufen.Due to the preferred integration the metal particles in a matrix material in the manner of a printing ink let yourself that which can be changed by the laser beam Apply medium to the underside of the top film using printing technology. Printing a dispersion containing the metallic particles brings across from the evaporation or sputtering of a continuous metal layer quite a number of advantages. For one, printing is essential less technical equipment than metal vapor deposition or sputtering, which lowers the manufacturing costs for the inscribable film can be held. Also small area Films and small quantities down to small series can be laser-inscribed Foil labels can thus be produced economically. Second brings printing a much greater scope for design with himself. So with partial application of the changeable the laser beam Realize areas in the same film layer which with conventional Printing ink are printed. In this way, a multicolored result can be achieved Generate print image that contains laser-inscribable areas. Further can be an organic dye or pigment in the matrix material be involved in order to produce a certain desired color impression.

Vorzugsweise bestehen die Metallpartikeln überwiegend aus Aluminium, wodurch dem laserveränderbaren Medium ein silberweißes Erscheinungsbild verliehen wird, solange nicht durch die oben angeführten Pigmente oder Farbstoffe die Färbung verändert wird. Weiter läßt sich das farbliche Erscheinungsbild durch die Gestaltung der Oberfolie verändern. Vorteilhafte Lösungen sind beispielsweise eine einschichtige, transluzent durchgefärbte Oberfolie aus Kunststoff oder eine mehrschichtige Oberfolie mit einer transparenten Schutzfolie und einem transluzenten Drucklack in der erwünschten Farbe. Ist die Oberfolie beispielsweise gelblich gefärbt, erzielt man bei darunterliegendem silberweißem laserveränderbaren Medium für den Betrachter den Eindruck einer Goldfärbung.The metal particles preferably consist predominantly Made of aluminum, which gives the laser-changeable medium a silver-white appearance is granted as long as not by the pigments listed above or dyes the coloring changed becomes. You can continue the color appearance through the design of the top film change. Advantageous solutions are, for example, a single-layer, translucent colored top film Plastic or a multilayer top film with a transparent Protective film and a translucent printing varnish in the desired Colour. If, for example, the top film is colored yellow, this is achieved one with the underlying silver-white laser changeable Medium for gives the viewer the impression of a gold color.

Grundsätzlich können anstelle von silberweißen Aluminiumteilchen auch andere Metallpartikeln verwendet werden, gegebenenfalls auch mit einem Anteil chemischer Verbindungen. Insbesondere schwarze Partikeln können vorteilhaft sein. Zum einen bietet Schwarz bei Negativbeschriftung einen hervorragenden Farbkontrast zu hellen Farben, zum anderen absorbieren schwarze Partikeln einen hohen Anteil des beim Beschriftungsvorgang eingestrahlten Laserlichts, so daß geringe Laserleistungen und -einstrahldauern notwendig sind.Basically, instead of silver-white aluminum particles other metal particles can also be used, if appropriate also with a proportion of chemical compounds. Especially black ones Particles can be beneficial. On the one hand, black offers negative labeling an excellent color contrast to bright colors, on the other Black particles absorb a high proportion of that during the labeling process radiated laser light, so that low laser powers and -radiation times are necessary.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die metallischen Partikeln blättchen- bzw. flockenförmig. Dabei ist der Durchmesser einer Partikel in Richtung ihrer größter Ausdehnung mindestens dreimal so groß, idealerweise jedoch um mindestens eine Zehnerpotenz größer, als der Durchmesser in Richtung der kleinsten Partikelausdehnung. Durch die Blättchen- bzw. Flockenform ist bereits bei statistisch zufälliger Partikelausrichtung das Verhältnis zwischen Projektionsfläche und Partikelmasse sehr groß, woraus sich folgende Vorteile ergeben: zum einen ist die "Angriffsfläche" für den beschriftenden Laserstrahl groß im Verhältnis zum Partikelvolumen, so daß nur geringe Laserleistungen und -einstrahldauern zum Beschriften notwendig sind. Zum anderen erhalten die nicht laser-bestrahlten Flächen für den Betrachter ein hohes Maß an Brillianz.According to a particularly preferred embodiment, the metallic particles are flake-like or flake-shaped. The diameter of a particle in the direction of its greatest expansion is at least three times as large, but ideally by at least a power of ten larger than the diameter in the direction of the smallest particle expansion. Due to the shape of the leaflets or flakes, there is already a random random alignment of the particles the ratio between the projection area and the particle mass is very large, which has the following advantages: on the one hand, the "target area" for the labeling laser beam is large in relation to the particle volume, so that only low laser powers and irradiation times are necessary for labeling. On the other hand, the non-laser-irradiated areas get a high degree of brilliance for the viewer.

Derartige Partikeln können unter anderem dadurch hergestellt werden, daß eine Prozeßfolie mit einer dünnen Metallisierung versehen werden, die Metallschicht abgelöst und zerkleinert wird.Such particles can under other be prepared in that a process film with a thin Metallization are provided, the metal layer detached and crushed becomes.

Vorzugsweise ist die Folie an ihrer Unterseite selbstklebend beschichtet, um die einfache Anbringung auf verschiedenartigste Unterlagen zu ermöglichen. Vorteilhafterweise wird die Haftklebstoffbeschichtung mit einem silikonisierten oder anderweitig selbstklebend beschichteten Abziehmaterial bedeckt, um Lagerfähigkeit und Handling-Eigenschaften zu verbessern.The film is preferably on hers Bottom self-adhesive coated for easy attachment to enable various documents. advantageously, is the pressure sensitive adhesive coating with a siliconized or otherwise covered with self-adhesive peeling material, about shelf life and improve handling properties.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Folie als sogenannte Void-Folie ausgeführt, um Versuche, die Folie von ihrem Anbringungsort abzulösen, irreversibel anzuzeigen. Hierzu sind an der Unterseite der Oberfolie teilflächig Mittel angebracht, welche die Haftung zwischen der Oberfolie und dem durch den Laserstrahl veränderbaren Medium lokal vermindern. Bei Manipulationsversuchen löst die transparente oder teiltransparente Oberfolie an den Stellen verminderter Haftung ab, welche somit durch Reflexions- und Brechungseffekte sichtbar werden. Sind die haftungsvermindernden Mittel in Form eines warnenden Schriftzugs angebracht, so entsteht ein gut sichtbarer Warnhinweis, wie z.B. "Void".According to an advantageous development According to the invention, the film is designed as a so-called void film Attempt to remove the film from its location irreversibly display. For this purpose, means are partially attached to the underside of the top film, which is the adhesion between the top film and that caused by the laser beam changeable medium reduce locally. The transparent or partially transparent top film is released in the event of manipulation attempts at the points of reduced liability, which are thus caused by reflection and refractive effects become visible. Are the liability reducing agents attached in the form of a warning lettering, so a clearly visible warning, e.g. "Void".

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Folie Sicherheitsstanzungen auf, welche Soll-Reißstellen bilden, und so Versuche, die Folie von ihrem Anbringungsort abzulösen, irreversibel anzeigen.According to another advantageous Further development of the invention, the film has safety die-cuts on what target tear points form, and so attempts to detach the film from its location irreversible Show.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer mit einem Laserstrahl beschriftbaren Folie bereitgestellt, in welchem eine für den Laserstrahl durchlässige, ein- oder mehrschichtige Oberfolie an ihrer Unterseite mit einem durch einen Laserstrahl veränderbaren Medium versehen wird, wobei das durch den Laserstrahl veränderbaren Medium in Form einer metallische Partikeln enthaltenden Dispersion, vorzugsweise drucktechnisch, aufgebracht wird. Auch Aufbringen einer metallische Partikeln enthaltenden Beschichtung durch Walzen, Coaten, Streichen, Sprühen oder Tauchen ist grundsätzlich denkbar.According to another aspect of Invention is a method for producing a laser beam writable film provided in which one for the laser beam permeable, single or multilayer top film on its underside with a changeable by a laser beam Medium is provided, which can be changed by the laser beam Medium in the form of a dispersion containing metallic particles, preferably applied by printing. Also applying one coating containing metallic particles by rolling, coating, Painting, spraying or diving is fundamental conceivable.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Folienbeschriftungsverfahren bereitgestellt, in welchem eine Folie, welche ein durch einen Laserstrahl veränderbares Medium aufweist, beschriftet wird, indem das durch einen Laserstrahl veränderbare Medium lokal mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, wobei das durch den Laserstrahl veränderbare Medium mikroskopische metallische Partikeln aufweist. Vorzugsweise befindet sich das durch den Laserstrahl veränderbare Medium beim Beschriftungsvorgang unterhalb einer für den Laserstrahl durchlässigen Schicht der Folie. Gemäß einer alternativen Ausführungsform befindet sich das durch den Laserstrahl veränderbare Medium beim Beschriftungsvorgang oberhalb aller weiteren Folienschichten. Insbesondere können so besonders einfach aufgebaute und herzustellende Folien laserbeschriftet werden. Beispielsweise können einfache selbstklebende Kunststoffolien für die Laserbeschriftung verwendet werden, welche auf ihrer Oberfläche ein Beschriftungsfeld aus metallische Partikeln enthaltender Druckfarbe aufweisen. Dieses Beschriftungsfeld kann die Folie auch vollständig bedecken.According to another aspect of The invention provides a film marking method, in which a film, which can be changed by a laser beam Medium is labeled by a laser beam changeable Medium is irradiated locally with a laser beam, the through changeable the laser beam Medium has microscopic metallic particles. Preferably is the medium that can be changed by the laser beam during the labeling process below one for permeable to the laser beam Layer of the film. According to an alternative embodiment is the medium that can be changed by the laser beam during the labeling process above all other film layers. In particular, you can Laser-labeled foils that are particularly simple to build and manufacture become. For example simple self-adhesive plastic films used for laser marking which are on their surface Labeling field made of printing ink containing metallic particles exhibit. This labeling field can also completely cover the film.

Anhand der zugehörigen Zeichnungen werden Beispiele bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Die gewählten Darstellungen sind dabei nicht maßstäbliche Schnittdarstellungen und rein schematisch aufzufassen. Insbesondere sind die Schichtdicken aus Anschaulichkeitsgründen stark vergrößert.Examples are given with the help of the associated drawings preferred embodiments the present invention closer explained. The chosen ones Representations are not to scale sectional representations and to understand it purely schematically. In particular, the layer thicknesses for reasons of clarity greatly enlarged.

1 zeigt dabei eine Ausführungsform, bei welcher das durch den Laserstrahl veränderbare Medium teilfächig auf eine transparente Oberfolie aufgetragen ist, und daneben andersfarbige Bereiche angeordnet sind. 1 shows an embodiment in which the medium that can be changed by the laser beam is applied to a transparent top film in part-area, and areas of different colors are arranged next to it.

2 zeigt eine laserbeschriftbare Folie, bei welcher das durch den Laserstrahl veränderbare Medium eingefärbt ist. 2 shows a laser-inscribable film, in which the medium that can be changed by the laser beam is colored.

3 zeigt eine Ausführungsform mit einer transluzenten Drucklackschicht zur Erzielung eines Farbeffekts. 3 shows an embodiment with a translucent printing varnish layer to achieve a color effect.

4 zeigt eine als Voidfolie ausgeführte laserbeschriftbare Folie. 4 shows a laser-inscribable film designed as a void film.

5 zeigt eine Ausführungsform für Schwarz/Weiß-Beschriftungen. 5 shows an embodiment for black and white lettering.

Bei der in 1 dargestellte Folie ist auf die Unterseite der transparenten Oberfolie 1 teilflächig die opake Beschriftungsschicht 2 aufgebracht, welche aus dünnen blättchenförmigen Metallpartikeln 3 besteht, die in eine Bindemittelmatrix 4 eingelagert sind. Als Metallpartikeln 3 eignen sich besonders Aluminium-Flakes, welche kommerziell in Partikelgrößen um 15 μm bei submikronen Dicken erhältlich sind. Durch die Oberfolie betrachtet erscheint dann die Beschriftungsschicht in Silberweiß von hoher Brillianz.At the in 1 The film shown is on the underside of the transparent top film 1 the opaque labeling layer over part of the surface 2 applied, which consists of thin flaky metal particles 3 consists of a binder matrix 4 are stored. As metal particles 3 aluminum flakes, which are commercially available in particle sizes around 15 μm with submicron thicknesses, are particularly suitable. When viewed through the top film, the inscription layer appears in silver white with high brilliance.

Neben der Beschriftungsschicht 2 sind in derselben Lage andersfarbige Bereiche 5a, 5b vorgesehen, um der Folie ein mehrfarbiges Erscheinungsbild zu geben. Alternativ kann sich jedoch die Beschriftungsschicht 2 auch über die gesamte Fläche der Folie erstrecken. Die Beschriftungsschicht 2 und die Bereiche 5a, 5b sind auf die Unterseite der Oberfolie 1 aufgedruckt. Darunter ist eine Kunststoffolie 6 aufkaschiert, welche jedoch unter Umständen auch entfallen kann. Über die Haftklebstoffschicht 7 kann der gesamte Folienaufbau auf eine Unterlage aufgeklebt werden.Next to the label layer 2 are different colored areas in the same position 5a . 5b provided to give the film a multi-colored appearance. Alternatively, however, the labeling layer can 2 also extend over the entire surface of the film. The label layer 2 and the areas 5a . 5b are on the bottom of the top film 1 printed. Below is a plastic film 6 laminated, which, however, can also be omitted under certain circumstances. Over the pressure sensitive adhesive layer 7 the entire film structure can be glued to a base.

Aufgrund der eingelagerten Metallpartikeln 3 stellt die Beschriftungsschicht 2 ein durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl lokal veränderbares Medium dar. Am Ort der Lasereinstrahlung wird die Partikelstruktur nachhaltig zerstört, so daß die Beschriftungsschicht 2 lokal transparent wird. Wird der Laserstrahl auf einem der erwünschten Beschriftung entsprechenden Pfad über die Beschriftungsschicht 2 bewegt, so hinterläßt er eben diese Beschriftung als transparente Spur. Unter "Beschriften" wird in diesem Zusammenhang in erster Linie das Versehen mit alphanumerischen Zeichen verstanden, ferner aber auch das Generieren grafischer Symbole, Logos und dergleichen.Due to the embedded metal particles 3 represents the label layer 2 represents a medium that can be changed locally by irradiation with a laser beam. At the location of the laser radiation, the particle structure is permanently destroyed, so that the inscription layer 2 becomes locally transparent. If the laser beam is on a path corresponding to the desired inscription over the inscription layer 2 moved, he leaves this lettering as a transparent trace. In this context, “labeling” is primarily understood to mean the provision of alphanumeric characters, but also the generation of graphic symbols, logos and the like.

Der Kontrast zwischen Beschriftung und umgebender unversehrter Beschriftungsschicht 2 läßt sich auf verschiedene Weise erhöhen. Beispielsweise kann die Kunststoffolie 6 in einer Kontrastfarbe eingefärbt sein. Bei Transparenz der Kunststoffolie 6 und der Haftklebstoffschicht 7 wird der Kontrast durch die Farbe der Unterlage (nicht dargestellt), auf welche die Folie aufgeklebt wird, erzeugt.The contrast between the lettering and the surrounding undamaged lettering layer 2 can be increased in different ways. For example, the plastic film 6 be colored in a contrasting color. With transparency of the plastic film 6 and the pressure sensitive adhesive layer 7 the contrast is generated by the color of the base (not shown) to which the film is glued.

Zur Herstellung wird die Oberfolie 1, welche beispielsweise mittels eines Primers vorbehandelt sein kann, unterseitig mit der Beschriftungsschicht 2 und den andersfarbigen Bereichen 5a, 5b bedruckt, wobei durch Einsatz üblicher Druckmaschinen ein Druckbild nach Kundenwunsch ohne weiteres möglich ist. Anschließend wird die Kunststoffolie 6 auf die Beschriftungsschicht 2 samt angrenzenden Bereichen 5a, 5b aufkaschiert. Zuletzt wird die Folienunterseite mit Haftklebstoff 7 beschichtet.The top film is used for production 1 , which can be pretreated for example by means of a primer, on the underside with the labeling layer 2 and the different colored areas 5a . 5b printed, with the use of conventional printing machines a print image according to customer requirements is easily possible. Then the plastic film 6 on the label layer 2 including adjacent areas 5a . 5b laminated. Finally, the bottom of the film with pressure sensitive adhesive 7 coated.

Auch die in 2 dargestellte Folie weist eine transparente Oberfolie 11, eine blättchenförmige Metallpartikeln 13 enthaltende Beschriftungsschicht 12, eine Kunststoffolie 16 und eine unterseitige, selbstklebende Beschichtung 17 auf. Allerdings enthält die Matrix 14 der Beschriftungsschicht 12 einen zusätzlichen Farbstoff, welcher zusammen mit den silbrig weißen Metallpartikeln 13 eine bunte Metallic-Farbe ergibt. Durch Bedruckung der Oberfolie 11 mit verschieden eingefärbten Beschriftungsschichten nebeneinander anstelle der durchgehenden Beschriftungsschicht 12 können verschiedenfarbige Beschriftungsfelder oder ein bunt gemustertes Beschriftungsfeld erzeugt werden. Die Kunststoffolie 16 ist zur Erhöhung des Kontrasts mit schwarzer Druckfarbe 18 bedruckt. Die Beschriftung erfolgt wie oben beschrieben. Es entsteht der Eindruck schwarzer Schrift auf metallisch-buntem Untergrund.Also in 2 The film shown has a transparent top film 11 , a flaky metal particle 13 containing labeling layer 12 , a plastic film 16 and a self-adhesive coating on the underside 17 on. However, the matrix does 14 the label layer 12 an additional dye, which together with the silvery white metal particles 13 results in a bright metallic color. By printing on the top film 11 with differently colored labeling layers next to each other instead of the continuous labeling layer 12 different colored labeling fields or a colorfully patterned labeling field can be created. The plastic film 16 is to increase the contrast with black ink 18 printed. The labeling is done as described above. This creates the impression of black writing on a metallic, colorful background.

Bei der in 3 dargestellten Folie wird ein metallisch bunter Farbeindruck dadurch erzielt, daß die untere Schicht der zweilagigen Oberfolie 21 aus transluzentem, farbigem Drucklack 29 besteht. Der darunterliegende Aufbau aus Beschriftungsschicht 22, Kunststoffolie 26, Kontrastschicht 28 und Haftklebstoffschicht 27 entspricht wieder weitgehend dem Aufbau des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei die Matrix der Beschriftungsschicht 22 jedoch keinen zusätzlichen Farbstoff enthält. Bei Verwendung eines durchscheinend gelben Drucklacks 29, silberweißer Metallpartikeln 23 und farbloser Matrix 24 entsteht für den Betrachter der Eindruck einer goldfarbenen Folie. Die Beschriftung erfolgt wiederum wie oben beschrieben.At the in 3 illustrated film is a metallic colorful color impression achieved in that the lower layer of the two-layer top film 21 made of translucent, colored printing varnish 29 consists. The underlying structure made of labeling layer 22 , Plastic film 26 , Contrast layer 28 and pressure sensitive adhesive layer 27 largely corresponds to the structure of the in 2 illustrated embodiment, the matrix of the labeling layer 22 but does not contain any additional dye. When using a translucent yellow printing varnish 29 , silver-white metal particles 23 and colorless matrix 24 creates the impression of a gold-colored foil for the viewer. The labeling is again as described above.

Der in 4 dargestellte Folienaufbau ähnelt zunächst weitgehend dem in 3 abgebildeten Aufbau unter Weglassung der Drucklackschicht 29. An der Unterseite der Oberfolie 31 befinden sich jedoch teilflächig sogenannte Voidpartikeln 30, welche in Form eines Schriftzugs aufgebracht sind und lokal die Haftung zwischen Oberfolie 31 und Beschriftungsschicht 32 stark herabsetzen. Wird versucht, die mittels der Klebstoffschicht 37 auf einer Unterlage (nicht dargestellt) befestigte Folie von der Unterlage abzuziehen, so löst die Oberfolie 31 durch die teilflächig verminderte Haftung teilweise von der Beschriftungsschicht 32 ab, und der der Anbringung der Voidpartikeln 30 entsprechende Schriftzug wird sichtbar. Anstatt durch Voidpartikeln 30 läßt sich der beschriebene sogenannte Voideffekt auch dadurch erzielen, daß eine Oberfolie 31 aus einem Material verwendet wird, auf welchem die Bindemittelmatrix 34 der Beschriftungsschicht 32 generell schlecht haftet, deren Unterseite jedoch vor dem Bedrucken mit der Beschriftungsschicht 32 teilflächig so vorbehandelt wird, daß lokal eine erhöhte Haftung zwischen Beschriftungsschicht 32 und Oberfolie 31 besteht. Die Laserbeschriftung erfolgt, wie beschrieben, durch lokale Zerstörung der Metallpartikeln 33. Die Kunststoffolienschicht 36 dient der Stabilisierung des Folienaufbaus, um ein besseres Handling zu ermöglichen.The in 4 shown film structure is initially largely similar to that in 3 shown structure with omission of the printing lacquer layer 29 , At the bottom of the top sheet 31 However, there are so-called void particles over part of the surface 30 , which are applied in the form of a lettering and local liability between the top film 31 and label layer 32 greatly decrease. Tried that by means of the adhesive layer 37 pull the film attached to a base (not shown) from the base, so the top film releases 31 due to the partial reduction in adhesion, partly from the labeling layer 32 and the attachment of the void particles 30 the corresponding lettering is visible. Instead of through void particles 30 The so-called void effect described can also be achieved in that an upper film 31 is used from a material on which the binder matrix 34 the label layer 32 generally adheres poorly, but the underside of it before printing with the labeling layer 32 pretreated over part of the surface so that locally there is increased adhesion between the labeling layer 32 and top film 31 consists. As described, laser marking is carried out by locally destroying the metal particles 33 , The plastic film layer 36 is used to stabilize the film structure to enable better handling.

In 5 ist ein Folie dargestellt, die durch Laserbeschriftung mit einem Schwarz/ Weiß-Schriftbild versehen werden kann. Die auf die Unterseite der Oberfolie 41 aufgedruckte Beschriftungsschicht 42 enthält in eine Bindemittelmatrix 44 eingelagerte, schwarze blättchenförmige Metallpartikeln 43. Diese fassen sich beispielsweise dadurch erzeugen, daß eine Prozeßfolie nach üblichem Verfahren mit einer dünnen, durchgehenden schwarzen Metallisierung versehen, und diese anschließend abgelöst und zerkleinert wird. Unter der Beschriftungsschicht 42 ist eine weiß durchgefärbte Kunststoffolie 46 angeordnet, welche an ihrer Unterseite mit Haftklebstoff 47 beschichtet ist.In 5 is shown a film that can be laser-inscribed with a black and white typeface. The one on the bottom of the top sheet 41 printed label layer 42 contains in a binder matrix 44 embedded, flaky black metal particles 43 , These can be generated, for example, by providing a process film with a thin, continuous black metallization by conventional methods, and then detaching and crushing it. Under the label layer 42 is a white colored plastic film 46 arranged, which on its underside with pressure sensitive adhesive 47 is coated.

Die Laserbeschriftung läßt sich auf die oben beschriebene Weise durchführen, wobei zur lokalen Zerstörung der schwarzen Partikeln 43 nur geringe Laserleistungen und -einstrahldauern erforderlich sind, da schwarze Partikeln Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich praktisch vollständig absorbieren, so daß der Energieeintrag fast vollständig genutzt wird.Laser marking can be carried out in the manner described above, with the local destruction of the black particles 43 only low laser powers and irradiation times are required, since black particles practically completely absorb light in the visible wavelength range, so that the energy input is used almost completely.

Als Ergebnis erhält man den Eindruck einer weißen Beschriftung auf schwarzem Grund. Selbstverständlich lassen sich auch andersfarbige Beschriftungen durch Verwendung andersfarbig durchgefärbter Kunststoffolien 46 erzielen.As a result you get the impression of a white lettering on a black background. Of course, you can also write in different colors by using different colored plastic films 46 achieve.

Da sich die Beschriftungsschicht 42 gemäß der Erfindung drucktechnisch und daher auch mit hoher Genauigkeit teilflächig aufbringen läßt, können Bereiche mit schwarzen Metallpartikeln 43 und silberweißen Metallpartikeln ohne weiteres nebeneinander angeordnet werden, was zusätzliche Freiräume für die Farbgestaltung öffnet. Generell lassen sich alle in den obigen Ausführungsbeispielen geschilderten Maßnahmen zur Erzielung eines bestimmten Farbeindrucks in weitgehend beliebiger Zusammenstellung miteinander kombinieren.Because the label layer 42 areas with black metal particles can be applied according to the invention in terms of printing technology and therefore also with high accuracy over part of the surface 43 and silver-white metal particles can be easily arranged side by side, which opens up additional scope for color design. In general, all of the measures described in the above exemplary embodiments can be combined with one another in a largely arbitrary combination in order to achieve a specific color impression.

Claims

Film that can be labeled with a laser beam and that has at least one single-layer or multi-layer top film that is transparent to the laser beam ( 1 . 11 . 21 . 31 . 41 ) below which, at least in part, a medium that can be changed by the laser beam ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) is arranged, characterized in that the medium which can be changed by the laser beam ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) microscopic metallic particles ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) having.

Foil that can be labeled with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that the median value of the mass-related particle size distribution of the metallic particles ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) is less than 20 μm if the diameter in the direction of the largest particle expansion is used as the equivalent diameter for the particle size distribution.

Film which can be inscribed with a laser beam according to claim 1, characterized in that the metallic particles ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) are leaflet-shaped.

Foil that can be inscribed with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic particles ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) consist mainly of aluminum.

Foil that can be inscribed with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic particles ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) in a matrix material ( 4 . 12 . 24 . 34 . 44 ) are stored.

Film which can be inscribed with a laser beam according to claim 5, characterized in that in the matrix material ( 14 ) a dye is included.

Film which can be inscribed with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that the medium which can be changed by the laser beam is printed ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) is applied.

Film which can be inscribed with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that a contrast layer (below the medium which can be changed by the laser beam ( 18 . 28 ) is arranged.

Film which can be inscribed with a laser beam according to Claim 8, characterized in that below the contrast layer ( 18 . 28 ) a layer of plastic film ( 16 . 26 ) is arranged.

Foil that can be labeled with a laser beam according to claim 8, characterized in that the contrast layer from a solid color Plastic film is made.

Foil that can be labeled with a laser beam according to a of the preceding claims, characterized in that the Film is self-adhesive coated on its underside.

Film which can be inscribed with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that the lowermost layer ( 29 ) the top film ( 21 ) consists of a printing varnish.

Film which can be inscribed with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that the upper film ( 31 ) on the underside of part of the surface ( 30 ) which shows the adhesion between the top film ( 31 ) and the medium that can be changed by the laser beam ( 32 ) reduce locally.

Foil that can be labeled with a laser beam according to a of the preceding claims, characterized in that the Has foil die cuts.

Film which can be inscribed with a laser beam according to one of the preceding claims, characterized in that the upper film ( 1 . 11 . 21 . 31 . 41 ) is at least partially opaque without the use of aids, but is at least partially transparent to infrared radiation, so that the film can be labeled with an infrared laser in such a way that the label can be read with the aid of an infrared reader, but not with the naked eye.

Process for producing a film that can be labeled with a laser beam, in which a single-layer or multilayer upper film that is transparent to the laser beam ( 1 . 11 . 21 . 31 . 41 ) on the underside with a medium that can be changed by a laser beam ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) is provided, characterized in that by a laser beam changeable medium ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) in the form of a metallic particle ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) containing coating is applied.

Method according to claim 16 , characterized in that the medium which can be changed by the laser beam ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) is applied by printing.

Foil marking process in which a foil which contains a medium that can be changed by a laser beam ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) is labeled by the medium that can be changed by a laser beam ( 2 . 12 . 22 . 32 . 42 ) is locally irradiated with a laser beam, characterized in that the medium which can be changed by the laser beam is microscopic metallic particles ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) having.

Foil marking method according to claim 18, characterized in that itself that which can be changed by the laser beam Medium in the labeling process below one for the laser beam permeable Layer of the film is located.

Foil inscription method according to claim 18, characterized in that the medium which can be changed by the laser beam ( 3 . 13 . 23 . 33 . 43 ) is located above all other film layers during the labeling process.

Foil labeling method according to claim 19, characterized in that that it the laser beam is an infrared laser beam, and the for permeable to the laser beam Layer of the film at least partially opaque without the use of tools is.