DE10326501A1

DE10326501A1 - Laserstrahlbeschriftbares mehrschichtiges Etikettenmaterial

Info

Publication number: DE10326501A1
Application number: DE2003126501
Authority: DE
Inventors: Johannes Bischoff
Original assignee: BISCHOFF GmbH
Current assignee: BISCHOFF GmbH
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-11
Also published as: DE10326501B4

Abstract

Ein Laserstrahl beschriftbares mehrschichtiges Etikettenmaterial, mit einer ersten Schicht (210) und mit einer zweiten, von der ersten Schicht (210) optisch differierenden Schicht (230), wobei die zweite Schicht (230) mittels Laserstrahlung entsprechend einem gewünschten Schrift- oder Druckbild unter Sichtbarmachung der Oberfläche der ersten Schicht (210) entfernbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schichten eine energieabsorbierende Zwischenschicht (220) angeordnet ist, welche den Abtrag der von dem Laserstrahl (310) getroffenen Teile der zweiten Schicht (230) ermöglicht, ohne daß ein Abtrag der ersten Schicht (210) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein laserstrahlbeschriftbares mehrschichtiges Etikettenmaterial mit wenigstens einer ersten Schicht und wenigstens einer zweiten, von der ersten Schicht optisch differierenden Schicht, wobei die zweite Schicht mittels Laserstrahlung entsprechend einem gewünschten Schrift- oder Druckbild unter Sichtbarmachung der Oberfläche der ersten Schicht entfernbar ist.
Laserbeschriftbare Etiketten werden insbesondere für die Herstellung von hochwertigen Etiketten oder Typenschildern oder dergleichen verwendet. Um Schriftbilder oder Druckbilder auf derartigen Etiketten darzustellen, unterscheidet sich die Farbe der ersten Schicht von derjenigen der zweiten Schicht. Hierdurch wird ein farblicher Kontrast des Schriftbildes oder des Druckbildes erzielt.
Ein derartiges laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial geht beispielsweise aus der EP 0 645 747 A2 hervor. Bei diesem Etikettenmaterial ist die die Trägerschicht bildende Kunststoffolie transparent ausgeführt und weist auf ihrer von der durch Laserstrahlung entfernbaren Beschichtung abgewandten Seite eine weitere Beschichtung auf, die sich optisch von der durch Laserstrahlung entfernbaren Beschichtung unterscheidet. Durch die Trägerschicht, die beidseitig mit Schichten unterschiedlicher Farbe beschichtbar ist, kann zwar eine große Farbvielfalt hergestellt werden. Die Beschichtung der transparenten Trägerschicht auf beiden Seiten erfordert jedoch einen nicht unerheblichen Fertigungsaufwand. Der Abtrag der zu entfernenden Schicht ist bei diesem bekannten Verfahren ferner nur dann optimal möglich, wenn es sich bei dieser Schicht um eine aufgedampfte Aluminiumschicht handelt. Eine drucktechnisch aufgebrachte Farbschicht wird dagegen erst bei einer so hohen Laserintensität entfernt, daß auch die transparente Trägerschicht angegriffen werden kann.
Es ist nun wünschenswert, Schichten mit unterschiedlichen Farben direkt übereinanderliegend auf einer beispielsweise Trägerfolie anzuordnen und lediglich die oberste Schicht mittels des Laserstrahls abzutragen, während dagegen die darunterliegende Schicht von dem Laserstrahl nicht abgetragen werden soll.
Ein solcher Abtrag ist jedoch insbesondere bei oberen Schichten heller Farbe praktisch nicht möglich. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der Abtrag einer hellen oberen Schicht, beispielsweise einer Schicht in leuchtendem hellem Rot, in leuchtendem hellem Grün, in leuchtendem hellem Blau, in Gelb oder in Orange, mittels eines Laserstrahls nicht ohne weiteres möglich ist. Vielmehr durchdringt der Laserstrahl besonders bei hellen oberen Schichten zumindest partiell in unerwünschter Weise auch die darunterliegende Schicht, so daß saubere Schriftbilder oder Druckbilder nicht herstellbar sind. Insbesondere ist es nicht möglich, die Strahlungsintensität des Laserstrahls auf derartige Schichten optimal einzustellen.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein durch Laserstrahlung beschriftbares mehrschichtiges Etikettenmaterial der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem die genannten Nachteile beseitigt sind und welches insbesondere auch einen präzisen Abtrag heller oberer Schichten bei einem Mehrschichtenaufbau aus direkt übereinander angeordneten Schichten ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß bei einem Etikettenmaterial der eingangs genannten Art dadurch, daß zwischen den Schichten eine energieabsorbierende Zwischenschicht angeordnet ist, welche den Abtrag der von dem Laserstrahl getroffenen Teile der zweiten, oberen Schicht ermöglicht, ohne daß ein Abtrag der ersten, unteren Schicht erfolgt.
Durch gewissermaßen "Zwischenschaltung" der energieabsorbierenden, den Abtrag der von dem Laserstrahl getroffenen Teile der zweiten, oberen Schicht erst ermöglichenden und ihrerseits durch den Laserstrahl selbst abtragbaren Zwischenschicht können die beiden optisch differierenden Schichten übereinander auf einem gemeinsamen Träger angeordnet werden, ohne daß es wie beim Stand der Technik erforderlich ist, die beiden optisch differierenden Schichten durch eine transparente Kunststoffolie, die das Erscheinungsbild des Etiketts nachteilig beeinflußt, zu trennen.
Die energieabsorbierende Zwischenschicht kann rein prinzipiell auf die unterschiedlichste Art und Weise ausgebildet sein. So kann sie beispielsweise als dunkle, vorzugsweise schwarze Schicht ausgebildet sein, welche die Energie des Laserstrahls gut absorbiert.
Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungbeispiel weist die energieabsorbierende Schicht Metallpigmente auf. Durch diese Metallpigmente wird durch Reflexion und Streuung des Laserstrahls eine besonders gute Verbrennung der von dem Laserstrahl getroffenen Teile der zweiten, oberen Schicht und damit ein optimaler Abtrag dieser Teile sowie ein optimaler Abtrag der Zwischenschicht ermöglicht.
Die optisch differierenden Schichten genauso wie die energieabsorbierende Zwischenschicht können rein prinzipiell auf die unterschiedlichste Art und Weise auf einen Träger aufgebracht werden. Vorteilhafterweise werden diese Schichten als Beschichtung auf ein Trägermaterial aufgebracht.
Bei einer sehr vorteilhaften, da auf sehr einfache und schnelle Weise herstellbaren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Schichten drucktechnisch aufgetragene Farbbeschichtungen sind. In diesem Falle wird die energieabsorbierende Zwischenschicht vorteilhafterweise durch eine Metallpigmente enthaltende Druckfarbe gebildet.
Die obere, zweite Farbschicht kann durch eine Lackschicht überdeckt sein.
Um eine Herstellung des Etikettenmaterials in line, das heißt von Rolle auf Rolle zu ermöglichen, bestehen die Schichten vorzugsweise aus UV-härtenden Druckfarben, die unter Ausbildung einer hohen Widerstandsfähigkeit der Schichten schnell aushärten.
Die Schichtstärke der einzelnen Schichten beträgt insbesondere zwischen 5 und 25 μm.
Um fälschungssichere Etiketten herzustellen, ist darüber hinaus bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, das Etikettenmaterial mit einer versteckten Kennzeichnung durch Einbau einer Zwischenschicht mit Codierpigmenten, die nur unter bestimmten Lichtquellen sichtbar sind, auszubilden.
Um das Etikettenmaterial selbstklebend auszubilden, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, den Schichtaufbau auf einer Selbstklebefolie aufzubringen.
Diese Selbstklebefolie weist auf ihrer dem Schichtaufbau abgewandten Seite einen Klebstoff und einen Liner auf, so daß die fertig hergestellten Etiketten durch Abziehen des Liners auf Gegenstände aufgeklebt werden können.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
1: ein von der Erfindung Gebrauch machendes Etikettenmaterial im Querschnitt in einer schematischen Darstellung und
2: das Etikettenmaterial während seiner Beschriftung mit einem Laserstrahl.
Ein in 1 schematisch dargestelltes Etikettenmaterialumfaßt einen Träger 100, beispielsweise in Form einer Selbstklebefolie, gebildet aus einer Folie 110, einer Klebstoffschicht 120 und einem Liner 130.
Auf diesem Träger 100 ist ein mehrschichtiger laserbeschriftbarer Schichtaufbau 200 angeordnet. Der Schichtaufbau 200 umfaßt eine erste Schicht 210, eine auf dieser aufgetragene energieabsorbierende Zwischenschicht 220 sowie eine weitere optisch von der ersten differierende Schicht 230, die auf ihrer Oberseite eine Lackschicht 240 trägt.
Das Etikettenmaterial ist beispielsweise in Form von Bogen oder als Endlosmaterial herstellbar. Die Schichtdickenverhältnisse sind in 1 und 2 lediglich schematisch dargestellt. In der Praxis weisen die einzelnen Schichten eine Dicke von 5 bis etwa 25 μm auf. Der Träger 100 ist eine an sich bekannte handelsübliche Selbstklebefolie, die beispielsweise aus PE, PP, PET, PC, PVC oder Acrylaten und Acetaten bestehen kann.
Die erste Farbschicht 210, die energieabsorbierende Zwischenschicht 220, die zweite Farbschicht 230 sowie die Lackschicht 240 bilden Farbbeschichtungen, die z.B. im Siebdruck- oder Flexodruck-Verfahren aufgetragen werden.
Die Herstellung des Etiketts ist schematisch in 2 dargestellt. Die Laserbeschriftung des Etikettenmaterials erfolgt dadurch, daß das Etikettenmaterial und ein Laserstrahl 310 eines beispielsweise yag-Lasers relativ zueinander bewegt werden, wobei der Laserstrahl 310 nach Maßgabe vorzugsweise elektronisch gespeicherter Daten, die dem gewünschten Schrift- oder Druckbild entsprechen, ein- und ausgeschaltet sowie bewegt wird. Auf diese Weise wird das gewünschte Schrift- oder Druckbild nach und nach aufgrund der Bewegung des Laserstrahls 310 relativ zu dem Etikettenmaterial erzeugt.
Durch die von dem Laserstrahl 310 auf das Etikettenmaterial aufgebrachte Wärmeenergie wird die zweite Farbschicht 230 zusammen mit der Lackschicht 240 durch Wegbrennen abgetragen. Dieser Vorgang wird durch die unmittelbar auf die erste Farbschicht 210 aufgebrachte energieabsorbierende Zwischenschicht 220 erst ermöglicht oder zumindest wesentlich verbessert. Die energieabsorbierende Zwischenschicht 220 weist hierzu Metallpartikel auf, die den Laserstrahl in unterschiedlichste Raumrichtungen reflektieren. Durch diese Reflexionen wird eine besonders optimale Absorption der von dem Laser 300 erzeugten Strahlungsenergie und damit eine optimale Aufbringung der Wärmeenergie erzielt. Zusammen mit der abzutragenden oberen zweiten Farbschicht 230 und der Lackschicht 240 wird die energieabsorbierende Zwischenschicht 220 verbrannt und so auch selbst abgetragen. Durch die energieabsorbierende Zwischenschicht 220 ist auf besonders vorteilhafte Weise gewissermaßen eine Lokalisierung der Wärmeenergie möglich, so daß nur die zweite obere Farbschicht 230 zusammen mit der Lackschicht 240 sowie die energieabsorbierende Zwischenschicht 220 abgetragen werden, nicht jedoch die erste untere Farbschicht 210. Umfangreiche Versuche haben gezeigt, daß erst durch die Anordnung der energieabsorbierenden Zwischenschicht 220 ein Abtrag einer in einer hellen Farbe gehaltenen oberen zweiten Schicht 230 möglich ist. Dagegen ist ein sauberer Abtrag einer solchen hellen oberen zweiten Schicht 230 ohne "Zwischenschaltung" der vorbeschriebenen energieabsorbierenden Zwischenschicht 220 praktisch nicht möglich.
Zwischen der ersten Schicht 210 und der zweiten Schicht 230, insbesondere zwischen der ersten Schicht 210 und der Zwischenschicht 220 kann eine weitere Zwischenschicht, welche nur unter bestimmten Lichtquellen sichtbare Codierpigmente aufweist, vorgesehen sein. Ferner können rein prinzipiell auch die erste Schicht 210 und/oder die zweite Schicht 230 zumindest teilweise derartige Codierpigmente enthalten. Eine solche versteckte Kennzeichnung dient zur Herstellung von fälschungssicheren Etiketten.
Nach Herstellung des gewünschten Schrift- oder Druckbildes erfolgt eine Trennung der einzelnen Etiketten beispielsweise mittels des Lasers 300, wie es in 2 durch eine Linie 400 schematisch dargestellt ist.
Entlang einer solchen Linie 400 kann später das Etikettenmaterial 200 zusammen mit der Selbstklebefolie aufgetrennt werden, um es in einzelne Etiketten zu zerteilen. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Klebstoffschicht und die Selbstklebefolie durch die Trennungsline 400 nicht durchdrungen werden, so daß hier einzelne Etiketten gewissermaßen am laufenden Band gefertigt werden können.

Claims

Laserstrahlbeschriftbares mehrschichtiges Etikettenmaterial, mit einer ersten Schicht (210) und mit einer zweiten, von der ersten Schicht (210) optisch differierenden Schicht (230), wobei die zweite Schicht (230) mittels Laserstrahlung entsprechend einem gewünschten Schrift- oder Druckbild unter Sichtbarmachung der Oberfläche der ersten Schicht (210) entfernbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schichten eine energieabsorbierende Zwischenschicht (220) angeordnet ist, welche den Abtrag der von dem Laserstrahl (310) getroffenen Teile der zweiten Schicht (230) ermöglicht, ohne daß ein Abtrag der ersten Schicht (210) erfolgt.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die energieabsobierende Zwischenschicht (220) Metallpigmente aufweist.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (210, 220, 230) als Beschichtung auf einen Träger (100) aufgebracht sind.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der zweiten Farbschicht (230) mit einer Lackschicht (240) überdeckt ist.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (210, 220, 230, 240) drucktechnisch aufgetragene Farbbeschichtungen sind.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (210, 220, 230, 240) aus UV-härtenden Druckfarben bestehen.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstärke der einzelnen Schichten (210, 220, 230, 240) zwischen 5 und 25 μm beträgt.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Schicht (210) und der zweiten Schicht (230), insbesondere zwischen der ersten Schicht (210) und der Zwischenschicht (220) eine weitere Zwischenschicht mit Codierpigmenten angeordnet ist, die nur unter bestimmten Lichtquellen sichtbar sind.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der ersten Schicht (210) und/oder wenigstens ein Teil der zweiten Schicht (230) Codierpigmente aufweist, die nur unter bestimmten Lichtquellen sichtbar sind.
Laserstrahlbeschriftbares Etikettenmaterial nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (210, 220, 230, 240) auf einen Träger (100), vorzugsweise auf eine Selbstklebefolie (110, 120, 130) aufgebracht sind.