EP2276636A1 - Verfahren zur herstellung einer laserbeschriftbaren folie mit metallischem oberflächenglanz - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer laserbeschriftbaren folie mit metallischem oberflächenglanz

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EP2276636A1
EP2276636A1 EP09782322A EP09782322A EP2276636A1 EP 2276636 A1 EP2276636 A1 EP 2276636A1 EP 09782322 A EP09782322 A EP 09782322A EP 09782322 A EP09782322 A EP 09782322A EP 2276636 A1 EP2276636 A1 EP 2276636A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
gloss
laser
metallic luster
film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09782322A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Siebert
Philipp Preuß
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Tesa SE
Original Assignee
Tesa SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa SE filed Critical Tesa SE
Publication of EP2276636A1 publication Critical patent/EP2276636A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24893—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including particulate material
    • Y10T428/24901—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including particulate material including coloring matter
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    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a laser-inscribable film with metallic surface gloss with the features of the preamble of claim 1 and a laser-writable film with metallic surface gloss with the features of the preamble of claim 16.
  • Engraving layer based on a UV-curable lacquer, printed on a support carrier film in a flexographic printing process.
  • the engraving layer is used for laser marking, by being ablated locally by laser irradiation.
  • a base layer of an electron beam curable acrylate varnish is applied over the gravure layer.
  • the base layer is formed significantly thicker compared to the engraving layer, so that a complete removal in the laser marking is prevented. It is used after the inscription of the engraving layer of the contrast formation by the base layer shines through at the points where the engraving layer is removed.
  • the two layers are formed differently colored accordingly. This laser-writable film satisfies the requirements for efficient laser marking described above sufficiently.
  • a gravure layer is a layer into which an identification can be introduced by means of laser irradiation, for example by local removal of the engraving layer, a local change in the optical properties (for example reflection, transmission, color) or the like.
  • metallic luster pigments are mixed into the gravure layer in order to obtain the metallic luster.
  • the metallic luster pigments are substantially homogeneously distributed therein to achieve a uniform effect. They act in the gravure layer as a colorant, as a gloss generator and as a laser absorber.
  • the metallic luster pigments have a significantly lower absorption coefficient, so that in the case of such films only a relatively low labeling speed can be achieved.
  • the present invention is therefore based on the problem to provide a method for producing a laser-writable film with metallic surface gloss and a corresponding film, in which the aforementioned problems are reduced and at the same time a fast laser marking is possible.
  • the teaching of the invention is based on the fundamental idea of limiting the functionality of the gravure layer by no longer providing the metallic luster through the gravure layer itself. Rather, an additional gloss layer is provided which contains the required metallic luster pigments. Although this additional layer of gloss increases the production costs, it leads to a reduction in the complexity of the engraving layer. By not having to adjust the engraving layer with regard to the metallic luster, a better adaptation to the actual task, namely the laser inscription, is possible. In particular, other laser absorbers can be used with a significantly higher absorption coefficient. Titanium dioxide and / or carbon black are particularly suitable as laser absorbers.
  • At least one laser-inscribable layer-gravure layer- is applied above a support.
  • This single engraving layer or even several gravure layers are preferably applied directly to the carrier.
  • the application of the gravure layer can be carried out by conventional coating methods. Particularly preferred is the
  • the printing method is particularly suitable when the gravure layer of a
  • Print varnish is formed.
  • the engraving layers can be formed over the entire surface or only partially. In particular, however, it is provided that at least one
  • Engraving layer is formed over the entire surface, so as not to be spatially limited in terms of laser marking.
  • printing varnish is here any ink, regardless of whether transparent or colored, called. It is essential that the application is carried out by printing technology.
  • a gloss layer is applied above the engraving layer.
  • the gloss layer is arranged directly on the engraving layer.
  • the gloss layer is formed with metallic luster pigments, through which the metallic surface gloss is achieved. Due to the functional distribution between gravure layer and gloss layer, the possibility of inscription of the gloss layer is not necessary, so that the relatively low absorption efficiency of the metallic luster pigments does not come into play.
  • metallic luster pigments With regard to the metallic luster pigments, this offers a greater choice, since they do not have to be adapted to laser absorption.
  • aluminum powder, bronze powder, pearlescent pigments, gold powder, silver powder and / or copper powder may be considered as metallic luster pigments.
  • the engraving layer can be adapted to their function of caption by laser absorption targeted, for example by the addition of laser absorbers.
  • any color design of the engraving layer by adding color pigments is possible, which in particular by the provision of multiple gravure layers a multi-colored lettering is possible.
  • platelet-shaped metallic particles whose mean size is between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m are referred to as metallic luster pigments.
  • the average thickness of the metallic particles is preferably between 50 nm and 250 nm.
  • the platelet-shaped design has the advantage that, especially when the alignment of the metallic luster pigments takes place essentially parallel to the surface extent of the luster layer during the formation of the luster layer, then only a few points of attack on the lamination layer Surface offers. As a result, the scratch resistance is significantly increased. However, even if a metallic luster pigment is leached out of the layer, in the case that the metallic luster particles do not form a closed film, ensured that no further, adjacent metallic luster pigments are dissolved out. The gloss effect is therefore only slightly affected locally.
  • the total proportion of the metallic luster pigments is significantly reduced in contrast to the films known from practice, in which the metal luster pigments are homogeneously distributed in a relatively thick layer, without thereby impairing the metallic luster effect.
  • the gloss layer is formed such that it contains exclusively the metallic luster pigments as coloring pigments.
  • These color pigments are usually incorporated into a particularly transparent binder, preferably a polymer matrix, from which the gloss layer is then formed.
  • the gloss layer is thus formed exclusively from a transparent binder and the metallic luster pigments. This can be avoided in the best possible way impairment of laser marking of the engraving layer.
  • the gloss layer can also be formed with further additives, for example to optimally adjust the adhesion or to influence a curing.
  • UV initiators can be added as additives.
  • the gloss layer is advantageously applied with a layer thickness of at least about 0.5 ⁇ m.
  • the layer thickness of the gloss layer should not be made too large in order to keep the film structure as flat as possible and also to avoid any impairment of the laser inscription of the engraving layer by the gloss layer.
  • Layer thicknesses of not more than 5 ⁇ m, preferably of not more than 3 ⁇ m, have proven to be particularly suitable.
  • a small layer thickness has the advantage that significantly less metallic luster pigments are required compared to thicker layers.
  • the gloss layer is formed such that the metallic luster pigments do not form a closed film but only cover part of the surface of the luster layer.
  • the metallic luster pigments should cover an area of at least about 15%, preferably at least about 30%.
  • the metallic luster pigments cover an area of at most about 80%, preferably at most about 60%.
  • the absorption coefficient of the gravure layer is greater than the absorption coefficient of the gravure layer by at least a factor of 2, preferably at least a factor of 5, more preferably at least a factor of 10.
  • Absorption coefficient refers to the typical for a Nd: YAG laser
  • Wavelength of about 1064 nm The desired adjustment of the absorption coefficient can be achieved in particular by the admixture of laser absorbers in the gravure layer. Titanium dioxide and / or carbon black are particularly suitable for this purpose.
  • a transparent protective layer can additionally be applied to the glossy layer.
  • the transparent protective layer is, in particular, a protective layer based on a pressure varnish, so that the application can be effected in particular by printing.
  • the layer thickness of the protective layer should be formed between about 1 micron and about 5 microns.
  • the carrier is preferably formed with a layer thickness between about 50 microns and about 200 microns. Further details, features, objects and advantages of the present invention will be explained in more detail with reference to a drawing of a preferred embodiment. In the drawing shows
  • Fig. 1 is a schematic representation of the layer structure of a laser-writable film.
  • Fig. 1 shows a laser-writable film 1, which has metallic surface gloss.
  • This film has a carrier 2 and two laser-inscribable layers arranged above the carrier 2, namely the engraving layers 3, 4.
  • the engraving layer 3 is arranged directly on the carrier 2 and only partially formed.
  • the engraving layer 4 is formed over the entire surface and directly covers the engraving layer 3 and at the locations where the engraving layer 3 is not present, the carrier 2.
  • the two engraving layers 3, 4 are formed differently colored, so that a multi-colored labeling of the film 1 is possible ,
  • the support 2 is additionally colored, in particular in a color with strong contrast to the colors of the engraving layers 3, 4.
  • the engraving layer 3 When removing the engraving layer 4 by laser irradiation thus appears depending on whether the engraving layer 3 is present or not , the color of the engraving layer 3 or the carrier 2 by.
  • the engraving layer 3 can also be removed by a suitable choice of the laser parameters (pulse duration, intensity) in a labeling cycle.
  • the gloss layer 5 contains metallic luster pigments 6, here and preferably exclusively
  • Metallic luster pigments 6 as coloring pigments, and forms a metallic one
  • the metallic luster pigments 6 are platelet-shaped metallic luster pigments 6 made of aluminum powder. In addition to the
  • the gloss layer 5 as a component only a transparent binder such as a polymer matrix.
  • the gloss layer 5 has as constituents a transparent binder, the metallic luster pigments 6 and further additives, for example UV initiators.
  • the gloss layer 5 is here and preferably formed as a pressure varnish layer, that is based on a printing varnish, which was printed on the engraving layer 4. Especially by printing a small layer thickness can be achieved in a particularly simple manner.
  • the layer thickness of the glaze layer 5 in the present case is about 2.5 ⁇ m and, in principle, should advantageously be between about 1 ⁇ m and about 5 ⁇ m, preferably between about 1 ⁇ m and about 3 ⁇ m.
  • the metallic luster pigments 6 do not form a closed film in the luster layer 5, but here and preferably only cover about 40% of the total area.
  • the risk of larger scratches is reduced, since even in the case that a surface disposed on the surface Metal luster pigment 6 is dissolved out, this does not replace the other metal luster pigments 6, since the majority of the metallic luster pigments 6 is arranged spaced from each other.
  • the metallic luster pigments 6 here and preferably are platelet-shaped with an average size between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m and an average thickness between 50 nm and 250 nm.

Landscapes

  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz, bei dem mindestens eine laserbeschriftbare Schicht (3, 4) - Gravurschicht - oberhalb eines Träger (2), insbesondere unmittelbar auf dem Träger (2), aufgebracht wird. Es wird vorgeschlagen, dass eine Glanzschicht (5) oberhalb der Gravurschicht (3, 4) aufgebracht wird, wobei die Glanzschicht (5) Metallglanzpigmente (6) enthält.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie eine laserbeschriftbare Folie mit metallischem Oberflächenglanz mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 16.
Zur Kennzeichnung von Teilen an Fahrzeugen, Maschinen, elektrischen und elektronischen Geräten, Verpackungen usw. finden zunehmend technische Etiketten Verwendung, so zum Beispiel als Typenschilder, als Steueretiketten für Prozessabläufe, als Sicherheitsetiketten oder als Garantie- und Prüfplaketten.
Um derartige Schilder oder Etiketten zu beschriften, werden weit verbreitet leistungsfähige steuerbare Laser eingesetzt, mit deren Hilfe Markierungen wie Schriften, Codierungen, Barcodes und dergleichen erzeugt werden. An das zu beschriftende Material sind hohe Anforderungen gestellt. So soll die Beschriftung schnell erfolgen können, das Auflösungsvermögen soll hoch sein, die Anwendung soll einfach sein und das Material soll eine hohe Beständigkeit gegenüber mechanischen, physikalischen und chemischen Einflüssen haben. Gängige Materialien wie zum Beispiel bedrucktes Papier, eloxiertes oder lackiertes Aluminium oder PVC-Folien erfüllen nicht alle diese Anforderungen.
Aus dem Stand der Technik (EP 1 440 133 B1 ) ist eine laserbeschriftbare Folie bekannt, die die oben genannten Anforderungen erfüllt. Zur Herstellung dieser Folie wird eine
Gravurschicht, basierend auf einem UV-härtbaren Lack, auf eine Stützträgerfolie im Flexodruckverfahren aufgedruckt. Die Gravurschicht dient dabei der Laserbeschriftung, indem sie durch Laserbestrahlung lokal abgetragen wird. Über der Gravurschicht wird eine Basisschicht eines elektronenstrahlhärtbaren Acrylatlacks aufgetragen. Die Basisschicht ist gegenüber der Gravurschicht deutlich dicker ausgebildet, so dass ein vollständiger Abtrag bei der Laserbeschriftung verhindert wird. Sie dient nach der Beschriftung der Gravurschicht der Kontrastbildung, indem an den Stellen, an denen die Gravurschicht abgetragen ist, die Basisschicht durchscheint. Die beiden Schichten sind entsprechend unterschiedlich farbig ausgebildet. Diese laserbeschriftbare Folie erfüllt die zuvor beschriebenen Anforderungen hinsichtlich einer effizienten Laserbeschriftung in ausreichender Weise.
Als Gravurschicht wird im Folgenden eine Schicht bezeichnet, in die mittels Laserbestrahlung eine Kennzeichnung einbringbar ist, beispielsweise durch lokales Entfernen der Gravurschicht, eine lokale Änderung der optischen Eigenschaften (beispielsweise Reflektion, Transmission, Farbe) oder ähnliches.
Aus der Praxis sind zudem laserbeschriftbare Folien bekannt, die einen metallischen Oberflächenglanz aufweisen. Bei derartigen Folien werden zur Erzielung des Metallglanzes Metallglanzpigmente in die Gravurschicht mit eingemischt. Die Metallglanzpigmente sind darin im Wesentlichen homogen verteilt, um einen gleichmäßigen Effekt zu erzielen. Sie wirken in der Gravurschicht als Farbgeber, als Glanzerzeuger und als Laserabsorber. Die Metallglanzpigmente haben jedoch im Vergleich zu anderen Laserabsorbern einen deutlich niedrigeren Absorptionskoeffizienten, sodass bei derartigen Folien nur eine relativ niedrige Beschriftungsgeschwindigkeit erzielt werden kann. Ferner können aufgrund des relativ niedrigen Absorptionskoeffizienten unerwünschte Durchschüsse des Lasers durch das gesamte Folienmaterial auftreten, insbesondere nämlich beim Beginn eines Markierschritts, wenn dabei ein deutlich überhöhter Laserimpuls auftritt, wie dies zum Beispiel bei Festkörperlasern der Fall ist. Darüber hinaus haben derartige Folien einen deutlich eingeschränkten Laser-Arbeitsbereich für eine kontraststarke Beschriftung. Schwankungen der Laserintensität sowie Schwankungen der Schichtdicke können daher leicht zu einer kontrastschwachen Laserbeschriftung führen. Nicht zuletzt ist die Oberflächenbeständigkeit von laserbeschriftbaren Folien mit Metallglanz reduziert, da die Pigmente aus der Oberfläche herausragen können und so eine gute Angriffsfläche für kratzende Gegenstände bilden. Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz sowie eine entsprechende Folie anzugeben, bei der die zuvor genannten Probleme reduziert sind und zugleich eine schnelle Laserbeschriftung ermöglicht wird.
Das zuvor aufgezeigte Problem wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Eine nebengeordnete Lösung stellt eine laserbeschriftbare Folie mit metallischem Oberflächenglanz gemäß Anspruch 16 bereit. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Die Lehre der Erfindung beruht auf der grundlegenden Idee, die Funktionalität der Gravurschicht zu beschränken, indem der Metallglanz nicht mehr durch die Gravurschicht selbst bereitgestellt wird. Vielmehr wird eine zusätzliche Glanzschicht vorgesehen, die die erforderlichen Metallglanzpigmente enthält. Diese zusätzliche Glanzschicht erhöht zwar den Produktionsaufwand, führt dabei aber zu einer Reduktion der Komplexität der Gravurschicht. Indem die Gravurschicht nicht hinsichtlich des Metallglanzes angepasst werden muss, ist eine bessere Anpassung an die eigentliche Aufgabe, nämlich die Laserbeschriftung möglich. Insbesondere können andere Laserabsorber mit einem deutlich höheren Absorptionskoeffizienten verwandt werden. Als Laserabsorber eignen sich insbesondere Titandioxid und/oder Ruß.
Zur Herstellung einer laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz wird mindestens eine laserbeschriftbare Schicht - Gravurschicht -, oberhalb eines Trägers aufgebracht. Diese einzelne Gravurschicht oder auch mehrere Gravurschichten werden bevorzugt unmittelbar auf dem Träger aufgebracht. Die Aufbringung der Gravurschicht kann durch übliche Beschichtungsverfahren erfolgen. Besonders bevorzugt ist die
Aufbringung der Gravurschicht durch ein Druckverfahren, insbesondere durch ein Flexodruckverfahren, mittels dem ein gleichmäßiger Schichtauftrag gut zu erzielen ist.
Das Druckverfahren eignet sich insbesondere dann, wenn die Gravurschicht aus einem
Drucklack ausgebildet wird. Die Gravurschichten können dabei vollflächig oder auch nur partiell ausgebildet werden. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass wenigstens eine
Gravurschicht vollflächig ausgebildet wird, um hinsichtlich der Laserbeschriftung räumlich nicht beschränkt zu sein. Als Drucklack wird hier jegliche Druckfarbe, unabhängig ob transparent oder farbig, bezeichnet. Wesentlich ist dabei, dass die Aufbringung durch Drucktechnik erfolgt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Glanzschicht oberhalb der Gravurschicht aufgebracht wird. Bevorzugt ist dabei eine Ausgestaltung, bei der zwischen der obersten Gravurschicht und der Glanzschicht keine Zwischenschicht vorgesehen ist, die Glanzschicht also unmittelbar auf der Gravurschicht angeordnet wird. Es sind aber auch alternative Anordnungen denkbar, bei der die Glanzschicht von der Gravurschicht durch eine Zwischenschicht beabstandet angeordnet wird, beispielsweise mit einer transparenten Zwischenschicht, um einen 3D-Effekt zu erzielen. Die Glanzschicht wird dabei mit Metallglanzpigmenten ausgebildet, durch die der metallische Oberflächenglanz erzielt wird. Durch die Funktionsverteilung zwischen Gravurschicht und Glanzschicht ist die Möglichkeit einer Beschriftung der Glanzschicht nicht erforderlich, so dass die verhältnismäßig geringe Absorptionseffizienz der Metallglanzpigmente nicht zum Tragen kommt. Hinsichtlich der Metallglanzpigmente besteht dadurch eine größere Auswahlmöglichkeit, da diese nicht auf eine Laserabsorption angepasst sein müssen. Als Metallglanzpigmente kommen insbesondere Aluminiumpulver, Bronzepulver, Perlglanzpigmente, Goldpulver, Silberpulver und/oder Kupferpulver in Frage. Die Gravurschicht hingegen kann auf ihre Funktion der Beschriftung durch Laserabsorption gezielt angepasst werden, beispielsweise durch die Beigabe von Laserabsorbern. Ferner ist auch eine beliebige farbliche Gestaltung der Gravurschicht durch Beigabe von Farbpigmenten möglich, wodurch insbesondere durch das Vorsehen mehrerer Gravurschichten eine mehrfarbige Beschriftung ermöglicht wird.
Als Metallglanzpigmente werden insbesondere plättchenförmige metallische Partikel bezeichnet, deren mittlere Größe zwischen 1 μm und 100 μm liegt. Die mittlere Dicke der metallischen Partikel beträgt vorzugsweise zwischen 50 nm und 250 nm. Die plättchenförmige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass diese, insbesondere wenn die Ausrichtung der Metallglanzpigmente bei der Ausbildung der Glanzschicht im Wesentlichen parallel zur Flächenausdehnung der Glanzschicht erfolgt, nur wenig Angriffspunkte an der Oberfläche bietet. Hierdurch wird die Kratzbeständigkeit deutlich erhöht. Selbst wenn jedoch ein Metallglanzpigment aus der Schicht herausgelöst wird, so ist in dem Fall, dass die die Metallglanzpartikel keinen geschlossenen Film ausbilden, sichergestellt, dass keine weiteren, daneben liegenden Metallglanzpigmente mit herausgelöst werden. Der Glanzeffekt wird somit nur geringfügig lokal beeinträchtigt.
Durch die Aufgabentrennung zwischen Gravurschicht und Glanzschicht wird der Gesamtanteil der Metallglanzpigmente im Gegensatz im Vergleich zu den aus der Praxis bekannten Folien, bei denen die Metallglanzpigmente in einer relativ dicken Schicht homogen verteilt sind, deutlich reduziert, ohne dass dadurch der Metallglanzeffekt beeinträchtigt wird.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung wird die Glanzschicht derart ausgebildet, dass diese ausschließlich die Metallglanzpigmente als farbgebende Pigmente enthält. Diese Farbpigmente werden üblicherweise in ein insbesondere transparentes Bindemittel, vorzugsweise eine Polymermatrix, integriert, aus dem dann die Glanzschicht gebildet wird. Insbesondere wird die Glanzschicht somit ausschließlich aus einem transparenten Bindemittel und den Metallglanzpigmenten ausgebildet. Hierdurch kann auf bestmögliche Weise eine Beeinträchtigung der Laserbeschriftung der Gravurschicht vermieden werden. Alternativ kann die Glanzschicht aber auch mit weiteren Additiven ausgebildet werden, beispielsweise um die Haftung optimal einzustellen oder ein Aushärten zu beeinflussen. Als Additive können beispielsweise UV-Initiatoren zugegeben werden.
Um einen hinreichenden metallischen Oberflächenglanz zu erzielen, wird die Glanzschicht vorteilhaft mit einer Schichtdicke von mindestens etwa 0,5 μm aufgebracht. Zudem sollte die Schichtdicke der Glanzschicht nicht zu groß ausgebildet werden, um den Folienaufbau möglichst flach zu halten und auch eine Beeinträchtigung der Laserbeschriftung der Gravurschicht durch die Glanzschicht zu vermeiden. Als besonders geeignet haben sich Schichtdicken von maximal 5 μm, vorzugsweise von maximal 3 μm herausgestellt. Eine geringe Schichtdicke hat darüber hinaus den Vorteil, dass im Vergleich zu dickeren Schichten deutlich weniger Metallglanzpigmente erforderlich sind.
Weiter bevorzugt wird die Glanzschicht derart ausgebildet, dass die Metallglanzpigmente keinen geschlossenen Film ausbilden sondern nur einen Teil der Fläche der Glanzschicht bedecken. Für einen optimalen Glanzeffekt sollten die Metallglanzpigmente eine Fläche von mindestens etwa 15 %, vorzugsweise von mindestens etwa 30 % bedecken. Um dabei eine möglichst gute und störungsfreie Laserbeschriftung zu ermöglichen, sollten die Metallglanzpigmente eine Fläche von maximal etwa 80 %, vorzugsweise von maximal etwa 60 % bedecken.
Um eine möglichst effiziente Laserbeschriftung zu ermöglichen, wird vorgesehen, dass der Absorptionskoeffizient der Gravurschicht mindestens um den Faktor 2, vorzugsweise mindestens um den Faktor 5, weiter vorzugsweise mindestens um den Faktor 10 größer ist als der Absorptionskoeffizient der Gravurschicht. Dieser Referenzwert für den
Absorptionskoeffizienten bezieht sich dabei auf die für einen Nd:YAG-Laser typischen
Wellenlänge von ca. 1064 nm. Die gewünschte Einstellung des Absorptionskoeffizienten kann insbesondere durch die Beimischung von Laserabsorbern in die Gravurschicht erzielt werden. Besonders geeignet sind hierfür Titandioxid und/oder Ruß.
Wenn die laserbeschriftbare Folie besonders gut gegen Kratzer etc. geschützt sein soll, kann zusätzlich eine transparente Schutzschicht auf die Glanzschicht aufgebracht werden. Bei der transparenten Schutzschicht handelt es sich insbesondere um eine Schutzschicht basierend auf einem Drucklack, sodass die Aufbringung insbesondere durch Aufdrucken erfolgen kann. Die Schichtdicke der Schutzschicht sollte dabei zwischen etwa 1 μm und etwa 5 μm ausgebildet werden.
Als besonders vorteilhaft für die Herstellung der laserbeschriftbaren Folie hat es sich herausgestellt, wenn jede Schicht, insbesondere jede Gravurschicht und die Glanzschicht, jeweils ausgehärtet wird, bevor eine neue Schicht aufgebracht wird. Dies erscheint verfahrenstechnisch zwar zunächst recht aufwendig, bietet aber den Vorteil, dass die Schichtdicke besonders präzise eingestellt werden kann und eine Durchmischung der unterschiedlichen Schichten vermieden wird. Dies ist für eine nachfolgende präzise Laserbeschriftung, insbesondere bei mehrfarbigem Aufbau, besonders vorteilhaft. Ferner hat sich gezeigt, dass für die Ausbildung effizient zu beschriftender Laserfolien, insbesondere im Hinblick auf die Einstellung der Schichtdicke, besonders gut UV-härtende Drucklacke geeignet sind.
Um eine stabile, leistungsfähige und vielseitig einsetzbare laserbeschriftbare Folie zu schaffen, wird der Träger bevorzugt mit einer Schichtdicke zwischen etwa 50 μm und etwa 200 μm ausgebildet. Weitere Einzelheiten, Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Schichtaufbaus einer laserbeschriftbaren Folie.
Fig. 1 zeigt eine laserbeschriftbare Folie 1 , die metallischen Oberflächenglanz aufweist. Diese Folie weist einen Träger 2 sowie zwei oberhalb des Trägers 2 angeordnete laserbeschriftbare Schichten, nämlich die Gravurschichten 3, 4 auf. Die Gravurschicht 3 ist unmittelbar auf dem Träger 2 angeordnet und nur partiell ausgebildet. Die Gravurschicht 4 ist vollflächig ausgebildet und überdeckt unmittelbar die Gravurschicht 3 sowie an den Stellen, an denen die Gravurschicht 3 nicht vorhanden ist, den Träger 2. Die beiden Gravurschichten 3, 4 sind unterschiedlich farbig ausgebildet, sodass eine mehrfarbige Beschriftung der Folie 1 möglich ist. Hier und vorzugsweise ist zusätzlich noch der Träger 2 farbig ausgebildet, insbesondere in einer Farbe mit starkem Kontrast zu den Farben der Gravurschichten 3, 4. Bei einem Entfernen der Gravurschicht 4 durch Laserbestrahlung scheint somit je nachdem, ob darunter die Gravurschicht 3 vorhanden ist oder nicht, die Farbe der Gravurschicht 3 oder des Trägers 2 durch. An den Stellen, an denen die Gravurschicht 3 vorgesehen ist, kann durch geeignete Wahl der Laserparameter (Pulsdauer, Intensität) in einem Beschriftungszyklus auch die Gravurschicht 3 mit entfernt werden.
Oberhalb der Gravurschicht 4 ist eine Glanzschicht 5 vollflächig vorgesehen. Die Glanzschicht 5 enthält Metallglanzpigmente 6, hier und vorzugsweise ausschließlich
Metallglanzpigmente 6 als farbgebende Pigmente, und bildet einen metallischen
Oberflächenglanz aus. Bei den Metallglanzpigmenten 6 handelt es sich vorliegend um plättchenförmige Metallglanzpigmente 6 aus Aluminiumpulver. Neben den
Metallglanzpigmenten 6 weist die Glanzschicht 5 als Bestandteil nur noch ein transparentes Bindemittel wie zum Beispiel eine Polymermatrix auf. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Glanzschicht 5 als Bestandteile ein transparentes Bindemittel, die Metallglanzpigmente 6 und weitere Additive, wie zum Beispiel UV-Initiatoren aufweist.
Die Glanzschicht 5 ist hier und vorzugsweise als Drucklackschicht ausgebildet, basiert also auf einem Drucklack, der auf die Gravurschicht 4 aufgedruckt wurde. Insbesondere durch Aufdrucken kann eine geringe Schichtdicke auf besonders einfache Art und Weise erzielt werden. Die Schichtdicke der Glanzschicht 5 beträgt vorliegend etwa 2,5 μm und sollte grundsätzlich vorteilhafterweise zwischen etwa 1 μm und etwa 5 μm, vorzugsweise zwischen etwa 1 μm und etwa 3 μm ausgebildet sein.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, bilden die Metallglanzpigmente 6 in der Glanzschicht 5 keinen geschlossenen Film, sondern bedecken hier und vorzugsweise nur etwa 40 % der Gesamtfläche. Je geringer der Anteil an Metallglanzpigmenten 6 in der Glanzschicht 5 ist, desto geringer ist die Gefahr einer Oberflächenbeeinträchtigung durch ein Herauslösen aus der Schicht herausragender Metallglanzpigmente 6. Zudem ist die Gefahr größerer Kratzer verringert, da selbst in dem Fall, dass ein an der Oberfläche angeordnetes Metallglanzpigment 6 herausgelöst wird, dieses nicht die weiteren Metallglanzpigmente 6 mit ablöst, da die Mehrzahl der Metallglanzpigmente 6 voneinander beabstandet angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch eine transparente Schutzschicht oberhalb der Glanzschicht 5 vorgesehen sein, um die Oberfläche möglichst effizient vor Kratzern und dergleichen zu beschützen.
Zudem sind die Metallglanzpigmente 6 hier und vorzugsweise plättchenförmig mit einer mittleren Größe zwischen 1 μm und 100 μm und einer mittleren Dicke zwischen 50 nm und 250 nm.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz, bei dem mindestens eine laserbeschriftbare Schicht (3, 4) - Gravurschicht - oberhalb eines Träger (2), insbesondere unmittelbar auf dem Träger (2), aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Glanzschicht (5) oberhalb der Gravurschicht (3, 4) aufgebracht wird, wobei die Glanzschicht (5) Metallglanzpigmente (6) enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) als Drucklackschicht ausgebildet und aufgedruckt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) ausschließlich mit Metallglanzpigmenten (6) als farbgebenden Pigmente ausgebildet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) ausschließlich aus einem transparenten Bindemittel und den Metallglanzpigmenten (6) ausgebildet wird oder dass die Glanzschicht (5) aus einem transparenten Bindemittel, den Metallglanzpigmenten (6) und weiteren Additiven, insbesondere UV-Initiatoren ausgebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) mit einer Schichtdicke zwischen etwa 0,5 μm und etwa 5 μm, vorzugsweise zwischen etwa 1 μm und etwa 3 μm, aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) derart ausgebildet wird, dass die Metallglanzpigmente (6) keinen geschlossenen Film bilden, vorzugsweise, dass die Metallglanzpigmente eine Fläche von mindestens etwa 15 %, vorzugsweise von mindestens etwa 30 %, und/oder von maximal etwa 80 %, vorzugsweise von maximal etwa 60 %, bedecken.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laserbeschriftbare Folie (1 ) derart ausgebildet wird, dass der Absorptionskoeffizient der Gravurschicht (3, 4) mindestens um den Faktor 2, vorzugsweise mindestens um den Faktor 5, weiter vorzugsweise mindestens um den Faktor 10, größer ist als der Absorptionskoeffizient der Glanzschicht (5).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Glanzschicht (5) eine transparente Schutzschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht mit einer Schichtdicke zwischen etwa 0,5 μm und etwa 5 μm ausgebildet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurschicht (3, 4) als Druckfarbschicht ausgebildet und aufgedruckt wird.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass UV-härtende Drucklacke verwendet werden und/oder dass jede Schicht, insbesondere jede Gravurschicht (3, 4) und/oder die
Glanzschicht (5), und vor Aufbringung der nächsten Schicht ausgehärtet wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gravurschicht (3, 4) vollflächig ausgebildet ist.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurschicht (3, 4) mit Titandioxid und/oder Ruß als Laserabsorber ausgebildet wird, vorzugsweise mit einem Anteil von x1.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurschicht (3, 4) mit einer Schichtdicke zwischen etwa 1 μm und etwa 10 μm, vorzugsweise zwischen etwa 1 μm und etwa 5 μm, aufgebracht wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) mit einer Schichtdicke zwischen etwa 50 μm und etwa 200 μm ausgebildet wird.
16. Laserbeschriftbaren Folie mit metallischem Oberflächenglanz, insbesondere hergestellt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Träger (2), und mindestens einer oberhalb des Trägers (2) angeordneten laserbeschriftbaren Schicht (3, 4) - Gravurschicht - dadurch gekennzeichnet, dass eine Glanzschicht (5) oberhalb der Gravurschicht (3, 4) angeordnet ist und dass die Glanzschicht (5) Metallglanzpigmente (6) aufweist.
17. Folie nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) als Drucklackschicht ausgebildet und aufgedruckt ist.
18. Folie nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) ausschließlich Metallglanzpigmente (6) als farbgebende
Pigmente aufweist.
19. Folie nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) eine Schichtdicke zwischen etwa 0,5 μm und etwa 5 μm, vorzugsweise zwischen etwa 1 μm und etwa 3 μm, aufweist.
20. Folie nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Glanzschicht (5) als Bestandteile ausschließlich ein transparentes Bindemittel und die Metallglanzpigmente (6) aufweist oder dass die Glanzschicht (5) als Bestandteile ein transparentes Bindemittel, die
Metallglanzpigmente (6) und weitere Additive, insbesondere UV-Initiatoren, aufweist.
21. Folie nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallglanzpigmente (6) in der Glanzschicht (5) keinen geschlossenen Film bilden, vorzugsweise, dass die Metallglanzpigmente (6) eine Fläche von mindestens etwa 15 %, vorzugsweise von mindestens etwa 30 %, und/oder von maximal etwa 80 %, vorzugsweise von maximal etwa 60 %, bedecken.
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