RU2566256C1 - Способ изготовления этикетки - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области изготовления многослойных изделий и может быть использовано, в частности, для повышения качества изготовления объемных этикеток. Технический результат состоит в улучшении следующих характеристик: рельефности изделий; ассортимента форм; температурного диапазона; прочности, долговечности; влагозащиты; временных затрат и стоимости изготовления. Способ изготовления этикетки, состоящей из прилегающих друг к другу первого, второго и третьего слоев, при котором первый слой этикетки, расположенный снизу и сформированный из магнитного винила, соединяют посредством адгезионных сил с расположенным над ним вторым слоем этикетки, изготовленным из листового материала с рисунком, нанесенным на его внешней поверхности, вырезают по заданному контуру соединенные первый и второй слои этикетки, которую располагают на плоском горизонтальном ферромагнитном основании, сверху на этикетку наносят третий слой в виде прозрачного жидкого полимера и выдерживают этикетку в течение процесса полимеризации. При этом нижний слой этикетки выполняют в виде магнитного винила с клеевым слоем сверху, второй слой из листового материала выполняют в виде белого пластика, в котором вырубают сквозные проемы, с возможностью размещения в них дополнительных элементов, адгезионно скрепляемых с первым слоем, а третий слой этикетки образуют нанесением прозрачного жидкого полимера на поверхность первого слоя во внутренние области сквозных проемов, вырубленных во втором слое этикетки. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области изготовления многослойных изделий и может быть использовано, в частности, для повышения качества изготовления и повышения ассортимента объемных этикеток.

Известен аналог предложенного - способ изготовления гибкого слоистого знака (US Pat N6,821,573, Nov.23, 2004), состоящий в том, что указанный знак выполняют состоящим из прилегающих друг к другу и ограниченных по заданному контуру нижнего, среднего и верхнего слоев, при котором нижний слой знака, сформированный из магнитного винила, соединяют с расположенным над ним средним слоем, изготовленным из полимерной пленки с рисунком, нанесенным на его внешней поверхности, поверх которой наносят верхний слой этикетки в виде прозрачной пленки, что совпадает с существенными признаками предлагаемого способа. Кроме того, верхний и нижний слои присоединяют к среднему слою путем горячего прессования.

Недостаток указанного способа состоит в использовании операции термического прессования для соединения слоев. Это обусловлено тем, что воздействие высокой температуры ухудшает магнитные свойства слоя, обладающего постоянной намагниченностью, а в сочетании с давлением прессования деформирует материал слоев знака. Этим ограничивается выбор материалов, используемых для изготовления слоев, увеличивается сложность и стоимость изготовления изделий, что также является существенным недостатком этого способа.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является принятый в качестве прототипа представленный на рис. 1 «Способ изготовления этикетки» (RU 2313833 приоритет 25.05.2006 G09F 3/02. Опубликовано: 27.12.2007), при котором этикетка 1 состоит из прилегающих друг к другу первого 2, второго 3 и третьего 4 слоев, при котором первый слой 2 этикетки 1, расположенный снизу и сформированный из магнитного винила, соединяют посредством адгезионных сил с расположенным над ним вторым слоем 3 этикетки 1, изготовленным из листового материала с рисунком, нанесенным на его внешней поверхности, вырезают по заданному контуру соединенные первый (нижний) 2 и второй (средний) 3 слои этикетки, сверху на этикетку 1 наносят третий слой 4 в виде прозрачного жидкого полимера и выдерживают этикетку 1 в течение процесса полимеризации, расположив ее на плоском горизонтальном ферромагнитном основании 5, что совпадает с существенными признаками предлагаемого способа.

При этом соединение второго 3 (среднего) и первого 2 (нижнего) слоев этикетки 1 осуществляют за счет сцепления верхней поверхности первого 2 слоя этикетки 1 из магнитного винила с нанесенным на нижней стороне второго слоя 3 адгезионным покрытием.

Сущность известного способа состоит в том, что первый слой этикетки соединяют адгезионными силами со вторым слоем этикетки, выполненным из самоклеящейся пленки с нанесенным на нее рисунком, поверх которой наносят третий слой из прозрачного жидкого полимера.

Недостаток указанного способа-прототипа состоит в использовании второго слоя этикетки из самоклеящейся пленки. При этом сцепление первого слоя (магнитного винила) этикетки со вторым осуществляется за счет адгезионных сил самоклеящейся пленки, на которой предварительно нанесена печать, обычно термоспособом, что ухудшает адгезионные свойства клеящего слоя и снижает прочность соединения. Возможности технологии печати ограничены температурным диапазоном эксплуатации клеевого слоя. Отсутствие клеевого слоя на первом слое этикетки - магнитном виниле, расположенном снизу, препятствует фиксации на нем дополнительных элементов (декоративных, отражающих, функциональных).

Кроме того, линзы наносят на плоскую поверхность - толщина ограничена силами поверхностного натяжения. Это уменьшает выпуклость формируемой линзы, снижает ее рельефность и ограничивает ассортимент изготавливаемой продукции. Причем процессы температурной деформации и деструкции вещества на стыке слоев под действием внешних факторов (механических, влажности) вызывают отслаивание линзы, снижают прочность и долговечность изделия, что также является существенным недостатком этого способа.

Итак, недостаток способа-прототипа состоит в ухудшении следующих характеристик:

- рельефности изделий;

- ограничение ассортимента форм;

- ограничение температурного диапазона;

- прочности, долговечности;

- влагозащиты.

Соответственно, требуемый при реализации устройства технический результат состоит в устранении вышеуказанных недостатков.

Список чертежей.

Фиг. 1. Боковое сечение этикетки по п. 1 формулы.

Фиг. 2. Боковое сечение этикетки по п. 3 формулы.

Фиг. 3. Этикетка по п. 9 формулы.

На фиг.1-3 использованы следующие условные обозначения составных элементов:

1 - этикетка;

2 - первый (нижний) слой этикетки;

3 - второй (средний) слой этикетки;

4 - третий слой этикетки;

5 - ферромагнитное основание (платформа);

6 - клеевой слой нижнего слоя этикетки;

7 - граница (внутренняя торцевая поверхность) проемов;

8 - проем, вырубленный в листовом материале второго слоя этикетки;

9 - периметр вырубленных проемов на поверхности листового материала;

10 - дополнительный элемент, нанесенный на первый слой этикетки в вырубленном проеме.

На фиг. 1 представлено боковое сечение этикетки 1, реализуемой с помощью предлагаемого способа (по п. 1 формулы), где показано размещение слоев 2, 3, 4 этикетки при ее расположении на плоском ферромагнитном основании 5.

На фиг. 2 представлено боковое сечение этикетки 1, реализуемой с помощью предлагаемого способа (по п. 3 формулы), где на виде сбоку этикетки 1 показано, что границы 7 поперечного сечения проемов 8 во втором слое 3 из листового материала выполняют с расширением книзу.

На фиг.3 представлено боковое сечение этикетки 1, реализуемой с помощью предлагаемого способа (по п. 9 формулы), где показано, что на первый слой 2 этикетки 1, выполненный в виде магнитного винила с клеевым слоем 6 сверху, в пределах границ 7 проемов 8, вырубленных во втором слое 3 из листового материала, наносят дополнительный элемент 10, например фольгу, и прижимают ее для обеспечения адгезионного сцепления с первым слоем 2 этикетки 1.

Для устранения недостатков способа-прототипа предложен способ изготовления этикетки 1, состоящей из прилегающих друг к другу первого 2, второго 3 и третьего 4 слоев, при котором первый слой 2 этикетки 1, расположенный снизу и сформированный из магнитного винила, соединяют посредством адгезионных сил с расположенным над ним вторым слоем 3 этикетки 1, изготовленным из листового материала с рисунком, нанесенным на его внешней поверхности, вырезают по заданному контуру соединенные нижний и средний слои этикетки, сверху на этикетку 1 наносят третий слой 4 в виде прозрачного жидкого полимера и выдерживают этикетку 1 в течение процесса полимеризации, расположив ее на плоском горизонтальном ферромагнитном основании 5, отличающийся тем, что нижний слой 2 этикетки выполняют в виде магнитного винила с клеевым слоем 6 сверху, второй слой 3 из листового материала выполняют в виде белого пластика, в котором по границам 7 вырубают сквозные проемы 8, а третий слой 4 этикетки образуют заливкой прозрачного жидкого полимера во внутренние области сквозных проемов 8, вырубленных во втором слое 3 этикетки 1.

Кроме того, используют магнитный винил толщиной от 0.1 до 2 мм, второй слой этикетки выполняют из листового материала толщиной от 0.5 до 2 мм.

Кроме того, границы 7 проемов 8 во втором слое 3 из листового материала вырубают с расширением книзу.

Кроме того, температуру плоского горизонтального ферромагнитного основания 5, на котором выдерживают этикетку 1, изменяют по заданному температурному циклу.

Кроме того, при выдержке в течение процесса полимеризации направляют на этикетку 1 поток тепла сверху.

Кроме того, пластик второго слоя 3 этикетки выполнен из гидрофильного листового материала с гидрофобной обработкой периметра 9 границ 7 вырубленных проемов 8 на поверхности листового материала.

Кроме того, пластик второго слоя 3 этикетки выполнен из гидрофобного листового материала с гидрофильным покрытием границ 7 проемов 8.

Кроме того, при выдержке в первой половине процесса полимеризации направляют поток УФ-излучения сверху через трафарет на часть площади этикетки внутри проемов, выполненных во втором слое 3 из листового материала.

Кроме того, на первый слой 2 этикетки 1, выполненный в виде магнитного винила с клеевым слоем 6 сверху, в пределах границ 7 проемов 8, вырубленных во втором слое 3 из листового материала, наносят дополнительный элемент 10, выполненный в виде фольги, и прижимают его для обеспечения адгезионного сцепления с нижним слоем этикетки.

Кроме того, размещаемые в проемах второго слоя 3 этикетки 1 дополнительные элементы 10 выполняют в виде по крайней мере одного фотоэлемента и одного электронного устройства, соединенных друг с другом электрическими выводами, прижимают дополнительные элементы к первому слою 2 этикетки для обеспечения их адгезионного сцепления с первым слоем 2 этикетки, после чего наносят второй слой 3 из листового материала и третий слой 4 в виде прозрачного жидкого полимера.

Следует отметить, что потребительские преимущества предлагаемой этикетки состоят в том, что она легко и надежно (за счет сил магнитного притяжения) фиксируется на ферромагнитных поверхностях, способна нести информацию и иметь привлекательный дизайн. Основные проблемы технологии получения прозрачных элементов таких этикеток состоят в образовании пузырей внутри жидкого компаунда после его нанесения на поверхность среднего слоя 3. Кроме того, в ходе реакции полимеризации верхние слои компаунда сокращаются, вызывая коробление этикетки. Изменение характеристик компаунда существенно сказывается на качестве изделий. Увеличивается процент брака, изменяется высота линзы. Предлагаемый способ является обобщением наработанного технологического опыта производителя указанных этикетов и содержит ряд признаков операций, направленных на получение вышеуказанного технического результата.

Итак, с помощью иллюстраций фиг.1-3 рассмотрим работу предлагаемого способа, сущность которого состоит в том, что на второй слой 3 из листового материала, например пластик, наносят необходимый рисунок и осуществляют перфорацию отверстий 8 с заданными границами 7. После чего к клеевому покрытию 6 на верхней поверхности магнитного винила (первому слою 2 слои этикетки 1) прижимают второй слой 3 этикетки 1 с усилием, достаточным для соединения первого 2 и второго 3 слоев за счет адгезионных сил. Затем вырезают по заданному контуру соединенные первый 2 и второй 3 слои этикетки 1, которую располагают на плоском горизонтальном ферромагнитном основании 5, на поверхность первого слоя 2 в пределах границ 7 вырубленных сквозных проемов 8 листового материала второго слоя 3 наносят заданную дозу жидкого прозрачного полимера 4, как показано на фиг. 1. Это позволяет увеличить толщину линзы 4 (третьего слоя этикетки), повысить прочность ее сцепления с первым слоем 2. Кроме того, прочность сцепления первого 2 и второго 3 слоев этикетки 1 повышена за счет того, что изображение в процессе термопечати наносится на второй слой 3, а клеевой слой 6 первого слоя 2 этикетки 1 не подвержен термодеструкции. При этом термодеформация не приводит к отслаиванию по периметру линзы 4, поскольку линза утоплена в проемах 8 и прочно сцеплена с их границами 7. Этим же и повышается влагозащищенность этикетки. Все это позволяет снизить процесс брака, снизить стоимость этикетки с учетом также и экономии прозрачного полимера.

Для обеспечения надежной фиксации этикетки 1 на ферромагнитных поверхностях в ходе эксплуатации используют магнитный винил толщиной 0.1 до 2 мм (силы магнитного сцепления пропорциональны количеству магнитного материала). Для повышения прочности сцепления третьего слоя 4 (линзы) с этикеткой 1 и вторым слоем 3 второй слой 3 этикетки 1 выполняют из листового материала толщиной от 0.5 до 2 мм. С этой же целью границы 7 проемов 8 во втором слое 3 из листового материала вырубают с расширением книзу, образуя крепление линзы в слое 3 этикетки 1 по типу «ласточкин хвост».

Кроме того, температуру плоского горизонтального ферромагнитного основания 5, на котором располагают этикетку 1, изменяют по заданному температурному циклу, чтобы сначала подсушить клеевой слой 6 для его оптимального сцепления с полимером 4, а затем нанести третий слой 4 из жидкого прозрачного полимера и обеспечить оптимальный режим выхода пузырей из него. Это позволяет уменьшить процент брака и улучшить внешний вид изделий.

Кроме того, направляют на этикетку 1 поток тепла с заданным тепловым профилем сверху, что в сочетании с подогревом нижнего основания позволит сначала высушить клеевой слой 6 первого слоя 2, улучшив его сцепление с полимером третьего слоя 4, а затем после нанесения третьего слоя 4 управлять градиентом температуры в объеме жидкого прозрачного полимера 4, придавая заданные свойства режиму формирования и удаления пузырей при его затвердевании. Например, формирование градиента температуры в проемах 8 может создавать повышенную концентрацию пузырей вблизи границ 7 с необычными оптическими эффектами. Кроме того, это повышает качество изделий - устраняет пузырьки в объеме компаунда, где их присутствие нежелательно, улучшает внешний вид изделия, снижает процесс брака, снижает стоимость изготовления, в том числе, за счет отказа от операции обработки верхнего слоя газовой горелкой.

С целью увеличения прочности крепления линзы 4 в пластике второго слоя 3 этикетки 1 за счет улучшения смачивания слой 3 выполнен из гидрофильного листового материала. Гидрофобная обработка периметра 9 вырубленных проемов 8 на поверхности листового материала удержит края линзы от растекания по поверхности второго слоя 3, снизит процент брака и стоимость изделия.

С этой же целью (предупреждение растекания полимера 4 по поверхности слоя 2 и улучшение сцепления полимера 4 с границами 7, образованными в пластике второго слоя 3 при вырубке проемов 8) пластик второго слоя 3 этикетки 1 выполнен из гидрофобного листового материала с гидрофильным покрытием границ 7 проемов 8.

Кроме того, при выдержке третьего слоя 4 в первой половине процесса полимеризации направляют поток УФ-излучения сверху через трафарет на часть площади этикетки 1 внутри проемов 8, выполненных во втором слое 3 из листового материала. Замечено, что изменение режима затвердевания, например, под действием УФ-излучения, изменяет коэффициент преломления затвердевшего прозрачного полимера, что позволяет вводить дополнительную визуальную информацию - «писать» УФ-лучом в объеме прозрачного полимера. Этим повышается информативность этикеток и их потребительская ценность.

Кроме того, на первый (нижний) слой 2 этикетки, выполненный в виде магнитного винила с клеевым слоем 6 сверху, в пределах границ 7 проемов 8, вырубленных во втором слое 3 из листового материала, наносят дополнительный элемент - фольгу 10 и прижимают ее для обеспечения адгезионного сцепления с первым слоем этикетки. Этим улучшается сцепление третьего слоя 4 с первым слоем 2 этикетки 1, а также повышается информативность этикеток и их потребительская ценность, т.к. дополнительный элемент 10 из фольги может нести информацию, создавать области зеркального отражения, повышая привлекательность изделия.

Кроме того, перед наложением второго слоя 3 и третьего слоя 4 на первый слой 2 этикетки 1, на поверхности первого слоя 2 размечают области расположения проемов 8, которые будут образованы после наложения на первый слой 2 второго слоя 3 этикетки 1. По крайней мере, в пределах области расположения одного проема 8 на первый слой 2 наносят по крайней мере один фотоэлемент и одно электронное устройство, соединенные электрическими выводами друг с другом. Затем прижимают фотоэлемент и электронное устройство для обеспечения их адгезионного сцепления с первым слоем 2 этикетки 1. Затем на первый слой 2 с нанесенными на него дополнительными элементами (фотоэлемент и электронное устройство) накладывают второй слой 3, прижав его для обеспечения адгезионного сцепления с первым слоем 2. Электронное устройство может быть выполнено в виде чипа с индикацией текущего времени, светодиодов и т.д. Отметим, что дополнительные элементы 10, например фотоэлементы и чипы электронных часов, могут размещаться на поверхности первого слоя 2 в различных проемах 8 второго слоя 3. При этом соединяющие их проводники диаметром до 50 мкм после соединения первого и второго слоев этикетки внедряются в клеевой слой 6 первого слоя 2 и не препятствуют соединению первого и второго слоев этикетки 1 за счет адгезионных сил. Это повышает потребительскую ценность изделия, обеспечивая его потенциальную конкурентоспособность.

Из выше приведенного описания предлагаемого способа следует, что именно благодаря его существенным отличиям обеспечивается требуемый технический результат.

Проведенные эксперименты показали реализуемость предлагаемого изобретения.

Claims (10)

1. Способ изготовления этикетки, состоящей из прилегающих друг к другу первого, второго и третьего слоев, при котором первый слой этикетки, расположенный снизу и сформированный из магнитного винила, соединяют посредством адгезионных сил с расположенным над ним вторым слоем этикетки, изготовленным из листового материала с рисунком, нанесенным на его внешней поверхности, вырезают по заданному контуру соединенные первый и второй слои этикетки, которую располагают на плоском горизонтальном ферромагнитном основании, сверху на этикетку наносят третий слой в виде прозрачного жидкого полимера и выдерживают этикетку в течение процесса полимеризации, отличающийся тем, что нижний слой этикетки выполняют в виде магнитного винила с клеевым слоем сверху, второй слой из листового материала выполняют в виде белого пластика, в котором вырубают сквозные проемы, с возможностью размещения в них дополнительных элементов, адгезионно скрепляемых с первым слоем, а третий слой этикетки образуют нанесением прозрачного жидкого полимера на поверхность первого слоя во внутренние области сквозных проемов, вырубленных во втором слое этикетки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют магнитный винил толщиной от 0.1 до 2 мм, второй слой этикетки выполняют из листового материала толщиной от 0.5 до 2 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что границы поперечного сечения проемов во втором слое из листового материала вырубают с расширением книзу.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру плоского горизонтального ферромагнитного основания, на котором выдерживают этикетку, изменяют по заданному температурному циклу.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что направляют на этикетку поток тепла сверху.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластик второго слоя этикетки выполнен из гидрофильного листового материала с гидрофобной обработкой периметра границ вырубленных проемов на поверхности листового материала.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластик второго слоя этикетки выполнен из гидрофобного листового материала с гидрофильным покрытием границ проемов.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выдержке в первой половине процесса полимеризации направляют поток УФ-излучения сверху через трафарет на часть площади этикетки внутри проемов, выполненных во втором слое из листового материала.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что размещаемый в проемах второго слоя этикетки дополнительный элемент выполняют в виде фольги, которую прижимают к первому слою этикетки для обеспечения адгезионного сцепления с ним.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что размещаемые в проемах второго слоя этикетки дополнительные элементы выполняют в виде по крайней мере одного фотоэлемента и одного электронного устройства, соединенных друг с другом электрическими выводами, прижимают дополнительные элементы к первому слою этикетки для обеспечения их адгезионного сцепления с первым слоем этикетки, после чего наносят второй слой из листового материала и третий слой в виде прозрачного жидкого полимера.

Images