DE20309103U1

DE20309103U1 - Self-adhesive laser-printed label has first layer separated by energy-absorbing layer from third layer

Info

Publication number: DE20309103U1
Application number: DE20309103U
Authority: DE
Original assignee: BISCHOFF GmbH
Current assignee: BISCHOFF GmbH
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2013-06-11

Abstract

A multi-layered self-adhesive label has a first layer (210) which is esp. separated by a second energy-absorbing layer (220) from a laser-printed removable third layer (230). The third layer has different optical characteristics from those of the first. The energy-absorbing layer allows for removal of surface material from the third layer without affecting the first. The energy-absorbing intermediate layer (220) incorporates a metal pigment. The layers (210, 220, 230) are applied as successive printed coatings to a substrate (100) material and hardened by exposure to ultra-violet printing ink. The layers (210, 220, 230, 240) are each between 5 and 25 mu m thick. Layers 210/220 and 210/220 are separated by a pigmented code which is visible only under predetermined light conditions. The substrate is a self-adhesive foil (110, 120, 130).

Description

20681DEGM J/mü
10.06.200320681DEGM J/m
10.06.2003

BISCHOFF GmbH. Draisstraße 19a. 76461 MuaaensturmBISCHOFF GmbH. Draisstrasse 19a. 76461 Muaaenstorm Laserstrah I beschriftbares mehrschichtiges Etiketten material Laser beam I writable multilayer label material Description

Die Erfindung betrifft ein laserstrahlbeschnftbares 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 Schriftoder Druckbild unter Sichtbarmachung der Oberfläche der ersten Schicht entfernbar ist.The invention relates to a laser-engravable multilayer label material with at least a first layer and at least a second layer that is optically different from the first layer, wherein the second layer can be removed by means of laser radiation in accordance with a desired writing or print image while making the surface of the first layer visible.

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.Laser-writable labels are used in particular for the production of high-quality labels or nameplates or the like. In order to display typefaces or printed images on such labels, the color of the first layer differs from that of the second layer. This creates a color contrast in the typeface or printed image.

Ein derartiges laserstrahl beschriftbares 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 ihrerSuch a laser-printable label material is disclosed, for example, in EP 0 645 747 A2. In this label material, the plastic film forming the carrier layer is transparent and has

• ··

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.on the side facing away from the coating that can be removed by laser radiation, a further coating is applied that is optically different from the coating that can be removed by laser radiation. The carrier layer, which can be coated on both sides with layers of different colors, allows a wide variety of colors to be produced. However, coating the transparent carrier layer on both sides requires a considerable amount of manufacturing effort. Furthermore, the removal of the layer to be removed is only possible optimally with this known process if this layer is a vapor-deposited aluminum layer. A color layer applied by printing, on the other hand, is only removed at such a high laser intensity that the transparent carrier layer can also be attacked.

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.It is now desirable to arrange layers of different colors directly on top of each other on a carrier film, for example, and to remove only the top layer using the laser beam, while the layer underneath should not be removed by the laser beam.

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.However, such removal is practically impossible, particularly with light-colored upper layers. It has been shown that the removal of a light upper layer, for example a layer in bright red, bright green, bright blue, yellow or orange, using a laser beam is not easy. Rather, particularly with light upper layers, the laser beam penetrates at least partially into the layer underneath in an undesirable way, so that clean typefaces or printed images cannot be produced. In particular, it is not possible to optimally adjust the radiation intensity of the laser beam to such layers.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein durch Laserstrahlung beschriftbares mehrschichtiges Etikettenmaterial der eingangs genannten Art zur VerfügungThe task therefore arises of providing a multilayer label material of the type mentioned above that can be labelled by laser radiation.

I · · · · tiI · · · · ti

&igr;· »t&igr;· »t

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. which eliminates the disadvantages mentioned and which in particular also enables precise removal of light upper layers in a multi-layer structure made up of layers arranged directly on top of one another.

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.This object is achieved according to the invention in a label material of the type mentioned at the outset in that an energy-absorbing intermediate layer is arranged between the layers, which enables the removal of the parts of the second, upper layer hit by the laser beam without the first, lower layer being removed.

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.By "interposing" the energy-absorbing intermediate layer, which enables the removal of the parts of the second, upper layer hit by the laser beam and can itself be removed by the laser beam, the two optically different layers can be arranged one above the other on a common carrier without it being necessary, as in the prior art, to separate the two optically different layers by a transparent plastic film, which has a detrimental effect on the appearance of the label.

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.In principle, the energy-absorbing intermediate layer can be designed in a variety of ways. For example, it can be designed as a dark, preferably black layer that absorbs the energy of the laser beam well.

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.In a particularly advantageous embodiment, the energy-absorbing layer has metal pigments. These metal pigments allow for particularly good combustion of the parts of the second, upper layer hit by the laser beam by reflecting and scattering the laser beam, thus enabling optimal removal of these parts and optimal removal of the intermediate layer.

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.The optically different layers as well as the energy-absorbing intermediate layer can, in principle, be applied to a carrier in a variety of ways. These layers are advantageously applied to a carrier material as a coating.

Die obere, zweite Farbschicht kann durch eine Lackschicht überdeckt seinThe upper, second layer of paint can be covered by a layer of varnish

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.In a very advantageous embodiment, which can be produced very simply and quickly, the layers are color coatings applied by printing. In this case, the energy-absorbing intermediate layer is advantageously formed by a printing ink containing metal pigments.

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.In order to enable the label material to be produced in line, i.e. from roll to roll, the layers preferably consist of UV-curing printing inks, which harden quickly and make the layers highly resistant.

Die Schichtstärke der einzelnen Schichten beträgt insbesondere zwischen und 25 &mgr;&igr;&tgr;&igr;.The layer thickness of the individual layers is in particular between and 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.In order to produce counterfeit-proof labels, an advantageous embodiment further provides for the label material to be provided with a hidden marking by incorporating an intermediate layer with coding pigments that are only visible under certain light sources.

Um das Etikettenmaterial selbstklebend auszubilden, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, den Schichtaufbau auf einer Selbstklebefolie aufzubringen. In order to make the label material self-adhesive, one embodiment provides for the layer structure to be applied to a self-adhesive film.

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.This self-adhesive film has an adhesive and a liner on the side facing away from the layer structure, so that the finished labels can be stuck onto objects by peeling off the liner.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.Further advantages and features of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1: ein von der Erfindung Gebrauch machendes Etikettenmaterial im Querschnitt in einer schematischen Darstellung undFig. 1: a label material making use of the invention in cross section in a schematic representation and

Fig. 2: das Etikettenmaterial während seiner Beschriftung mit einem Laserstrahl. Fig. 2: the label material during its marking with a laser beam.

Ein in Fig. 1 schematisch dargestelltes Etikettenmaterial umfaßt einen Träger 100, beispielsweise in Form einer Selbstklebefolie, gebildet aus einer Folie 110, einer Klebstoffschicht 120 und einem Liner 130.A label material shown schematically in Fig. 1 comprises a carrier 100, for example in the form of a self-adhesive film, formed from a film 110, an adhesive layer 120 and a 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.A multilayer laser-writable layer structure 200 is arranged on this carrier 100. The layer structure 200 comprises a first layer 210, an energy-absorbing intermediate layer 220 applied thereon, and a further layer 230 which is optically different from the first and which has a lacquer layer 240 on its upper side.

Das Etikettenmaterial ist beispielsweise in Form von Bogen oder als Endlosmaterial herstellbar. Die Schichtdickenverhältnisse sind in Fig. 1 und Fig. 2 lediglich schematisch dargestellt. In der Praxis weisen die einzelnen Schichten eine Dicke von 5 bis etwa 25 &mgr;&eegr;&eegr; 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.The label material can be produced, for example, in the form of sheets or as a continuous material. The layer thickness ratios are shown only schematically in Fig. 1 and Fig. 2. In practice, the individual layers have a thickness of 5 to about 25 μm. The carrier 100 is a commercially available self-adhesive film known per se, which can consist, for example, of PE, PP, PET, PC, PVC or acrylates and acetates.

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. The first color layer 210, the energy-absorbing intermediate layer 220, the second color layer 230 and the lacquer layer 240 form color coatings that are applied, for example, using screen printing or flexographic printing processes.

Die Herstellung des Etiketts ist schematisch in Fig. 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.The production of the label is shown schematically in Fig. 2. The laser marking of the label material is carried out by moving the label material and a laser beam 310 of a yag laser, for example, relative to one another, the laser beam 310 being switched on and off and moved in accordance with preferably electronically stored data that correspond to the desired text or print image. In this way, the desired text or print image is gradually generated due to the movement of the laser beam 310 relative to the label material.

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 energieabsorbierendenThe thermal energy applied to the label material by the laser beam 310 causes the second color layer 230 to be removed together with the lacquer layer 240 by burning away. This process is made possible or at least significantly improved by the energy-absorbing intermediate layer 220 applied directly to the first color layer 210. The energy-absorbing intermediate layer 220 has metal particles that reflect the laser beam in a wide variety of spatial directions. These reflections result in particularly optimal absorption of the radiation energy generated by the laser 300 and thus optimal application of the thermal energy. The energy-absorbing intermediate layer 220 is burned away together with the upper second color layer 230 and the lacquer layer 240 to be removed, and is thus also removed itself. The energy-absorbing intermediate layer 220 enables a localization of the heat energy in a particularly advantageous manner, so that only the second upper color layer 230 together with the lacquer layer 240 and the energy-absorbing intermediate layer 220 are removed, but not the first lower color layer 210. Extensive tests have shown that only the arrangement of the energy-absorbing

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.Intermediate layer 220 enables removal of an upper second layer 230 of a light color. In contrast, clean removal of such a light upper second layer 230 is practically impossible without "interposition" of the energy-absorbing intermediate layer 220 described above.

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.A further intermediate layer, which has coding pigments that are only visible under certain light sources, can be provided between the first layer 210 and the second layer 230, in particular between the first layer 210 and the intermediate layer 220. Furthermore, in principle the first layer 210 and/or the second layer 230 can also at least partially contain such coding pigments. Such hidden marking is used to produce forgery-proof labels.

Nach Herstellung des gewünschten Schrift- oder Druckbildes erfolgt eine Trennung der einzelnen Etiketten beispielsweise mittels des Lasers 300, wie es in Fig. 2 durch eine Linie 400 schematisch dargestellt ist.After the desired typeface or print image has been produced, the individual labels are separated, for example by means of the laser 300, as shown schematically in Fig. 2 by a line 400.

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 Klebstoff schicht und die Selbstklebefolie durch die Trennungsline 400 nicht durchdrungen werden, so daß hier einzelne Etiketten gewissermaßen am laufenden Band gefertigt werden können.The label material 200 can later be separated along such a line 400 together with the self-adhesive film in order to divide it into individual labels. It can be provided that the adhesive layer and the self-adhesive film are not penetrated by the separation line 400, so that individual labels can be produced here in a continuous manner.

Claims

1. Laser beam-writable multilayer label material, with a first layer ( 210 ) and with a second layer ( 230 ) optically different from the first layer ( 210 ), wherein the second layer ( 230 ) can be removed by means of laser radiation in accordance with a desired written or printed image while making the surface of the first layer ( 210 ) visible, characterized in that an energy-absorbing intermediate layer ( 220 ) is arranged between the layers, which enables the removal of the parts of the second layer ( 230 ) hit by the laser beam ( 310 ) without the first layer ( 210 ) being removed.

2. Laser beam writable label material according to claim 1, characterized in that the energy-absorbing intermediate layer ( 220 ) comprises metal pigments.

3. Laser beam writable label material according to claim 1 or 2, characterized in that the layers ( 210 , 220 , 230 ) are applied as a coating to a carrier ( 100 ).

4. Laser beam writable label material according to one of the preceding claims, characterized in that the upper side of the second color layer ( 230 ) is covered with a lacquer layer ( 240 ).

5. Laser beam writable label material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the layers ( 210 , 220 , 230 , 240 ) are color coatings applied by printing technology.

6. Laser beam writable label material according to claim 4 or 5, characterized in that the layers ( 210 , 220 , 230 , 240 ) consist of UV-curing printing inks.

7. Laser beam writable label material according to one of the preceding claims, characterized in that the layer thickness of the individual layers ( 210 , 220 , 230 , 240 ) is between 5 and 25 µm.

8. Laser beam writable label material according to one of the preceding claims, characterized in that between the first layer ( 210 ) and the second layer ( 230 ), in particular between the first layer ( 210 ) and the intermediate layer ( 220 ), a further intermediate layer with coding pigments is arranged, which are only visible under certain light sources.

9. Laser beam writable label material according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the first layer ( 210 ) and/or at least a part of the second layer ( 230 ) comprises coding pigments which are only visible under certain light sources.

10. Laser beam writable label material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the layers ( 210 , 220 , 230 , 240 ) are applied to a carrier ( 100 ), preferably to a self-adhesive film ( 110 , 120 , 130 ).