JPH0854823A - 単層レーザーラベル - Google Patents

単層レーザーラベル

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JPH0854823A
JPH0854823A JP17042395A JP17042395A JPH0854823A JP H0854823 A JPH0854823 A JP H0854823A JP 17042395 A JP17042395 A JP 17042395A JP 17042395 A JP17042395 A JP 17042395A JP H0854823 A JPH0854823 A JP H0854823A
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plastic
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クラウス・キユルパー
Hirsch Rolf
ロルフ・ヒルシユ
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Beiersdorf AG
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 単層レーザーラベルにおいて、同ラベルが ａ）プラスチック製支持層、そして同支持層は ｂ）レーザー照射下に色が変わる添加物を含み、そして ｃ）支持層の一面に粘着性組成物が塗布され、 ｄ）随時剥離紙又は剥離フィルムで覆われていて良いこ
とからなる単層レーザーラベル。 【効果】 ラベルを単層構造にすることによって、製造
法が簡単になり、製品の信頼性が高められ、そして遥か
に経済的になる。更にレーザー照射処理で色が変わるだ
けで分解物が出ないので汚染対策も不要である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は単層で、粘着性を有する、その上
にレーザー、特に固体または炭酸ガスレーザーで書いた
り、あるいはマークを付けることができ、支持体基板と
材料の脱離が無いかまたは最小の脱離で色の変化を生じ
させて得られた書かれた物との間に望ましいコントラス
トを有する、一般にラベルと呼ばれる二次元構造物に関
する。本発明でラベルという用語は、標識、看板、薄
膜、感光膜等をも示している。
【０００２】レーザーを使用して物体に文字を書き、印
を付けることは広く行われており、その際に一部の物質
を脱離させることも行われる。物体が均一な場合、それ
はエッチング（蝕刻）であるが、色の異なる表面層が薄
く剥がれるのであれば、コントラストの高い刻印が、例
えばカーラジオのための終日設計（day and night desi
gn）のフロントプレート製造の場合のように得られる。
同様な技術は標識、看板およびラベルのような二次元構
造物でも知られている。この種の二次元レーザー刻印が
可能な材料は、２層または多層構造で、薄い表面層と厚
い支持層とコントラストを最大にするための個々の着色
層からなるのが特徴である。
【０００３】ドイツ国特許（ＤＥ Ｕ）第 ８１ ３０ ８
６１号によると、塗膜層は無溶媒、電子線硬化性塗料材
料からなり、連続して塗布される。得られたフィルム材
料には更に接着剤層を設ける。品質の優れた２層または
多層フィルム材料は、耐高温性、耐候性および耐化学性
を有している。レーザー光線を使用して、表面層を選択
的に剥離することが可能であり、支持基板層のカラーコ
ントラストによって、見易い刻印（文字、数字、記号、
ロゴ、そのほか）が得られる。
【０００４】ドイツ国特許（ＤＥ）第４１ ３４ ２７１
号は、２種類の着色塗膜層からなる複合材料で、その少
なくとも表面層をトランスファー法によってレーザー照
射することを開示している。この方法によって高い均一
性の層厚さが達成でき、有利であることが述べられてい
る。
【０００５】ドイツ国特許（ＤＥ）第３９ ２５ ５６３
号では、基本材料としてガラス繊維マットと黒色のＰＴ
ＦＥ塗料からなる複合材料を使用して、レーザーによっ
てその上に書くことができる、柔軟で、耐熱性および耐
薬品性を有するラベル製品を得ている。
【０００６】上に述べた多層系は全てその製造法が複雑
であり、通常ではフィルムである基本支持体の製造に加
えて、第２操作で、色の異なる適切な表面層を塗布ある
いは貼る必要がある。再現性があり、明確な輪郭を持っ
た刻印を得るためには、層厚さの許容度に対する要求を
厳しくせねばならず、特に例えばドイツ国特許（ＤＥ
Ｕ）第８１ ３０ ８６１号の塗布技術の場合ではかなり
複雑な装置が必要となり、生産性が制限される。多くの
場合、引き続いて塗布あるいは貼られる層との層間接着
性が弱点となって、接着強度を高性能用途でも使用でき
る材料の水準にまで向上改善するには、配合で特殊な生
産技術および／または添加剤を使用しなければならな
い。
【０００７】上述した２層系では、刻印は表面層と名付
けられる上層を除去して得られる。ポリマー構造物用の
材料と、表面層および基層の色／着色とを適当に選択す
れば高いコントラストで輪郭鮮明度の高い刻印を得るこ
とが可能である。その波長範囲の大部分が赤外領域にあ
る高強度電磁波を照射すると、レーザー光が衝突した点
で物質がエアゾルの形で排出される。作業場を安全に保
つために、レーザー刻印を実施する場所は排気せねばな
らず、可能ならその場所は隔離し、排出された空気は、
分裂および脱離によって生じた物質が場合によっては毒
性であるので、そのために生ずる環境汚染を防ぐため
に、一般に粒子濾過器および吸収濾過器を使用して洗浄
する。
【０００８】本発明の目的はこの状態を改善し、特に構
造が簡単で、従来技術が持っていた欠点を無くすか、あ
るいは少なくとも低減させ、しかしその使用に当たって
長所は保持しているレーザーラベルを提供することであ
る。
【０００９】従って、本発明は特許請求の範囲でより正
確に定義した単層レーザーラベルに関する。
【００１０】このようなラベルを使用すると、レーザー
使用の刻印および同様な技術で、当技術分野の熟達者に
よっても予見できなかったような結果を得ることができ
る。特に現在まで使用されて来た２層構造のラベルで
は、それに比肩し得る結果に到達することは不可能であ
る。
【００１１】適切な添加物は特に有色顔料および金属
塩、好ましくは水酸化燐酸銅またはイリオディン（Irio
din）、即ちメルク社から市販されているような真珠光
沢顔料である。これらの添加物は（例えばドイツ国特許
（ＤＥ Ｕ）第８１ ３０ ８６１号に記載されているよ
うに）基材ポリマーに、特に１００部当たり数部、最大
１０重量％が混入する。公知の方法、例えば押出、流
延、塗布等によって二次元の物体を作成してから随時放
射線ー化学架橋を行った後、得られた膜にその後の用途
に合わせた粘着組成物を塗布する。次いでシリコン処理
した剥離紙を被覆して典型的な構造を有する予備材料を
作成し、それからラベルを製造する。
【００１２】適した支持層は、プラスチックス、例えば
ポリエステル、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボ
ネートおよびポリオレフィンからなり、放射線硬化性
系、例えば不飽和ポリエステル、エポキシアクリレー
ト、ポリエステルアクリレートおよびウレタンアクリレ
ートも紫外線プリント用インクに使用でき、好ましくは
特にドイツ国特許（ＤＥ Ｕ）第８１ ３０ ８６１号に
記載されている基材ポリマー、即ち脂肪族ウレタンアク
リレートオリゴマーからなる。
【００１３】適した粘着組成物は市販されており、また
文献、例えばドイツ国特許（ＤＥＣ）第１５ ６９ ８９
８号にも記載されている。
【００１４】標準的なレーザー、好ましくは広く普及し
ている、波長が１.０６ μm のＮｄ−ＹＡＧ固体状レー
ザーを使用すると、材料表面のレーザー光が当たった場
所で多い少ないはあるものの、色調に著しい変化が起こ
り、輪郭のはっきりした、コントラストの高い刻印およ
び印が得られる。膜の製造がかなり簡単になって刻印速
度が上がり、場合によってそれが相当な程度に達すると
いうプラスの面も出て来た。予め厚さ５ないし２５ μm
の表面層を気化させ、それをエーロゾルとして排出さ
せることが必要であったのに対して、この新規な刻印法
では必要な使用エネルギーがそれよりも少なくてよく、
与えられたレーザー出力はその分、刻印速度の向上に向
けることができる。
【００１５】更に本発明の刻印および表示法で見逃して
ならないのは、従来の除去法と比較してエコロジーの面
からも好ましいと判断できることである。従来の標準的
な方法においては、表面層はエーロゾル（気体状、液状
あるいは固体微粒子の形で）として除去され、いずれの
熱的方法と同じように、分裂生成物を形成させることも
可能である。これら物質によってもたらされる危険性は
作業場の衛生面から好ましくないので（気道への刺激、
肺に入る粒子等）、排気を分離し、特殊な濾過装置を使
用することが必要である。設備コストがかかるだけでな
く、この方法で汚染された濾過装置の適切な廃棄処理
が、コストと共に更に大きな問題となる。対照的に本発
明の新規な変色法では、エーロゾルの発生はゼロか、極
く少量であり、安全に対する配慮はかなり低減すること
が可能になり、特殊な濾過装置は不要であり、また濾過
器の交換期間もかなり延長することができる。
【００１６】レーザー刻印可能なフィルムの製造に対し
ても、本発明は先行技術を越える明確な長所を有し、２
層構造を無くすことによって、層厚さの均一性が最も厳
しく要求される（薄い）表面層を製造する必要が無くな
り、遥かに経済的でしっかりした製造法を選択できる。
【００１７】２層ラベルの大部分の用途で、基層と表面
層との間の接着強度高くなければならず、特に商業活動
で使用される（有価証券）ラベルの場合、表面層を掻き
取ろうとすると、結合全体が破壊する。更にレーザー処
理の場合、明確な輪郭と高い情報密度（例えばバーコー
ド）を得ようとすると、高い接着強度が絶対に必要にな
り、同ラベル材料を機械によって熱加工すると、層間接
着が不十分な場合、表面層が大きな破片となって剥がれ
落ち、輪郭の角が崩れてクリアカットでなくなり、およ
び／またはバーコードの繊細な線が破壊してその結果情
報が失われてしまう。均一な単層構造を使用すれば、そ
の様な問題は最初から除外できる。
【００１８】驚くべきことに、本発明によってラベル刻
印をする際、レーザー処理によって本材料で達成される
線の幅が、２層系と比べて非常に細くでき、同時に高い
輪郭鮮明度が維持でき、これは限られた空間に大量の情
報を収納し、装置の小型化傾向にマッチしたものである
ことが発見された。
【００１９】以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
ただしこれによって本発明は制限されない。
【００２０】
【実施例１】ドイツ国特許（ＤＥ Ｕ）第８１ ３０ ８
６１号に従って、放射線硬化性塗料を、９０％の市販ポ
リウレタンアクリレート、１０％のヘキサンジオールジ
アクリレート（ＨＤＤＡ）から製造した。ドイツ国特許
（ＤＥ）第３９ １７ ２９４号から公知の水酸化燐酸銅
５％を激しく撹拌しながら添加した。得られたペースト
状生成物を高光沢性２軸延伸ポリエステルフィルムに６
０ μm の厚さで均一に塗布し、不活性雰囲気下に電子
線（ＥＢ）で硬化させた。それに公知のポリアクリレー
ト触圧接着剤を２５ μm の厚さに塗布、そしてその上
を市販の白色シリコーンペーパーで覆った。それから
（ポリエステルフィルムの）補助支持体を除いた。
【００２１】波長１.０６ μm のＮｄ-ＹＡＧ固体レー
ザーで刻印をし、印を付けると、レーザー処理領域では
最初透明であったフィルムが濃灰色に着色し、無煙炭状
になった。解像度は非常に大きくて、高さ（線間隔？）
が２／１０ｍｍからの線（ストローク）が高い輪郭鮮明
度で再現でき、場合によって、拡大鏡を使用して初めて
読める程狭くできた。２層系とは対照的に、本発明の場
合には元のフィルムの表面は損傷されず、されても最小
であった。
【００２２】
【実施例２】バーコードの自動読み取りのためには、特
に高い明暗のコントラストが必要である。このために実
施例１で特定した構成成分の他に４０％以下のＴｉＯ2
と１０％の反応性希釈剤を加工可能な粘度になるように
添加した。５％の水酸化燐酸銅を加えて、レーザー処理
するとフィルムとテキスト／バーとの間で高いコントラ
ストを示し、自動スキャンによる読み取り信頼性の高い
フィルムが確実に得られた。
【００２３】
【実施例３】実施例１と実施例２の高品質放射線硬化性
ポリウレタンアクリレートフィルムの代わりに、適当な
添加剤を含んだ標準的なプラスチックを基体とした粘着
性フィルムを開発することが可能であり、ポリブチレン
テレフタレート（ＰＢＴ -Ｈｕｅｌｓ社のＶｅｓｔｏｄ
ｕｒR Ｘ ７０６０）からのフィルムに市販の粘着性接
着剤を塗布し、その上をシリコーンペーパーで覆って、
Ｎｄ-ＹＡＧ固体レーザーで処理すると直ちにしかも容
易に印を付けるか、刻印できる標識およびラベル材料を
得た。ここでもまた、高い輪郭明確性及び細い線幅によ
って情報密度の高度化が可能であった。レーザーパラメ
ーターを適切に設定すれば、表面の変化を最小にする
か、あるいは全く無くすることができる。
【００２４】
【実施例４】実施例２の配合で、水酸化燐酸銅の代わり
にメルク社の真珠光沢顔料ＩｒｉｏｄｉｎRを添加し、
放射線で化学架橋させ、次いで１０.６ μm 波長のＣＯ
2レーザーを使用して標識およびラベル化に適した中程
度灰色の線（ストローク）を得た。コントラストは最初
の配合で二酸化チタンの割合を減らすと強くすることが
できる。
【００２５】本発明の主なる特徴及び態様は以下のよう
である。
【００２６】１．単層レーザーラベルにおいて、同ラベ
ルが ａ）プラスチック製支持層、そして同支持層は ｂ）レーザー照射下に色が変わる添加物を含み、そして ｃ）支持層の一面に粘着性組成物が塗布され、 ｄ）随時剥離紙又は剥離フィルムで覆われていて良い ことからなる単層レーザーラベル。
【００２７】２．第１項記載の単層レーザーラベルにお
いて、同支持層が塗料材料、特に硬化塗料材料、好まし
くは放射線硬化塗料材料からなることを特徴とする単層
レーザーラベル。
【００２８】３．第１項記載の単層レーザーラベルにお
いて、同支持層が電子ビーム硬化ポリウレタンアクリレ
ート塗料材料からなることを特徴とする単層レーザーラ
ベル。
【００２９】４．第１項記載の単層レーザーラベルにお
いて、同支持層がポリブチレンテレフタレートからなる
ことを特徴とする単層レーザーラベル。
【００３０】５．第１項記載の単層レーザーラベルにお
いて、同添加物が顔料、特に燐酸水酸化銅またはイリオ
ディン（Iriodin）であることを特徴とする単層レーザ
ーラベル。
【００３１】６．第１項記載の単層レーザーラベルにお
いて、同顔料が二酸化チタン添加物と共に使用されるこ
とを特徴とする単層レーザーラベル。
【００３２】７．第１項記載の単層レーザーラベルにお
いて、同支持層が１０ないし２００μmの、特に５０な
いし１００μmの厚さを有することを特徴とする単層レ
ーザーラベル。
【００３３】８．第１項記載の単層レーザーラベルにお
いて、同添加物が、支持層全量基準で０.１ないし１０
重量％、特に０.５ないし５重量％使用されることを特
徴とする単層レーザーラベル。
【００３４】９．レーザー照射下色が変わる添加物の、
第１項ないし第８項記載のいずれか一つの単層レーザー
ラベルでの使用。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単層レーザーラベルにおいて、同ラベル
    が ａ）プラスチック製支持層、そして同支持層は ｂ）レーザー照射下に色が変わる添加物を含み、そして ｃ）支持層の一面に粘着性組成物が塗布され、 ｄ）随時剥離紙又は剥離フィルムで覆われていて良いこ
    とからなる単層レーザーラベル。
JP17042395A 1994-06-22 1995-06-14 単層レーザーラベル Pending JPH0854823A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4421865.6 1994-06-22
DE19944421865 DE4421865A1 (de) 1994-06-22 1994-06-22 Einschichtlaseretikett

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Publication Number Publication Date
JPH0854823A true JPH0854823A (ja) 1996-02-27

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17042395A Pending JPH0854823A (ja) 1994-06-22 1995-06-14 単層レーザーラベル

Country Status (4)

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US (1) US5626966A (ja)
EP (1) EP0688678B1 (ja)
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