PL241822B1

PL241822B1 - Folia wypukle zdobiona oraz sposób jej wytwarzania

Info

Publication number: PL241822B1
Application number: PL424746A
Authority: PL
Inventors: Marcin Leszczyński
Original assignee: Klanad Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2022-12-12
Also published as: PL424746A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest folia wypukle zdobiona zawierająca termoplastyczną warstwę nośną (1), nadruk (2) oraz wypukłe zdobienie (3). Charakteryzuje się ona tym, że grubość warstwy nośnej (1) jest mniejsza niż 40 µm, a wypukłe zdobienie (3) stanowi żywica polimerowa składająca się z dwóch składników (składnika A i składnika B), których skład określa wynalazek. Przedmiotem zgłoszenia jest również sposób wytwarzania folii wypukle zdobionej, charakteryzującej się tym, że grubość warstwy nośnej (1) jest mniejsza niż 40 µm, skład żywicy polimerowej stanowiącej wypukłe zdobienie (3) określa wynalazek, a na wypukłe zdobienie (3) nanosi się warstwę zdobiącą (4) poprzez dociskanie folii zawierającej tę warstwę zdobiącą (4) przy użyciu elastomerowego wałka.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest folia wypukłe zdobiona oraz sposób jej wytwarzania, przeznaczona na etykiety, np. produktów spożywczych.

Znane są sposoby wytwarzania wypukłych zdobień z utwardzalnych żywic polimerowych na podłożach nośnych, które nie odkształcają się pod wpływem ciepła sieciowania tych żywic, które zachodzić może pod wpływem promieniowania ultrafioletowego (UV), np. z opisów patentowych CN103274600, CN103880474, KR20010069260. Ze względu na efekty cieplne, w procesach tych wykluczone jest stosowanie cienkich folii termoplastycznych, zwłaszcza o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia, jak w przypadku polietylenu lub polipropylenu. Ewentualne zastosowanie grubszych folii termoplastycznych, tym samym bardziej odpornych na działanie ciepła, powoduje większe zużycie materiału oraz kosztów produkcji. Jednocześnie grubsze folie termoplastyczne jako podłoża nośne wypukłych zdobień charakteryzują się większą sztywnością, która utrudnia nakładanie tych folii na różnego rodzaju opakowania produktów.

Celem wynalazku było opracowanie takiego składu żywicy polimerowej stanowiącej wypukłe zdobienie, którą będzie można zastosować na bardzo cienkich (o grubości mniejszej niż 40 μm) podłożach z folii termoplastycznych. Kolejnym celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania wypukłych zdobień zawierających dodatkowo folię zdobiącą, korzystnie w kolorze złotym lub srebrnym.

Istotą wynalazku jest folia wypukłe zdobiona zawierająca termoplastyczną warstwę nośną, nadruk oraz wypukłe zdobienie, która charakteryzuje się tym, że grubość warstwy nośnej jest mniejsza niż 40 μm, a wypukłe zdobienie stanowi sieciowana pod wpływem promieniowania żywica polimerowa sieciowana pod wpływem promieniowania UV składająca się z dwóch składników (składnika A i składnika B). Składnik A zawiera od 40 do 50% mas. diakrylanu heksano-1,6-diylu oraz od 15 do 25% mas. akrylanu fenoksyetylu oraz od 15 do 25% mas. estrów 4,4’-izopropylidenodifenolu oraz od 2,5 do 10% mas. diakrylanu(1-metyloetano-1,2-diylo)-bis[oksy(metyloetano-2,1-diylu)]. Natomiast składnik B zawiera od 25 do 50% mas. akrylanu nonylofenolu oraz od 25 do 50% mas. alifatycznego akrylanu uretanowego oraz od 10 do 20% mas. akrylanu 2-etyloheksylu oraz od 10 do 20% mas. akrylanu exo-1,7,7-trimetylobicyklo[2.2.1]hept-2-ylu oraz od 1 do 10% mas. 2-hydroksy-2-metylo-1-fenylo-1-propanonu.

Korzystne jest, jeżeli stosunek składnika A do B żywicy polimerowej, z której formowane jest wypukłe zdobienie wynosi 5:1. Dobrze jest również, gdy żywica polimerowa stanowiąca wypukłe zdobienie charakteryzuje się intalpią sieciowania pod wpływem ciepła nieprzekraczającą 15 J/g. Korzystna lepkość żywicy polimerowej wynosi od 3 do 4,5 Pa-s, zwłaszcza 3,5 Pa-s. W jednej z opcji według wynalazku do składników A i/lub B wprowadzone są środki barwiące, korzystnie nadające kolor złoty lub srebrny wypukłemu zdobieniu. W innej opcji tego wynalazku wypukłe zdobienie zawiera dodatkowo folię zdobiącą, korzystnie w kolorze złotym lub srebrnym. Wypukłe zdobienie może mieć grubość w zakresie od 70 do 120 μm, korzystnie 90 μm, a warstwę nośną stanowi folia polipropylenowa.

Istotą wynalazku jest również sposób wytwarzania folii wypukłe zdobionej, w którym najpierw na warstwie nośnej nanoszony jest fleksograficznie nadruk, następnie w przewidzianych miejscach nanosi się metodą sitodruku wypukłe zdobienie, które następnie jest napromienione promieniowaniem ultrafioletowym. Sposób ten charakteryzuje się tym, że grubość warstwy nośnej jest mniejsza niż 40 μm, skład żywicy polimerowej stanowiącej wypukłe zdobienie określony jest tak jak w istocie dot. folii wypukłe zdobionej, dla składników A i B występujących w stosunku 5 do 1, a na to wypukłe zdobienie nanosi się warstwę zdobiącą poprzez dociskanie folii zawierającej tę warstwę zdobiącą przy użyciu elastomerowego wałka.

Korzystnie, gdy twardości elastomerowego wałka wynosi w skali Shore’a od 72 do 75 ShA, a jego temperatura od 140 do 150°C. Dobrze jest również, gdy szybkość przesuwu warstwy nośnej w postaci folii z polipropylenu wynosi do 40 m/min, a czas kontaktu warstwy zdobiącej z wypukłym zdobieniem wynosi od 10 do 15 ms. Do naniesienia wypukłego zdobienia o grubości 90 μm korzystnie używa się sita o rozdzielczości 39 otworów na długości jednego centymetra, a średnica tych otworów wynosi 165 μm. Do usieciowania wypukłego zdobienia stosuje się promieniowanie ultrafioletowe korzystnie o mocy jednostkowej od 140 do 180 W/cm².

Korzystne skutki wynikające ze specjalnie opracowanej żywicy polimerowej to minimalizacja efektów cieplnych wynikających z sieciowania tej żywicy pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, dzięki czemu możliwe okazało się nanoszenie wypukłych zdobień na podłożu z folii termoplastycznej o grubości mniejszej niż 40 μm. Zapewniono bardzo dobrą wytrzymałość adhezyjną wypukłych zdobień z materiałem podłoża. Uzyskano efekty wysoce estetyczne złocenia lub srebrzenia wypukłych zdobień

PL 241 822 B1 sposobem według wynalazku. Zastosowanie cieńszego materiału podłoża umożliwia redukcję kosztów produkcji oraz ułatwia nakładanie giętkich etykiet na opakowaniach różnego rodzaju produktów.

Folia wypukłe zdobiona oraz sposób jej wytwarzania według wynalazku w przykładach realizacji są bliżej objaśnione w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie strukturę folii wypukłe zdobionej, natomiast fig. 2 przedstawia schematycznie linię produkcyjną wytwarzania takiej folii sposobem według wynalazku.

Przykłady realizacji:

) Folia wypukłe zdobiona zawierała warstwę nośną 1, nadruk 2 oraz wypukłe zdobienie 3. Jako warstwę nośnią zastosowano folię polipropylenową dwuosiowo orientowaną (BOPP) o grubości 38 μm. Wypukłe zdobienie 3 stanowiła żywica polimerowa składająca się z dwóch składników (składnika A i składnika B).

Składnik A zawierał:

- 47% mas. diakrylanu heksano-1,6-diylu;

- 23% mas. akrylanu fenoksyetylu;

- 23% mas. estrów 4,4’-izopropylidenodifenolu;

- 7% mas. diakrylanu(1-metyloetano-1,2-diylo)-bis[oksy(metyloetano-2,1-diylu)].

Składnik B zawierał:

- 35% mas. akrylanu nonylofenolu;

- 30% mas. alifatycznego akrylanu uretanowego;

- 15% mas. akrylanu 2-etyloheksylu egzo;

- 13% mas. akrylanu egzo-1,7,7-trimetylobicyklo[2.2.1]hept-2-ylu;

- 7% mas. 2-hydroksy-2-metylo-1-fenylo-1-propanonu.

Stosunek składników A do B składających się na żywicę polimerową, z której formowane było wypukłe zdobienie 3 wynosił, odpowiednio 5:1. Lepkość uzyskanej żywicy wynosiła 3,5 Pa-s. Żywica polimerowa stanowiąca wypukłe zdobienie 3 charakteryzowała się entalpią sieciowania pod wpływem ciepła mniejszą niż 15 J/g. Barwienie wypukłego zdobienia 3 realizowano stosując standardowe barwniki żywic polimerowych, lub w innej odmianie według wynalazku wypukłe zdobienie 3 zawierało dodatkowo folię zdobiącą 4 firmy Kurz GmbH w kolorach złotym lub srebrnym. Folie zdobiącą 4 zgrzewano na gorąco sposobem według wynalazku.

1) Sposób wytwarzania folii wypukle zdobionej polegał na fleksograficznym wykonaniu nadruku 2 na warstwie nośnej 1, którą stanowiła folia polipropylenowa dwuosiowo orientowana (BOPP) o grubości 38 μm. Następnie w przewidzianych miejscach nanoszono wypukłe zdobienia 3 metodą sitodruku, które były napromieniane promieniowaniem ultrafioletowym UV. Zastosowano taki skład żywicy polimerowej stanowiącej wypukłe zdobienia 3 jak w przykładzie realizacji dot. folii wypukle zdobionej. Do naniesienia wypukłego zdobienia 3 o grubości 90 μm użyto sita 7 o rozdzielczości 39 otworów na długości jednego centymetra, a średnica otworów wynosi 165 μm. Po naniesieniu metodą sitodruku wypukłego zdobienia 3 następowała ekspozycja na promieniowanie ultrafioletowe o mocy jednostkowej 150 W/cm². Po napromienieniu na wypukłe zdobienie 3 nanoszono warstwę zdobiącą 4 poprzez dociskanie folii 5 zawierającej warstwę zdobiącą 4 elastomerowym wałkiem 6, którego twardość wynosiła w skali Shore’a 73 ShA, a temperatura 145°C. Szybkość przesuwu warstwy nośnej 1 wynosiła 40 m/min, a czas kontaktu warstwy zdobiącej 4 z wypukłym zdobieniem 3 wynosił około 12 ms. Proces zachodził w powietrzu o temperaturze 23°C oraz wilgotności względnej 50%.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Folia wypukle zdobiona zawierająca termoplastyczną warstwę nośną (1), nadruk (2) oraz wypukłe zdobienie (3), znamienna tym, że grubość warstwy nośnej (1) jest mniejsza niż 40 μm, a wypukłe zdobienie (3), stanowi żywica polimerowa sieciowana pod wpływem promieniowania UV, składająca się z dwóch składników (składnika A i składnika B), przy czym składnik A zawiera od 40 do 50% mas. diakrylanu heksano-1,6-diylu oraz od 15 do 25% mas. akrylanu fenoksyetylu oraz od 15 do 25% mas. estrów 4,4’-izopropylidenodifenolu oraz od 2,5 do 10% mas. diakrylanu(1-metyloetano-1,2-diylo)-bis[oksy(metyloetano-2,1-diylu)], natomiast składnik B zawiera od 25 do 50% mas. akrylanu nonylofenolu oraz od 25 do 50% mas. alifatycznego akrylanu uretanowego oraz od 10 do 20% mas. akrylanu 2-etyloheksylu oraz od 10 do 20%

PL 241 822 B1 mas. akrylanu exo-1,7,7-trimetylobicyklo[2.2.1]hept-2-ylu oraz od 1 do 10% mas. 2-hydroksy-2-metylo-1-fenylo-1-propanonu.
2. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek składnika A do B żywicy polimerowej, z której formowane jest wypukłe zdobienie (3) wynosi 5:1.
3. Folia według zastrz. od 1 do 2, znamienna tym, że żywica polimerowa stanowiąca wypukłe zdobienie (3) charakteryzuje się tym, że jej entalpia sieciowania pod wpływem ciepła nie przekracza 15 J/g.
4. Folia według zastrz. od 1 do 3, znamienna tym, że lepkość żywicy polimerowej wynosi od 3 do 4,5 Pa-s, korzystnie 3,5 Pa-s.
5. Folia według zastrz. od 1 do 4, znamienna tym, że do składników A i/lub B wprowadzone są środki barwiące, korzystnie nadające kolor złoty lub srebrny wypukłemu zdobieniu (3).
6. Folia według zastrz. od 1 do 5, znamienna tym, że wypukłe zdobienie (3) zawiera dodatkowo folię zdobiącą (4), korzystnie w kolorze złotym lub srebrnym.
7. Folia według zastrz. od 1 do 6, znamienna tym, że wypukłe zdobienie (3) ma grubość w zakresie od 70 do 120 μm, korzystnie 90 μm.
8. Folia według zastrz. od 1 do 7, znamienna tym, że warstwę nośną (1) stanowi folia polipropylenowa.
9. Sposób wytwarzania folii wypukłe zdobionej, w którym najpierw na warstwie nośnej (1) nanoszony jest fleksograficznie nadruk (2), następnie w przewidzianych miejscach nanosi się metodą sitodruku wypukłe zdobienie (3), które następnie jest napromienione promieniowaniem ultrafioletowym (UV), znamienny tym, że grubość warstwy nośnej (1) jest mniejsza niż 40 μm, skład żywicy polimerowej stanowiącej wypukłe zdobienie (3) określony jest w zastrz. od 1 do 2, a na wypukłe zdobienie (3) nanosi się warstwę zdobiącą (4) poprzez dociskanie folii (5) zawierającej tę warstwę zdobiącą (4) przy użyciu elastomerowego wałka (6).
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że twardości elastomerowego wałka (6) wynosi w skali Shore’a od 72 do 75 ShA.
11. Sposób według zastrz. od 9 do 10, znamienny tym, że temperatura elastomerowego wałka (6) wynosi od 140 do 150°C.
12. Sposób według zastrz. od 9 do 11, znamienny tym, że szybkość przesuwu warstwy nośnej (1) w postaci folii z polipropylenu wynosi do 40 m/min, a czas kontaktu warstwy zdobiącej (4) z wypukłym zdobieniem (3) wynosi od 10 do 15 ms.
13. Sposób według zastrz. od 9 do 12, znamienny tym, że do naniesienia wypukłego zdobienia (3) o grubości 90 μm używa się sita (7) o rozdzielczości 39 otworów na długości jednego centymetra, a średnica otworów wynosi 165 μm.
14. Sposób według zastrz. od 9 do 13, znamienny tym, że do usieciowania wypukłego zdobienia (3) stosuje się promieniowanie ultrafioletowe o mocy jednostkowej od 140 do 180 W/cm².