Etykiety IML z folii polipropylenowej w offsecie arkuszowym

Etykiety IML (In-mould Labels) są stosunkowo tanimi w produkcji etykietami przeznaczonymi do dekorowania opakowań i pokrywek. Inaczej, niż etykiety samoprzylepne, są integrowane w sposób niemożliwy do oddzielenia. W większości przypadków etykiety IML są drukowane w offsecie arkuszowym, stąd maksymalna jakość druku jest dostępna również w tym segmencie rynku etykiet. Objaśniamy produkcję i wybór folii IML.

Większość wykonywanych metodą wtryskową pojemników jest dekorowanych folią IML. Pięciowarstwowa, dwustronnie koronowana folia ma zwykle grubość jedynie 0,55 g/cm3, a także posiada bardzo dobre właściwości antystatyczne. Rdzeń jej struktury komórkowej jest wpleciony pomiędzy dwie białe, pośrednie warstwy folii OPP.

Pod pojęciem IML należy rozumieć proces, w którym wykonywany metodą wtrysku, rozdmuchiwania czy formowania termicznego pojemnik w swojej finalnej formie jest zaopatrzony w etykietę. Dzięki swoim szczególnych właściwościom powierzchnia etykiety IML permanentnie łączy się z opakowaniem i w normalnym przypadku jest niemożliwa do oddzielenia.

Etykiety IML można zadrukowywać w offsecie arkuszowym farbami schnącymi oksydacyjnie lub utwardzanymi UV, we wklęsłodruku, w offsecie zwojowym wąskowstęgowym farbami UV oraz dzięki metodzie fleksodruku farbami UV. Kolejność ta odpowiada mniej więcej częstotliwości stosowania wymienionych metod druku.

Offset arkuszowy jest wykorzystywany szczególnie często ze względu na możliwość kombinacji różnych motywów na jednym arkuszu drukowym oraz bardzo dobrą jakość każdego odtwarzanego detalu obrazu drukowego. Z powodu tanich materiałów zwojowych, również w przypadku folii do IML, opłacalne jest zainstalowanie agregatu tnącego zwój folii na arkusze przed maszyną drukującą. Wklęsłodruk jest stosowany zwykle tam, gdzie drukuje się nakłady masowe, np. etykiety na opakowania margaryny. Średnie nakłady często drukowane są w offsecie zwojowym. Sztancowanie odbywa się po wykonaniu druku inline lub offline.

Stosowanie folii polipropylenowych - dokładniej mówiąc OPP („orientowany”, czyli rozciągany PP) i CPP (Cast PP) – do dekoracji opakowań wtryskowych wykazało nadzwyczajny wzrost udziału w rynku w ciągu ostatnich 15 lat. Przeważnie stosowane są folie OPP, które wykorzystywane są nawet do druku szczególnie dużych etykiet, np. dla pojemników z farbami. W przypadku folii CPP wytwarzana jest jedno lub wielowarstwowa folia PP w drodze wytłacznia przez szczelinową dyszę. Brzegi folii są obcinane, po czym folia zwykle poddawana jest zabiegowi koronowania. Następnie folia jest nawijana i w następującym potem procesie cięcia, cięta na wymaganą szerokość. Folia ma zwykle grubość od 80 do 100 mikronów.

Wytwarzanie folii OPP jest daleko bardziej skomplikowane. Najpierw, podobnie do folii CPP, wytwarzana jest drogą ekstruzji wielowarstwowa folia PP. W przypadku folii IML zwykle wytłacza się razem trzy do pięciu warstw. Różne strumienie topienia są łączone już w dyszy i wspólnie odprowadzane na wałek chłodzący. Po umocnieniu tzw. folii wstępnej poprzez schłodzenie folia zostaje ponownie rozgrzana do określonej temperatury i rozciągnięta w kierunku wzdłużnym.

Rozciąganie wykonuje się na wałkach obracających się z różną prędkością powierzchniową. Zwykle folia jest rozciągana wzdłuż o współczynnik cztery do pięciu. Odpowiednio zmniejsza się grubość folii. Po rozciągnięciu wzdłuż następuje rozciąganie wszerz. W tym celu folia jest umieszczana w tak zwanym stenterze, gdzie na obu krawędziach jest przytrzymywana przez łańcuch.

Najpierw jest ponownie rozgrzewana przy zachowaniu szerokości. Po uzyskaniu stałej temperatury następuje rozciąganie wszerz o współczynnik osiem do dziesięciu. Po rozciągnięciu folii następuje jej stabilizacja mająca na celu zniwelowanie naprężeń panujących w folii oraz jej schłodzenie, ponieważ krotko po tym folia wchodzi w kontakt z walkami.

Aby zapewnić drukowność folii jej powierzchnia jest poddawana rozładowaniu koronowemu do naprężenia powierzchniowego ok. 40 mN/m. Folia jest nawijana w zwoje maszynowe, następnie zwoje są cięte na szerokość wymaganą przez zakłady poligraficzne i produkcyjne arkuszy.

Folie OPP do stosowania w produkcji IML mają szczególne wymagania co do profilu właściwości.

W przeciwieństwie do folii OPP jako materiału na opakowania folie IML są stosowane często w formie ciętej (arkusze) lub pojedynczych etykiet. Dlatego folie IML są najczęściej grubsze (57 do 90 mikronów) niż zwykłe folie opakowaniowe OPP.

Ponadto arkusze i etykiety IML muszą być dobrze rozdzielne. Zwykle cechę tę uzyskuje się nadając folii IML jedną stronę błyszczącą, a jedną matową. Matowa strona folii sprawia, że powietrze dużo łatwiej dostaje się pomiędzy powierzchnie, co znacznie ułatwia pobieranie ze stosu. Poza tym matowa warstwa wraz z wyposażeniem folii w specjalne dodatki zmniejsza naładowanie elektrostatyczne wytwarzane przy rozdzielaniu powierzchni. Warunek możliwie największej płaskości etykiet, a więc minimalnej tendencji do zwijania się wymaga ponadto specjalnego doboru surowców dla każdej z warstw oraz dokładnego zdefiniowania grubości warstw. W związku z tym należy również stosować taką metodę drukowania i takie farby drukarskie, które powodują jak najmniejsze zwijanie się podłoża drukowego.

Na etap procedury produkcji pojemników w szczególnej mierze wpływa wybór folii IML. W przypadku pojemników wtryskiwanych wybór odpowiedniej folii jest w istocie warunkowany wymaganiami co do wyglądu etykietowanej powierzchni (błyszczącej bądź matowej) oraz wpływem na kształt opakowania.

Pojemniki zaopatrzone w błyszczące etykiety o wysokim połysku mogą być produkowane tylko przy zastosowaniu tzw. masywnej folii OPP (np. EWR, ETR) lub folii CPP (CWD, CTD).

Niestety zwłaszcza folie OPP dają w tym wypadku pewien mało pożądany efekt uboczny, a mianowicie w przypadku opakowań asymetrycznych o cienkich ściankach obserwuje się spore wypaczanie się pojemników po wtryskiwaniu.

Aby tego uniknąć, stosuje się folie o strukturze komórkowej. Mają one jednak tę niekorzystną cechę, że nie można przy ich użyciu kreować połyskliwych etykiet, a jedynie powierzchnie matowo-chropowate. Z tego niemożliwego do uniknięcia powstawania efektu „skórki pomarańczy” marketing uczynił zaletę, nadając jej nazwę powierzchni „soft-touch”.

Folie PP Cast nie wywierają prawie żadnego wpływu na wypaczanie się wtryskiwanych pojemników. Ale ze względu na dużą grubość i związany z nią większy ciężar powierzchniowy stosowane są rzadziej do produkcji opakowań na artykuły żywnościowe.

Głównie stosuje się je do produkcji bardzo dużych opakowań, jak np. pojemniki na farby o pojemności 5 do 25 litrów. Z powodu niewielkiego ciśnienia przy formowaniu pojemników wdmuchiwanych, jak butelki HDPE czy PP, do tego procesu wykorzystuje się najczęściej folie powleczone specjalnym lakierem zgrzewalnym. Ten lakier jest nanoszony dodatkowo według określonego wzorca, aby wspomóc wydostawanie się powietrza spomiędzy wdmuchiwanego pojemnika a etykiety.

Próby uzyskania takiego efektu z użyciem folii OPP i CPP, przeznaczonych do produkcji pojemników wtryskiwanych, nie doprowadziły dotychczas do pozytywnych rezultatów.

Ponadto folia ta nie potrzebuje żadnej powłoki. Termiczne formowanie pojemników boryka się z podobnym problemem, jak wdmuchiwanie. W przeszłości bardzo trudno było pozbyć się powietrza spomiędzy uformowanego pojemnika a powierzchni etykiety. We wcześniejszych próbach efekt ten uzyskiwano w drodze perforacji etykiety. To wymagało jednak dodatkowego etapu produkcji i miało tę wadę, że wykonana perforacja była niestety widoczna.

Od 2006 r. pojawiły się jednak nowe punkty wyjściowe w tym zakresie. Poprzez optymalizację procesu ciągnienia głębokiego i stosowanie folii o strukturze komórkowej oraz warstwy zmodyfikowanego lakieru zgrzewalnego udało się uzyskać bezpęcherzykowe etykietowanie IML. Tu jednak znowu pojawia się problem matowej powierzchni etykiety z efektem skórki pomarańczy. Stosując folię przepuszczającą powietrze można jednak zyskać również błyszczącą etykietę przy użyciu odpowiednich lakierów.