In-Mould-Labelling: decoreren en informeren 
John Düring en Francois Dam, Mercatel Groep BV, Enschede 

Een krachtige techniek om kunststofproducten te decoreren en/of van informatie te voorzien is het in-de-matrijs etiketteren of in-mould-labelling (IML). Deze techniek wordt in toenemende mate, en met succes, toegepast bij het spuitgieten van met name verpakkingsproducten. Ontwikkelingen in werkwijze, apparatuur en materialen maken het toepassen van IML echter voor steeds meer producten en verwerkingsmethoden interessant. 

Oorspronkelijk bleef IML beperkt tot het achterspuiten van relatief kleine en bedrukte stukjes folie (labels) bij verpakkingsproducten die in de koelkast bewaard moesten worden, zoals boterkuipjes, salade- en ijsbakjes. Dit als alternatief voor het op conventionele wijze achteraf etiketteren, direct bedrukken of foliedrukken van het gerede product. Nog steeds zijn de producten met een in-mould-label voornamelijk te vinden in de verpakkingsindustrie die zich kenmerkt door grote series en kleine marges. Maar inmiddels worden ook meer duurzame producten en kleinere series met behulp van IML gedecoreerd. Denk hierbij aan bierkratten, speelgoed of transport-trays die meermalig en/of langdurig gebruikt worden en waar ook hogere eisen aan de kwaliteit gesteld worden [1]. Tegenwoordig kunnen labels ingewikkelde contouren en uitsparingen hebben, zoals bijvoorbeeld handgrepen bij kratten. Ook dubbel gekromde vlakken, zoals bij conische ijsbekers, zijn mogelijk. Bakjes zijn tot 5-zijdig te decoreren door 5 losse labels of 1 label in de vorm van een kruis waardoor nagenoeg het gehele productoppervlak bedekt wordt. 

Verwerkingsmethoden 
IML kan, behalve bij spuitgieten, ook worden toegepast bij extrusieblazen en thermovormen. Het principe is hierbij steeds hetzelfde, voor het vormen van het product worden één of meer labels in de matrijs aangebracht (zie figuren 1, 2 en 3). Het decoreren bij rotatiegieten met behulp van "mould-in graphics" daarentegen is echter, net als foliedruk een transfertechniek, omdat de drager niet met het product verenigd wordt. Bij de genoemde verwerkingsmethoden is uitgegaan van thermoplastische materialen. Door na het persen van een preform een label in de matrijs aan te brengen en vervolgens de perscyclus te voltooien zijn ook producten gemaakt van thermohardende materialen via IML te decoreren. 

Foliematerialen 
Voor het maken van labels worden voornamelijk folies van Polypropyleen (PP) en Polyethyleen (PE) gebruikt. Maar andere thermoplastische materialen zoals Polycarbonaat, ABS en Polystyreen zijn ook mogelijk. Folies kunnen door middel van co-extrusie of laminatie samengevoegd worden tot één laminaat. Men spreekt van een homogeen folie systeem als het laminaat opgebouwd is uit onderling compatibele materialen, in tegenstelling tot een heterogeen folie systeem dat opgebouwd is uit incompatibele materialen. Als zowel label als product van compatibele materialen gemaakt zijn, kan men met terecht spreken van een mono-verpakking. 

Druktechnieken 
De folies kunnen bedrukt worden volgens de gangbare druktechnieken zoals diepdruk, flexo, offset en zeefdruk. Inmiddels wordt ook gedrukt met combinaties van bovenstaande druktechnieken en zelfs combinaties met foliedruk zijn mogelijk. Zo kan optimaal gebruik worden gemaakt van de beschikbare technieken. Voor een betere hechting van de druk worden de folies onder meer van een drukcoating voorzien. 

Hechting 
Een belangrijk gegeven is de hechting van het label met het product. Bij compatibele materialen kan er bij voldoende hoge temperatuur een overgangslaag ontstaan. Zo zal bij het in de matrijs achterspuiten een gedeelte van de achterkant van het label opsmelten en opmengen met het productmateriaal. Het is deze overgangslaag die zorgt voor de zeer goede hechting van het label met het product. Bij extrusieblazen en thermovormen echter zijn er onvoldoende hoge temperaturen om een goede overgangslaag te vormen. Een oplossing is dan het gebruik van een adhesief, veelal een laagsmeltend polymeer. Dit adhesief kan door co-extrusie, laminatie of in een aparte drukgang aangebracht worden. 

Manipulatie 
Voor het handlen of manipuleren van de labels is een standaard industriële robot relatief langzaam en machinegebonden. Een alternatief is het gebruik van een speciale unit of applicator. Deze is relatief snel en niet machinegebonden. Het is mogelijk dat de applicator door de matrijsbeweging aangedreven wordt. Een laatste ontwikkeling is het integreren van de manipulatie van de labels in de matrijs. Deze wijze van labelhandling is snel en niet machinegebonden. Wordt bij de manipulatie van de labels meestal uitgegaan van losse labels uit een magazijn, een zogenaamde geïntegreerde matrijs daarentegen biedt de mogelijkheid om ter plaatse labels uit een rol folie te stansen. Op deze wijze kunnen zeer dunne labels verwerkt worden. De techniek heeft het verder mogelijk gemaakt om niet alleen meerdere labels in één vormholte aan te brengen, maar ook gelijktijdig meerdere labels in evenveel vormholtes. 

Arreteren 
Het arreteren of vasthouden van de labels in de matrijs kan geschieden met behulp van vacuüm. Maar dit heeft als voornaamste nadeel dat het verder niet flexibel is ten aanzien van het wijzigen van de labelpositie op het product. Een betere mogelijkheid is het elektrostatisch arreteren van de labels in de matrijs. Hierbij wordt het label ten opzichte van de matrijs opgeladen en omdat kunststof een slechte geleider is zal het label aan de matrijswand blijven plakken. Oorspronkelijk gebeurde het opladen met conventionele pin- en staaf-elektroden. Daarna volgde de ontwikkeling van de plaatelektrode die ook 3-dimensioneel naar het product voorgevormd kan zijn [2] en dus complexe labelvormen mogelijk maakt. Als laatste wordt genoemd de ontwikkeling van simplified elektrostatisch arreteren, waarbij het opladen van de labels buiten de matrijs kan gebeuren. 

Samenvatting 
IML kan toegepast worden om het product te decoreren en ook om meer functionele redenen, zoals het geven van informatie over product en fabrikant. Maar een barcode of een recept is ook mogelijk. Bij het invoeren van IML is de verwerkingsmethode bepalend voor de wijze waarop het label zal hechten. Foliemateriaal en druktechniek bepalen met name de kwaliteit van het label. Afhankelijk van de seriegrootte kan een passende wijze van labelmanipulatie gekozen worden. Inmiddels zijn de gebruikte PE- en PP-folies zo goed te bedrukken dat met recht gesproken kan worden van synthetisch papier. De drukkwaliteit van een IML product is dan ook beduidend beter vergeleken met de conventionele methoden. Al met al kan IML daardoor in veel gevallen concurrerend zijn met het achteraf bedrukken. Bovendien IML kan ook toegepast worden waar de conventionele methoden niet goed mogelijk zijn zoals dubbel gekromde vlakken. 

Figuur 1: IML bij spuitgieten 
Figuur 2: IML bij extrusieblazen 
Figuur 3: IML bij thermovormen

Literatuur 
[1] Düring, J.; In-mould-labelling, nu ook voor duurzame producten. Verpakkingsmanagement (1997) 6, blz. 39. 
[2] Adolfsen, F.; Statische elektriciteit klemt etiket in de matrijs. Kunststof en Rubber 51 (1998), blz. 22-23. 
[3] Alberts, P.; IML, simpel of juist niet? Kunststof en Rubber 52 (1999) 6, blz. 16-20. 
[4] Düring, J.: Ontwikkelingen in In-Mould-Labelling. Presentatie Mikrocentrum 10 April 2001, Eindhoven. 

Mercatel Groep BV is als industrieel adviesbureau op het gebied van kunststoftechnologie in het kader van (voor-)studies, implementatie en oplossen van problemen bij In-Mould-labelling betrokken. 

Mercatel Groep BV
Postbus 545
NL-7500 AM Enschede
Tel.: +31-53-483 66 33
Fax: +31-53-483 66 31
Internet: www.mercatel.nl

Back to list of publications