DE10226748A1

DE10226748A1 - Aufreißstreifen sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE10226748A1
Application number: DE10226748A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Huter
Original assignee: STRIPES Co GmbH
Current assignee: STRIPES Co GmbH
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-08
Also published as: WO2003106050A2; WO2003106050A3; AU2003250756A1; AU2003250756A8

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Aufreißstreifens, mit den Schritten: DOLLAR A - Bereitstellen eines Grundmaterials in Form einer flexiblen Folie, DOLLAR A - Beschichten einer ersten Seite der Folie mit lösungsmittelfreiem, mittels UV-Strahlung vernetzbaren Silikon, DOLLAR A - Vernetzen des Silikons mit UV-Strahlung und DOLLAR A - Auftragen eines Haftklebers auf eine zweite Seite der Folie.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Aufreißstreifen, die zum Öffnen von Verpackungen oder Umhüllungen aus Folienverpackung geeignet sind. wie bspw. Zigarettenpackungen. Derartige Aufreißstreifen haften an der Oberfläche der Folienverpackung in einer Art und Weise, daß durch Erfassen eines freien Endes und Ziehen an dem Aufreißstreifen die Verpackungsfolie aufgerissen werden kann.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Aufreißstreifens, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie einen neuartigen Aufreißstreifen.
Aufreißstreifen aus monoaxial orientiertem bzw. gerecktem Polypropylen (MOPP) oder Polyester sind bekannt, wobei eine Dicke von 40 μm und eine Breite von 1,5 bis 10 mm üblich sind. Das Ausgangsmaterial in Form einer Folienbahn, das eine Breite von bspw. 1000 mm haben kann, wird bei entsprechenden Anforderungen zunächst mit einem Druckfarben-Primer geprimert und anschließend in gewünschter Weise bedruckt. Danach wird die der bedruckten Seite gegenüberliegende Oberfläche der Folienbahn mit einer Trennschicht versehen, wofür im Stand der Technik ein lösungsmittelhaltiges Silikon verwendet wird, welches im Rotationstiefdruckverfahren aufgebracht wird. Danach wird die Folie auf der bedruckten Seite mit einem Kleber-Primer behandelt und anschließend im Rotationstiefdruckverfahren mit einem wässrigen Kleber (Acrylat) beschichtet. Anschließend wird die fertig beschichtete Folie in Rollenform aufgewickelt und an einer separaten Schneidemaschine geschnitten.
Mit diesem bekannten Herstellungsverfahren sind eine Reihe von Nachteilen verbunden. Zunächst einmal ist der Lösungsmittelgehalt des verwendeten Silikons ungünstig und nicht unproblematisch, da das Lösungsmittel zunächst bei erhöhter Temperatur (etwa 130°C) durch Trocknung aus dem Silikon entfernt werden muß, durch Nachverbrennung umweltneutral entsorgt werden muß und außerdem bei der Produktion im Sinne einer sicheren Arbeitsumgebung entsprechende Maßnahmen erfordert. Schließlich ist die Technologie der Aufbringung einerseits des Silikons und andererseits des Klebers mittels Rotationstiefdruckverfahren aufgrund der hohen Kosten für die Druckzylinder in wirtschaftlicher Hinsicht ungünstig.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, mit dem bzw. mit der die genannten Nachteile vermieden werden und in umweltverträglicherer und kostengünstigerer Weise Aufreißstreifen herstellbar sind. Die Aufgabe der Erfindung liegt ferner darin, einen verbesserten Aufreißstreifen anzugeben, der in kostengünstigerer und umweltverträglicherer Weise als bisher herstellbar ist.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben wird erfindungsgemäß ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Vorrichtung nach Anspruch 14 sowie ein Aufreißstreifen nach Anspruch 19 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist. in der 1 eine schematische Seitenansicht einer Beschichtungsanlage für Folienmaterial zum Herstellen von Aufreißstreifen zeigt.
In der in 1 dargestellten Beschichtungsanlage wird eine vorab entsprechend dem jeweiligen Kundenwunsch bedruckte, monoaxial orientierte und ggf. gereckte Polypropylenfolie 1 (MOPP-Folie) mit einer Dicke von 26 mμ von einer Rolle 2 abgerollt und gelangt über eine Zugspannungsregelung 4 mit einer federbelasteten oder in sonstiger Weise kraftbeaufschlagten Tänzerwalze 5 auf einen Schneidetisch 6. Ein Drehtisch 8 dient der Kantensteuerung der Folienbahn, die über weitere Umlenkwalzen 10, 12 und über gumrnierte Streckwalzen 14 an ein Silikonauftragswerk 16 geführt wird. Durch einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Abrollgeschwindigkeit der Folienbahn 1 und der Umfangsgeschwindigkeit der Streckwalzen 14 wird die Folie beim Durchlauf durch die Anlage axial gereckt.
Im Silikonauftragswerk 16 wird die Folienbahn 1 flexographisch mit lösungsmittelfreiem, mittels ultravioletter Bestrahlung vernetzbarem bzw. polymerisierbarem Silikon beschichtet, wobei sie zwischen einer Druck- bzw. Auftragswalze 18 und einem Plattenzylinder 20 hindurchbewegt wird. Zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Druckwalze 18 und der Durchlaufgeschwindigkeit der Folienbahn 1 besteht zum Zwecke der Vergleichmäßigung des Auftrags eine Geschwindigkeitsdifferenz. Der Vorteil der flexographischen Beschichtung liegt darin, daß der Auftrag mittels einer Gummiplatte (Klischee) übertragen wird, die sich schnell und relativ preiswert fertigen läßt und daher für flexible Produktion auch kleinerer Auflagen gut geeignet ist. Anstelle des im Stand der Technik üblichen Lösungsmittels enthält das im Silikonauftragswerk 16 aufbeschichtete Silikon 1–4%, bevorzugt 2–3% eines Photoinitiators (z.B. 2-Hydroxy-2-methyl-l-phenyl-propan-1-one), mit dem eine Vernetzung des verwendeten UV-Silikons durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht möglich ist.
Vor dem Silikonauftrag kann eine (nicht dargestellte) Korona-Vorbehandlung erfolgen, um eine gute Verankerung und ein gutes Benetzungsverhalten des Silikons auf dem Folienmaterial zu gewährleisten.
Anschließend gelangt die beschichtete Folienbahn in eine UV-Inertkammer 22, in der die Vernetzung des Silikons erfolgt. Durch den photolytischen Abbau des Photoinitiators wird eine hohe Konzentration von Radikalen erzeugt, die für eine Kettenausbreitung erforderlich sind. Bei Raumtemperatur wird die Reaktion innerhalb von Millisekunden abgeschlossen, so daß hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten möglich sind, z.B. 150 m/min und mehr.
Da Sauerstoff die Polymerisation inhibiert, ist es erforderlich, die Kammer 22, in der die Reaktion stattfindet, durch Füllung mit einem inerten Medium, insbesondere Stickstoff inert zu halten.
Um den Restsauerstoffgehalt in der Inertkammer 22 unterhalb von 50 ppm zu halten, und um die auf der Folienbahn befindliche Luftgrenzschicht mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 21 Vol.-% zu eliminieren, wird im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise mit einer Einlaufschleuse und einer speziellen Schlitzdüse gearbeitet, so daß sichergestellt ist, daß auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten die Grenzschicht auf der Folie sicher gegen eine Stickstoffatmosphäre ausgetauscht wird. Austrittsseitig ist eine Labyrinthdichtung angeordnet, um den Stickstoffverbrauch zu minimieren. Der dennoch austretende Reststickstoff trägt zur Spülung der Kammer bei, da er Spuren flüchtiger Reaktionsbestandteile nach außen trägt. An einem repräsentativen Ort innerhalb der Inertkammer erfolgt eine Sauerstoffmessung, mit deren Hilfe eine Regelung des Restsauerstoffgehalts möglich wird.
Eine stufenlose Leistungs- und Dosisregelung in Verbindung mit hohen Strahlerleistungen (z.B. bis zu 240 W/cm) stellt sicher, daß die auf das Material strahlende UV-Dosis konstant gehalten werden kann.
Die aus der Inertkammer 22 austretende, beschichtete und vernetzte Folienbahn 1 gelangt anschließend in ein Kleberauftragswerk 24, in dem ein transparenter Schmelzhaftklebstoff (Heißschmelzkleber, Hotmelt-Kleber) mittels einer Breitschlitzdüse aufgetragen wird. Bei dem Haftkleber handelt es sich insbesondere um einen Kleber auf synthetischer Kautschukbasis, der in Blockform oder als Granulat geliefert wird und in einem Tank auf ca. 170°C erhitzt wird. Der Kleber weist eine hohe Adhäsionsfähigkeit auf und besitzt einen Erweichungspunkt von zwischen 105°C und 115°C.
Der Auftrag erfolgt über einen Düsenspalt mit einer der Breite der Folienbahn 1 entsprechenden Breite ohne Berührung zwischen Düse und Folie, wobei die Temperatur des Klebers beim Austritt aus der Breitschlitzdüse ca. 130 bis 150°C beträgt und im freien Fall des Klebers in Richtung auf die Folie, also vor Folienkontakt, bereits zurückgeht. Der verwendete Kleber (z.B. Euromelt 707-23 oder Technomelt Q 8707-23) besitzt eine mittlere Viskosität von 15000 mPa⋅s bei 150°C und eine mittlere Viskosität von etwa 4000 mPa⋅s bei 180°C. Die Auftragsmenge kann bei ca. 12 g/m² liegen, wobei eine Reduktion bis auf etwa 6 bis 8 g/m² und darunter möglich ist.
Die dargestellte Beschichtung der Folienbahn mittels Heißschmelzkleber ist im Rahmen der Erfindung nicht zwingend erforderlich, sondern es kann alternativ vorgesehen sein, das Folienmaterial in herkömmlicher Weise mit einem (wasserlöslichen) Acrylatklebstoff zu beschichten, bspw. im Tiefdruckverfahren.
Anschließend an das Kleberauftragswerk 24 gelangt die nunmehr beidseitig fertig beschichtete Folienbahn 1 über eine Kantensteuerung (optional, mittels eines Drehtischs 26) an eine Zug- und Schneideeinheit 28, in der die Folienbahn 1 mittels Quetschschnitt in eine Anzahl von schmaleren Folienstreifen zerlegt wird, die in räumlich versetzten Aufwickelstationen 30 mittels Friktionswellen, die der Stabilisierung und Beruhigung des Kerns insbesondere beim Beginn des Aufwickelvorgangs dienen, aufgewickelt werden.

1: Folienbahn
2: Rolle
4: Zugspannungsregelung
5: Tänzerwalze
6: Schneidetisch
8: Drehtisch
10, 12: Umlenkungen
14: Streckwalzen
16: Silikonauftragswerk
18: Druckwalze (Auftragswalze)
20: Plattenzylinder
22: UV-Inertkammer
24: Kleberauftragswerk
26: Drehtisch
28: Zug- und Schneideinheit
30: Aufwickelstation

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Aufreißstreifens, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Grundmaterials in Form einer flexiblen Folie, – Beschichten einer ersten Seite der Folie mit lösungsmittelfreiem, mittels UV-Strahlung vernetzbaren Silikon, – Vernetzen des Silikons mit UV-Strahlung, und – Auftragen eines Haftklebers auf eine zweite Seite der Folie.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial in Form einer Folienbahn bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial kontinuierlich verarbeitet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial im Laufe der Verarbeitung ein- oder mehrmals gereckt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikon flexographisch aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auftragswalze (18) verwendet wird, deren Außenumfang eine Geschwindigkeitsdifferenz gegenüber der Folienbahn aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikon in einer inerten Atmosphäre, insbesondere in Stickstoff, vernetzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikon bei etwa 70°C vernetzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftkleber ein Hotmelt-Haftkleber mittels einer Breitschlitzdüse aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hotmelt-Haftkleber bei 150°C bis 180°C, insbesondere etwa 170°C, aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in mehrere Folienstreifen geringerer Breite geschnitten wird, die aufgewickelt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial vor dem Bereitstellen einseitig bedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Bedrucken ein Primärschnitt durchgeführt wird.
Vorrichtung zum Herstellen eines Aufreißstreifens, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit: – einer Zuführeinrichtung (2, 4, 6, 8) für flexible Folie, – einer Silikonauftragseinrichtung (16) zum Auftragen von lösungsmittelfreiem Silikon auf eine erste Seite der Folie (1), – einer UV-Vernetzungseinrichtung (22) zum Vernetzen des Silikons mittels UV-Strahlung. – einer Klebstoffauftragseinrichtung (24) zum Auftragen eines Haftklebers auf eine zweite Seite der Folie (1).
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikonauftragseinrichtung (16) ein Flexodruckwerk (18, 20) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Vernetzungseinrichtung eine UV-Inertkammer (22) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffauftragseinrichtung (24) eine Breitschlitzdüse für Hotmelt-Haftkleber umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch eine Schneideinheit (28) und eine Aufwickeleinheit (30) für Folienstreifen.
Aufreißstreifen mit einer Grundfolie, die auf einer Seite mit lösungsmittelfreiem, UVvernetzten Silikon und auf der anderen Seite mit einem Haftkleber versehen ist.
Aufreißstreifen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfolie aus einem orientierten thermoplastischen Kunststoffmaterial besteht, insbesondere aus einem Polyolefin und bevorzugt Polypropylen.
Aufreißstreifen nach Anspruch 19 oder 20. dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfolie monoxial orientiert ist.
Aufreißstreifen nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfolie eine Dicke von 10 bis 150μm und eine Breite von 1 bis 15 mm aufweist.
Aufreißstreifen nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftkleber ein Hotmelt-Kleber ist.
Aufreißstreifen nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfolie auf einer Seite eine Bedruckung aufweist.