DE19521564A1

DE19521564A1 - Klebstoff-System zum Verkleben von Rundumetiketten

Info

Publication number: DE19521564A1
Application number: DE19521564A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Herlfterkamp; Hermann Dr Onusseit; Horst Buxhofer; Ludwig Broich; Ralf Grauel; Jan Auris
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-02
Also published as: PL323102A1; US6238509B1; WO1997000298A1; ZA965204B; EP0833875A1; TR199701629T1; AU724840B2; AU6224296A; CZ412397A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klebstoff-System zum Verkleben von Rundumetiketten, welches einen Mitnahme-Klebstoff und einen Überlappungs-Klebstoff umfaßt, ein Verfahren zur Verbindung von Rundumetiketten mit insbesondere Hohlkörpern mittels dieses Klebstoffsystems, ein Verfahren zur Abtrennung der so aufgebrachten Rundumetiketten von den Hohlkörpern sowie die Verwendung des Klebstoffs zum Deetikettieren von recyclebaren bzw. mehrfach verwendbaren Hohlkörpern.

Bei der Rundumetikettierung von Glas-, Metall- und Kunststoff hohlkörpern werden für die Pick-Up-Klebung, d. h. für die Anfangsbe festigung des Etiketts auf dem zu etikettierendem Hohlkörper zur Zeit ausschließlich Schmelzklebstoffe als Mitnahme-Klebstoff eingesetzt. Nachteilig für das Entfernen der Rundumetiketten - beispielsweise im Rahmen einer Mehrwegverwendung oder im Rahmen eines Recyclings - ist die ausgezeichnete Verklebung zwischen dem Rundumetikett und dem Hohlkörper.

Die Etiketten lassen sich nämlich nur sehr schwer oder überhaupt nicht ohne Zerreißen von den Hohlkörpern entfernen. Die verbleibenden Etikettenreste erschweren die nachfolgende Reinigung.

Daraus ergibt sich als erfindungsgemäße Aufgabe, Rundumetiketten so an Flaschen, Dosen usw. zu befestigen, daß sie sich vor der Reinigung einfach und vollständig entfernen lassen. Es soll jedoch weder das Etikettier-Verfahren noch die Handhabung der etikettierten Körper nachteilig beeinflußt werden, insbesondere sollte eine Etikettierung auf Hochleistungsmaschinen (10 Etikettierungen pro Sekunde) möglich sein.

Die erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie beruht im wesentlichen in der Verwendung eines an sich bekannten wasserbasierten Klebstoffes anstelle eines Schmelzklebstoffes als Mitnahme-Klebstoff. Wenn dann noch eine der Substratoberflächen so gewählt wird, daß der abgetrocknete Mitnahme-Klebstoff daran nicht haftet, dann läßt sich das Etikett vollständig entfernen. Eine solche geeignete Substratoberfläche besteht in der Regel aus Kunststoff.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht also in einem Klebstoff-System zum Verkleben von Rundumetiketten, welches einen Mitnahme- Klebstoff und einen Überlappungs-Klebstoff umfaßt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Mitnahme-Klebstoff auf Wasser basiert und in feuchtem Zustand eine für die Etikettierung ausreichende Naßklebkraft aufweist und im abgebrochenen Zustand auf wenigstens einem der Substrate nicht haftet.

Als Überlappungs-Klebstoff können alle bisher dafür verwendeten Klebstoffe eingesetzt werden, insbesondere die Schmelzklebstoffe.

Mit dem "feuchten Zustand" ist der Zustand direkt nach der Auftragung entweder auf das Etikett oder auf den zu etikettierenden Körper gemeint.

Mit "eine für die Etikettierung ausreichende Naßklebkraft" ist gemeint, daß die Klebkraft so hoch ist, daß das Etikett unter den gegebenen Verfahrensbedingungen nicht verrutscht, und zwar ohne daß man sonstige Fixiermittel verwendet. Da die Verfahrensbedingungen von Maschine zu Maschine unterschiedlich sind, ist auch die notwendige Naßkraft unterschiedlich.

"Im abgetrockneten Zustand" heißt, daß der Klebstoff sich im Gleichgewicht mit dem Normalklima befindet (ca. 20°C und 50% rel. Luftfeuchtigkeit).

"Nicht haftet" heißt, daß die Haftkräfte so klein sind, daß das Etikett bei seiner Entfernung nicht reißt, vorzugsweise fällt es nach dem Aufschneiden aufgrund seines Gewichtes nach unten. Die Klebkraft des abgebrochenen Mitnahme-Klebstoffes hängt natürlich auch von dem Substrat ab. Vorzugsweise werden Substrate mit schlecht zu verklebenden Oberflächen verwendet. Zweckmäßigerweise bestehen sie aus Kunststoffen, z. B. PE, PP und PET.

Bei dem erfindungsgemäßen Mitnahme-Klebstoff handelt es sich um Leime, also um Klebstoffe, die aus wasserlöslichen tierischen und pflanzlichen sowie synthetischen Polymeren und Wasser als Lösungsmittel bestehen. Es ist vorteilhaft, wenn der Klebstoff 5 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%, wenigstens eines wasserlösbaren Polymeren auf Basis von Casein, Stärke, Dextrin, Glukose, Polyvinylalkohol, Polyurethan oder Polyacrylsäure, 0,00 bis 1,00 Gew.-% vorzugsweise 0,01 bis 0,30 Gew.-% wenigstens eines Entschäumers, 0,00 bis 1,00 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,30 Gew.-% wenigstens eines Konservierungsmittels sowie Wasser als Rest auf 100 Gew.-% enthält.

Unter Entschäumer, Entschäumungsmittel bzw. Schaumverhütungs mittel im Sinn der vorliegenden Erfindung versteht man Substanzen, die schäumenden Flüssigkeiten zugesetzt werden, um deren Schaum bildung zu reduzieren oder zu verhindern. Dies sind entweder grenz flächenaktive Stoffe, die die Schaumbildner aus der Grenzfläche ver drängen, ohne selbst Schaum zu erzeugen oder aber Produkte, die die Oberflächenspannung des Wassers erhöhen, wie beispielsweise na türliche Fette und Öle oder Fettalkohole. Der Einsatz dieser Entschäu mer ist, obwohl nicht zwingend erforderlich doch bevorzugt. Bei spielsweise kann man als derartige Entschäumer langkettige Seifen - beispielsweise Natriumbehenat - einsetzen. Weiterhin können auch Entschäumer auf Silikonbasis ebenso eingesetzt werden wie Polyethy lenlpropylenglykolether, die unter dem Handelsnamen Pluronics® be kannt sind, ebenso wie die entsprechenden Mischether dieser Verbin dungen.

Die als Konservierungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung eingesetzten Stoffe werden immer dann eingesetzt, wenn die entspre chenden Polymere, beispielsweise die natürlichen Polymere mikrobiell bedingten Veränderungen ausgesetzt werden können. Derartige Kon servierungsmittel sind dem Fachmann allgemein bekannt und umfas sen häufig Schwermetallsalze wie Zinn-, Quecksilberverbindungen, Ha logen-, Schwefel-, Amoniumverbindungen und dergleichen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Etikettierklebstoff weiterhin 0 bis 75 Gewichtsteile, vorzugs weise 1 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kleb stoffs, wenigstens eines Füllstoffs in Form wasserlöslicher Salze zuge setzt. Diese Füllstoffe dienen primär dazu, den Wasseranteil des Kleb stoffs herabzusetzen. Daher werden hierfür insbesondere wasserlös liche bis gut wasserlösliche anorganische und organische Salze wie Natriumnitrat, Natriumchlorid, Natriumsulfat usw. eingesetzt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können dem Etiket tierklebstoff ebenfalls 0 bis 75 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Klebstoffs, wenigstens eines mit Alkalien umgesetzten Balsam- und/oder Tallhar zes zugesetzt werden. Unter Balsamharz im Sinne der vorliegenden Er findung versteht man Lösungen von festen Harzbestandteilen wie Harzalkoholen, Harzesten, Harzsäuren, hochmolekularen Kohlenwas serstoffen usw. in ätherischen Ölen beispielsweise Terpentiöl. An der Luft erhärten diese zähflüssigen Balsame allmählich, da das flüchtige Öl verdunstet, wobei häufig klare, glasartig amorphe Massen, die soge nannten Balsamharze, die oft auch als Kolophonium bezeichnet wer den, zurückbleiben. Bekannte Balsamharze sind beispielsweise Kanadabalsam, Kopaivabalsam, Perubalsam, Styrax, Terpentin, Tolu balsam usw . . Unter Tallharz im Sinne der vorliegenden Erfindung versteht man vorwiegend solche, sich von der Kiefer ableitende Verbindungen, die im wesentlichen zusammengesetzt sind aus etwa 30 bis 43% Abietinsäure, 21 bis 35% Dihydroabietinsäure, 8 bis 12% Pa lustrinsäure sowie 2 bis 7% Dihydroabietinsäure, Neoabietinsäure, Pimar- und Isopirmarsäure neben 8 bis 18% anderen Harzsäuren.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform findet eine Behand lung des Polymers in der Gestalt statt, daß es entweder mechanisch belastet und/oder chemisch abgebaut wird. Hierbei entsteht beispiels weise die mechanische Belastung in der Weise, daß die hochviskose Polymerlösung stundenlang gerührt wird oder daß der chemische Ab bau durch hierfür üblicherweise verwendete Mittel beispielsweise Oxidationsmittel auf Basis von Wasserstoffperoxid erfolgt. Hierbei ist es bevorzugt, daß der Abbau ebenfalls zur Erzielung eines möglichst hohen Festkörper geschieht, um bei den zu verklebenden Substraten, die Wasser als relativ hydrophobe Substrate nur schlecht durchlassen, beispielsweise Rundumetiketten aus Kunststoff auf Kunststoffflaschen durch einen geringen Wassergehalt trotzdem ein schnelles Abtrocknen zu erreichen.

Die nach dem vorgenannten Verfahren hergestellten Klebstoffe haben bei 25°C nach Brookfield RVT eine Viskosität von 1000 mPa·s bis 500 000 mPa·s, vorzugsweise bei einer Verarbeitungstemperatur, die bei 25 bis 35°C liegen sollte, Viskositäten von 25 000 mPa·s bis 200 000 mPa·s. Diese Klebstoffe werden vorzugsweise bei raumtemperaturähnlichen Temperaturen beispielsweise von 15 bis etwa 35°C verarbeitet, eine wärmere Verarbeitung wäre grundsätzlich möglich, ist aber aus maschinentechnischen Gründen weniger bevorzugt.

Bei den zu verklebenden Körpern im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich insbesondere um Hohlkörper wie Flaschen, Dosen, Fässer, Hülsen oder Kartuschen, die im wesentlichen gegebenenfalls plattiertes oder galvanisiertes Metall, beispielsweise Weißblech oder Aluminium, Glas oder thermoplastische Kunststoffen wie Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Polystyrol enthalten.

Die als Etiketten eingesetzten Materialien bestehen zum einen aus thermoplastischen Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen, Polysty rol, Polyvinylchlorid, orientiertem Polypropylen oder Zellglas. Soll eine Verklebung auf einer Kunststoffflasche vorgenommen werden, so kön nen auch entsprechend hydrophobierte Papiere, beispielsweise silikon behandelte oder lackierte Papiere eingesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Verbindung von gegebenenfalls Schwächungsstreifen enthaltenen Rundumetiket ten mit Körpern, insbesondere Hohlkörpern mittels eines Klebstoffs mit folgender Schrittfolge:

a. Auftragung des Klebstoffs auf wenigstens einen Teil der Oberfläche des zu umhüllenden Körpers bzw. wenigstens eines Teils der Rückseite des Rundumetiketts,
b. Herumführen des Rundumetiketts und Verbinden der Rückseite des einen Endes mit der Vorderseite des anderen Endes mit einem weiteren Klebstoff und
c. Trocknenlassen des Rundumetiketts.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Deetikettieren der Rundumetiketten von Hohlkörpern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Rundumetikett nach seiner Durchtrennung gegebenenfalls an den Schwächungsstreifen durch leichte mecha nische Einwirkung vom Hohlkörper getrennt wird. Dies geschieht bevorzugt in der Weise, daß das Rundumetikett nach seiner Durchtrennung gegebenenfalls an den Schwächungsstreifen durch leichte mechanische Einwirkung vom Hohlkörper getrennt wird, insbesondere aber daß die mechanische Einwirkung mittels Druckluft oder Wasserdruck erfolgt.

Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung des Etikettierklebstoffs zum Etikettieren von mit Rundumetiketten umhüllten Hohlkörpern insbesondere Flaschen aus Glas, Metall und Kunststoff körpern.

Die vorgenannte Verwendung und Deetikettierung kann sowohl bei Hohlkörpern für Lebensmittel wie auch für entsprechende Hohlkörper in der Kosmetik und pharmazeutischen Industrie insbesondere aber bei entsprechenden aerosolenthaltenden Hohlkörpern eingesetzt werden.

Bevorzugtes Einsatzgebiet ist die Getränkeindustrie.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch Herstellungs- und Anwendungsbeispiele näher erläutert.

Herstellungsbeispiel 1

Es werden 400 g einer wasserlöslichen Stärke, beispielsweise der Carboxymethylstärke Ensize CMS 60 der Firma Emsland zu 600 g Wasser gegeben und unter Rühren gelöst. Hierzu werden 0,2% eines handelsüblichen Entschäumers beispielsweise des Produkts Syperonic PEL 121, eine Pluronic-Verbindung also ein Polyethylenlpolyglykol ether sowie 0,2% des Konservierungsmittels Mergal KM 90, eines Benzisothiazolinons, eingesetzt. Der Klebstoff ist für die vorgenannte Problemstellung der Rundetikettierung mit anschließender Weiterverar beitbarkeit so prinzipiell schon brauchbar. Die Abbindezeit ist noch recht lange, aber prinzipiell doch brauchbar.

Herstellungsbeispiel 2

Es wurde eine wasserlösliche Stärke, beispielsweise die vorstehend unter Beispiel 1 beschriebene in einer Menge von 400 g zu 400 g Wasser gegeben, gleichzeitig wurde 200 g Natriumchlorid zugegeben und alles unter Rühren gelöst. Ein handelsüblicher Entschäumer und Konservierer wird mit jeweils 0,2% wie in Beispiel 1 zugegeben. Die Abbindezeit ist gegenüber dem Produkt nach Beispiel 1 deutlich ver kürzt. Das Produkt eignet sich damit auch für Substrate, die beide sehr schlecht Wasser durchlassen, z. B. Kunststoffrundumetiketten auf Flaschen aus thermoplastischen Kunststoff.

Herstellungsbeispiel 3

300 g Emsize CRS 60 werden in 400 g Wasser gelöst. Anschließend werden 300 g eines mit Natronlauge umgesetzten Balsamharzes zu gegeben, es werden Entschäumer und Konservierer jeweils mit 0,2%, wie in Beispiel 1 genannt, zugegeben. Der Klebstoff hat ebenfalls eine kurze Abbindezeit und eignet sich somit besonders für Kunststoffrund umetiketten auf Flaschen aus thermoplastischen Kunststoff.

Herstellungsbeispiel 4

400 g Emsize CMS 60 werden bei 80°C in 300 g Wasser gelöst, anschließend wird unter Kühlen weitergerührt - mehrere Stunden lang unter möglichst starker mechanischer Scherung - bis eine Viskosität von 50 000 bis 150 000 mPa·s nach Brookfield RVT bei 25°C erreicht ist. Der Klebstoff eignet sich ebenfalls für die vorgenannte Anwendung, wahlweise kann auch noch Füllstoff in Form eines organischen oder anorganischen Salzes zugesetzt werden, wodurch die Abbindezeit nochmals weiter verkürzt werden kann.

Herstellungsbeispiel 5

400 g Emsize CMS 60 werden heiß, d. h. bei 80°C in 300 g Wasser gelöst. Dann wird 35-prozentiges Wasserstoffperoxid unter Rühren zugegeben. Je nach Menge der Wasserstoffperoxidzugabe sinkt die Viskosität im Laufe von etwa 5 bis 30 Minuten unterschieldlich ab. Auch hier kann noch Füllstoff in Form eines organischen oder anor ganischen Salzes wie in Beispiel 2 beschrieben, hinzugefügt werden. Auch dieses Produkt eignet sich besonders zur Rundumetikettierung von solchen Substraten, die sehr schlecht Wasser durch lassen, bei spielsweise Kunststoffolien bzw. -etiketten auf Flaschen aus thermoplastischen Kunststoff.

Herstellungsbeispiel 6

Zu 500 g Wasser werden 200 g Casein hinzugefügt und mit Natrium hydroxid ein pH-Wert von 7,5 bis 8,5 eingestellt, so daß das Casein in Lösung geht. Jeweils 0,3% eines Entschäumers sowie eines Konser vierungsmittels gemäß Herstellungsbeispiel 1 werden zugesetzt. Ein Füllstoff in Form eines wasserlöslichen Salzes wie vorstehend be schrieben wird ebenfalls zugegeben und alles homogen gemischt. Man erhält auf diese Weise einen schnell abbindenden Klebstoff, der sich besonders für Kunststoffrundumetiketten auf Flaschen aus thermopla stischen Kunststoffen eignet.

Anwendungsbeispiel

Der in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene Klebstoff wurde auf einer Verar beitungsmaschine als Mitnahmeklebstoff in einer Menge von 0,2 g auf ein Kunststoffetikett aus orientiertem Polypropylen aufgebracht und dieses auf eine Kunststofflasche aus Polyethylenterephthalat aufgegeben. Hierbei fand man heraus, daß das Etikett nach etwa vier Wochen voll abgetrocknet ist, so daß das Etikett dann leicht abgezogen werden, ohne zu zerreißen.

Claims

1. Klebstoff-System zum Verkleben von Rundumetiketten, um fassend einen Mitnahme-Klebstoff und einen Überlappungs klebstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmeklebstoff auf Wasser basiert und im feuchten Zustand eine für die Etikettierung ausreichende Naßklebkraft aufweist und im abgetrockneten Zustand auf wenigstens einem der Substrate nicht haftet.

2. Klebstoff-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahme-Klebstoff 5 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%, wenigstens eines wasserlösbaren Polymeren auf der Basis von Casein, Stärke, Dextrin, Glucose, Polyvinyl alkohol, Polyurethan oder Polyacrylsäure, 0,00 bis 1,00 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,30 Gew.-% we nigstens eines Entschäumers, 0,00 bis 1,00 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,30 Gew.-% we nigstens eines Konservierungsmittels sowie Wasser als Rest auf 100 Gew.-% enthält.

3. Etikettierklebstoff-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahme-Klebstoff weiterhin 0 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf den Klebstoff, wenigstens eines Füllstoffs in Form wasserlöslicher anorganischer und/oder organischer Salze enthält.

4. Etikettierklebstoff-System nach mindestens einem der vorste henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnah me-Klebstoff weiterhin 0 bis 75 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kleb stoffs, wenigstens eines mit Alkalien umgesetzten Balsam und/oder Tallharzes enthält.

5. Etikettierklebstoff-System nach mindestens einem der vorge nannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer mechanisch und/oder chemisch abgebaut wird.

6. Etikettenklebstoff-System nach mindestens einem der vorge nannten Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnah me-Klebstoff bei 25°C nach Brookfield RVT eine Viskosität von 1000 mPa·s bis 500 000 mPa·s, vorzugsweise bei einer Ver arbeitungstemperatur, die bei 25 bis 35°C liegt, eine Viskosität von 25 000 mPa·s bis 200 000 mPa·s aufweist.

7. Etikettierklebstoff-System nach mindestens einem der vorste henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Ver kleben der Rundumetiketten auf Hohlkörpern wie Flaschen, Dosen, Fässer, Hülsen oder Kartuschen verwendet wird.

8. Etikettenklebstoff-System nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die zu verklebenden Oberflächen der Hohlkörper aus gegebenenfalls plattiertem oder galvanisiertem Metall, ins besondere Weißblech oder Aluminium, Glas, Keramik oder thermoplastischem Kunststoff sind.

9. Etikettenklebstoff-System nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die thermoplastischen Kunststoffe Polyethylente rephthalat, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen, Poly carbonat oder Polystyrol sind.

10. Etikettierklebstoff nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundumetiketten auf Papier oder auf einem thermoplastischen Kunststoff basie ren.

11. Verfahren zur Verbindung von gegebenenfalls Schwächungs streifen enthaltenen Rundumetiketten mit Körpern, insbesondere mit Hohlkörpern mittels eines Klebstoff-Systems nach Ansprü chen 1 bis 10, mit folgender Schrittfolge:

a. Auftragung des Mitnahme-Klebstoffs auf wenigstens einen Teil der Oberfläche des zu umhüllenden Körpers bzw. wenig stens eines Teils der Rückseite des Rundumetiketts,
b. Herumführen des Rundumetiketts und Verbinden der Rück seite des einen Endes mit der Vorderseite des anderen Endes durch den Überlappungs-Klebstoff und
c. Trocknenlassen des Rundumetiketts.

12. Verfahren zur Abtrennung von gemäß Anspruch 11 aufgebrach ten Rundumetiketten von Körpern, dadurch gekennzeichnet, daß das Rundumetikett nach seiner Durchtrennung gegebenenfalls an den Schwächungsstreifen durch leichte mechanische Ein wirkung vom Körper getrennt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einwirkung mittels Druckluft oder Wasserdruck erfolgt.

14. Verwendung des Etikettierklebstoff-Systems nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Etikettieren von Hohlkör pern, insbesondere Flaschen aus Glas, Metall und Kunststoffkörpern mit Rundunetiketten.