DE19847176A1 - Verfahren zum Kennzeichnen von Behältern, Kunststoffmaterial und daraus hergestellter Behälter - Google Patents

Abstract

Ein Behälter wie ein Becher (10), eine Schale oder eine Schachtel und dergleichen besteht aus einem hellen, insbesondere weißen, oder transparenten thermoplastischen Kunststoffmaterial, welches einen Anteil eines feinstteiligen anorganischen Materials mit von dem thermoplastischen Kunststoff abweichenden optischen Eigenschaften, insbesondere Reflektionsvermögen und/oder Absorptionsvermögen, aufweist. Dadurch tritt eine mit einem Laserstrahl in das Material des Bechers (10) eingebrannte Kennzeichnung (6, 6') deutlich hervor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kenn­ zeichnen von Behältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Kunststoffmaterial zur Herstellung solcher Behälter und einen daraus hergestellten Behälter gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 3.

Als "Behälter" im Sinne der Erfindung sind kleinere, mit der Hand handhabbare Gefäße zu verstehen, die zur Aufnahme von Milchprodukten, Getränken, Fertiggerichten usw. die­ nen, die aber auch außerhalb des Lebensmittelbereichs zum Beispiel zur Aufnahme von kleineren Mengen von Kleinteilen wie Schrauben oder Nägeln in Baumärkten dienen können. Die Behälter sind aus thermoplastischen Kunststoff durch Spritzen, Tiefziehen, Spritzreckblasen oder mittels ähn­ licher zur Herstellung von dünnwandigen Hohlformteilen bekannter Verfahren gefertigt und durch einen Deckel ver­ schließbar, der im Fall von Lebensmittel- oder Getränkeba­ hältern aufsiegelbar ist. Die Wandstärke ist gering und liegt meist unter 0,5 mm, so daß das Material ohne weite­ res mit der Hand verformt und zusammengedrückt werden kann. Als Kunststoffmaterialien kommen in Betracht PE, PP, PS, PA, ABS, PET und dergleichen. In vielen Fällen beste­ hen die zur Herstellung der Behälter eingesetzten Folien aus mehreren funktionellen Schichten. Das Kunststoffmate­ rial ist meist von heller, insbesondere weißer Farbe oder transparent bzw. milchig-transparent.

Die hier betrachteten Behälter dienen zur portionsweisen Aufnahme von zur Abgabe an Endverbraucher bestimmten Pro­ dukten, die an den Kassen von Supermärkten und vergleich­ baren Abgabestellen abgerechnet werden. Häufig finden sich auf den Behältern Kennzeichnungen in Gestalt alphanumeri­ scher Zeichen, aber auch Strichcodes, die von Leseköpfen an den Kassen gelesen werden, so daß die Aufnahme des betreffenden Behälters in die Abrechnung selbstätig erfol­ gen kann.

Es ist bekannt, einen Strichcode in die per Siebdruck auf die Außenseite eines Behälters aufgebrachte Dekoration zu integrieren. Die durch den Strichcode gebildete Kennzeich­ nung wird hier also durch ein Druckverfahren erzeugt. Prinzipiell wäre es auch möglich, einen derartigen Strich­ code in der Standfläche des Behälters anzubringen, wo er für die Ablesung durch den meist in der Fläche des Kassen­ tisches untergebrachten Lesekopf besonders vorteilhaft positioniert wäre. Der Druck braucht aber eine gewisse Zeit zum Trocknen. Die Behälter werden beim Befüllen durchweg stehend transportiert, so daß eine erhebliche Gefahr besteht, daß der Druck in noch nicht abgetrocknetem Zustand verwischt wird. Gleichfalls besteht bei stehendem Transport an den Kassen die Gefahr, daß der Druck zerkrazt und somit unleserlich wird und durch den Lesekopf nicht mehr ablesbar ist.

Auf dem Umfang des Behälters als Druck angebrachte Kenn­ zeichnungen führen dazu, daß der Behälter an der Kasse gekippt wird, um ihn in eine für den Lesekopf günstige Position zu bringen. Manche Produkte, z. B. ein mit einer Sahneschicht versehener Schokoladenpudding, die mit viel Sorgfalt in einer Schichtstruktur hergestellt worden sind, geraten bei diesem Kippen zu einer wenig ansehnlichen Mischung durcheinander, so daß die Anbringung des Strich­ codes oder der sonstigen Kennzeichnung auf dem Umfang nicht immer vorteilhaft ist.

Dies gilt auch für die Fälle, in denen der Behälter mit einer Kennzeichnung auf dem Deckel versehen ist, die ein gleichmäßiges Farbfeld umfaßt, in welchem zur Erzeugung der Kennzeichnung die Farbe stellenweise mittels Laser weggebrannt wird. Auch hierbei kommt es häufig vor, daß der Behälter an der Kasse umgekippt wird, damit der Deckel vor den Lesekopf kommt. Bei der Herstellung einer solchen Kennzeichnung muß darauf geachtet werden, daß eine be­ stimmte Orientierung des Farbfeldes zum Beschriftungslaser eingehalten wird.

Soweit es sich um Strichcodes auf dem Umfang oder dem Deckel von Behältern der in Rede stehenden Art handelt, so sind diese auch deshalb unerwünscht, weil ein Strichcode eine gewisse Mindest-Ausdehnung aufweisen muß, damit er sicher ablesbar ist und dieses relativ große Kennzeich­ nungsfeld die Gestaltung der Dekoration stört.

Die Kennzeichnung von Kunststoffteilen mittels Laser ist an sich bekannt. Es ist auch versucht worden, dieses Ver­ fahren bei den hellen, insbesondere weißen oder transpa­ renten Materialien anzuwenden, die für die Behälter der in Rede stehenden Art in Frage kommen. Die Laser bringen hierbei zwar eine mit dem Auge sichtbare und ertastbare Unregelmäßigkeit zustande, doch ist eine solche Kennzeich­ nung für einen Lesekopf nicht ausreichend sicher ablesbar, weil sie nicht kontrastreich genug ist. Die Helligkeit des Kunststoffmaterials wirft also besondere Probleme auf, weil das Kunststoffmaterial lokal an den Auftreffstellen des Lasers nur kurz angeschmolzen wird, gegenüber seiner Umgebung aber keine ausreichende Veränderung erfährt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kennzeich­ nung von Behältern der in Rede stehenden Art zu verbes­ sern.

Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Es hat sich gezeigt, daß durch den Zusatz des feinstteili­ gen Materials mit abweichenden optischen Eigenschaften wie Reflexions- und Absorptionsvermögen sich die Wirkung des auftreffenden Laserstrahls und damit die Prägnanz der Kennzeichnung derart steigern lassen, daß kein Unterschied hinsichtlich der Ablesbarkeit durch einen Lesekopf gegen­ über aufgedruckten oder mittels Laser ausgebrannten Kenn­ zeichnungen besteht.

Die Versuche haben gezeigt, daß die Auftreffstellen des Lasers durch die anderen optischen Eigenschaften des feinstteiligen Anteils eine verstärkte Einwirkung erfah­ ren, die dazu führt, daß lokal eine Zersetzung des Kunst­ stoffmaterials unter Kohlenstoffausscheidung stattfindet, was zu einer Verdunklung bzw. leichten Schwärzung der Auftreffstelle des Laserstrahls gegenüber der nicht ge­ troffenen Umgebung führt.

Die durch den Zusatz des feinstteiligen Materials abwei­ chender optischer Eigenschaften, welches sich in der Ma­ trix des Kunststoffmaterials kaum bemerkbar macht und dessen optische und sonstige Eigenschaften nicht beein­ trächtigt und in seiner Funktion erst bei Laserbestrahlung in Erscheinung tritt, erzeugbaren Kennzeichnungen haben gegenüber den bisherigen Kennzeichnungen erhebliche Vor­ teile.

Sie können problemlos an einer beliebigen Stelle der Au­ ßen- (oder Innen)seite des Behälters angebracht werden, wobei es nicht darauf ankommt, daß der Untergrund eben ist. Etwa auf dem Boden eines Behälters vorhandene andere Kennzeichnungen, die auch einen reliefartigen Charakter haben mögen, stören die Ausbildung der Kennzeichnung nicht. Im Gegensatz zu den bisherigen Kennzeichnungen ist die erfindungsgemäße Kennzeichnung

• - tintenfrei
• - wisch- und kratzfest
• - frei von brennbaren und/oder flüchtigen Lö­ sungsmitteln
• - lösungsmittelfest
• - ohne Vorbehandlung anbringbar
• - kontrastreich, kantenscharf
• - steril und hygienisch.

Die Anbringung der Kennzeichnung kann mit den üblichen für diese Zwecke eingesetzten CO₂-Lasern erfolgen, wie sie in manchen Fällen für die Herstellung von Kennzeichnungen durch Wegbrennen von Druckflächen auf dem Deckel schon vorhanden sein mögen.

Die Erfindung verkörpert sich auch in einem Kunststoff­ material, welchem ein Anteil eines feinstteiligen Materi­ als beigemischt ist, welches das Aussehen und die Funktion des Behälters nicht beeinflußt und erst in Funktion tritt, wenn ein Laserstrahl auftrifft.

Die Erfindung verkörpert sich ferner auch in einem Behäl­ ter, dessen Kunststoffmaterial den in Rede stehenden An­ teil eines feinstteiligen Materials enthält und auf dem mittels eines Laserstrahls eine Kennzeichnung angebracht ist, die durch das Vorhandensein des Anteils deutlich und für den Lesekopf sicher erkennbar hervortritt.

Das die abweichenden optischen Eigenschaften aufweisende feinstteilige Material ist bei der bevorzugten Aus­ führungsform nach Anspruch 4 ein anorganisches Material, insbesondere ein mineralisches Material (Anspruch 5) und weiter insbesondere ein silikatisches Material (Anspruch 6), welches durch seinen Weißgrad den Helligkeitsgrad der Kunststoffmatrix nur wenig beeinträchtigt und außerdem gute Reflexionseigenschaften aufweist, so daß der ein­ fallende Laserstrahl in die Kunststoffumgebung reflektiert wird und dort seine temperatursteigende Wirkung gewisser­ maßen zweifach ausübt.

Die Versuche haben gezeigt, daß als feinstteiliges Material insbesondere die Produkte "Silbond" oder "Silmikron" (eingetragene Marken der Firma Quarzwerke GmbH in D-50226 Frechen) in Betracht kommen können, die aus in bestimmter Weise oberflächenbehandeltem SiO₂ bestehen.

Der Ausdruck "feinstteilig" soll eine pulverförmige oder pudrige Erscheinungsform des Materials bezeichnen, wobei die Korngröße unter 10 µ liegen soll. Bei dem Material "Silbond" liegen etwa 70% der Gesamtmenge des Materials im Bereich zwischen 1 µ und 8 µ, bei dem Material "Silmikron" etwa 40%.

Die Menge des feinstteiligen Materials in dem Kunststoff­ material ist durch den Kompromiß zwischen der Wirkung bei der Laserkennzeichnung einerseits und den Kosten und der Beeinflussung des Erscheinungsbildes und der sonstigen Eigenschaften des mit dem feinstteiligen Material versetz­ ten Kunststoffmaterials andererseits bestimmt.

Gemäß Anspruch 9 kann der Gewichtsanteil des feinstteili­ gen Materials 0,1 bis 5% betragen, wobei gemäß Anspruch 10 ein Anteil von 1% bis 2% im allgemeinen ausreichend ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Gestalt eines Bechers für Joghurt, Pudding oder ein ähnliches Milchprodukt dargestellt.

Der den "Behälter" bildende Becher 10 umfaßt eine leicht konisch sich nach oben erweiternde Umfangs- oder Seiten­ wandung 1 von kreisförmigen Grundriß. Senkrecht zur Achse steht am oberen Ende ein Rand 2 nach außen vor, auf den nach dem Füllen des Bechers 10 ein Deckel aufgesiegelt wird. Der Becher 10 hat am unteren Ende einen geschlosse­ nen Boden 3, der in dem Ausführungsbeispiel einen Stand­ rand 4 umfaßt, gegenüber dem der radial innere Teil 5 des Bodens 3 etwas vertieft liegt.

Auf der Außenseite des radial inneren Teils 5 ist mittels eines Lasers ein als Ganzes mit 6 bezeichneter Strichcode angebracht, der Angaben über den Inhalt des Bechers 10 enthält. Die Striche des Strichcodes heben sich dunkel und kantenscharf von dem umgebenden weißen Material des Be­ chers 10 ab. Der nach unten vorstehende Standrand 4 stört beim Anbringen des Strichcodes 6 nicht. Der Strichcode kann ebenso auf der Umfangsfläche der Seitenwandung 1 angebracht werden, wie es bei 6' angedeutet ist.

Das Kunststoffmaterial des Bechers 10 ist Polypropylen von weißer Farbe. Es enthält 1,5 Gewichts-% an "Silbond" als feinstteiliges Zusatzmaterial, welches das Hervortreten der Striche des Strichcodes 6, 6' gegenüber dem umgebenden weißen Kunststoffmaterial fördert.

Claims (10)

1. Verfahren zum Kennzeichnen von Behältern wie Bechern, Schalen, Schachteln und dergleichen aus hellem, insbesondere weißem, oder transparentem thermoplastischen Kunststoffmaterial mittels durch Laserstrahlen erzeugter Zeichen, bei welchem dem Kunststoffmaterial vor der For­ mung zu dem Behälter ein den Helligkeitsgrad bzw. die Transparenz des Kunststoffmaterials nicht merklich beein­ trächtigender Anteil eines feinstteiligen Materials von von dem Kunststoffmaterial abweichenden optischen Eigen­ schaften, insbesondere Reflexions- und/oder Absorptions­ vermögen, homogen zugemischt wird, das die von den Laser­ strahlen erzeugten Zeichen deutlicher hervortreten läßt.

2. Helles, insbesondere weißes, oder transparentes thermoplastisches Kunststoffmaterial zur Herstellung von Behältern wie Bechern, Schalen, Schachteln und derglei­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial einen den Helligkeitsgrad bzw. die Transparenz des Kunst­ stoffmaterials nicht merklich beeinträchtigenden Anteil eines feinstteiligen Materials von von dem Kunststoffmate­ rial abweichenden optischen Eigenschaften, insbesondere Reflexions- und/oder Absorptionsvermögen, homogen zuge­ mischt ist.

3. Behälter, wie Becher, Schale, Schachtel und dergleichen aus hellem, insbesondere weißem, oder trans­ parentem Kunststoffmaterial mit einer Kennzeichnung in Gestalt durch Laserstrahlen erzeugter Zeichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial einen den Hel­ ligkeitsgrad bzw. die Transparenz nicht merklich beein­ trächtigenden Anteil eines feinstteiligen, homogen zuge­ mischten Materials von von dem Kunststoffmaterial abwei­ chenden optischen Eigenschaften, insbesondere Reflexions- und/oder Absorptionsvermögen, enthält, der die durch die Laserstrahlen erzeugten Zeichen deutlicher hervortreten läßt.

4. Verfahren, Kunststoffmaterial oder Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feinstteilige Material ein anorganisches Material ist.

5. Verfahren, Kunststoffmaterial oder Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feinstteilige Material ein mineralisches Material ist.

6. Verfahren, Kunststoffmaterial oder Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feinstteilige Material ein silikatisches Material ist.

7. Verfahren, Kunststoffmaterial oder Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das feinst­ teilige Material "Silbond" und/oder "Silmikron" ist.

8. Verfahren, Kunststoffmaterial oder Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des feinstteiligen Materials unter 10 µm liegt.

9. Verfahren, Kunststoffmaterial oder Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des feinstteiligen Materials 0,1 bis 5% beträgt.

10. Verfahren, Kunststoffmaterial oder Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des feinstteiligen Materials 1 bis 2% beträgt.