DE2047319C3

DE2047319C3 - Verfahren und Mittel zum Bedrucken von Behälterverschlüssen mit einer Markierungssubstanz

Info

Publication number: DE2047319C3
Application number: DE2047319A
Authority: DE
Inventors: Richard Warren Crawfordsville Ind. Morris
Original assignee: HC Industries Inc
Current assignee: HC Industries Inc
Priority date: 1969-09-26
Filing date: 1970-09-25
Publication date: 1981-06-11
Also published as: DE2047319A1; GB1329728A; DE2047319B2; US3628271A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Behälterverschlüssen, insbesondere der Größenordnung von Kronenkorken, mit Oberflächen aus harzhaltigem oder kunststoffhaftigem Material durch Aufbringen einer Markicruvigssubstanz in einer das Material erweichenden Flüssigkeit, sowie Mittel zum Bedrucken von Behälterverschlüssen mit Oberflächen aus harzhaltigem oder kunststoffhaltigem Material durch Rollendruck.

Bekanntlich werden viele Verbrauchsgüter, insbesondere Lebensmittel, auf ihren Behältern mit Daten oder anderen besonderen Informationen versehen, aus denen das Alter oder die Menge des enthaltenen Produkts festgestellt werden kann. Bei einigen Erzeugnissen, wie in Flaschen abgefeilten Getränken, sind normalerweise sichtbare Kennzeichnungen unzweckmäßig, da Flascherivefsehlußkapseln, die mit Angabe Ober Marke und/oder Geschmack versehen sind, sehr wenig Raum fOr weitere Kennzeichnungen bieten. Außerdem werden Flaschenverschlußkapseln vor dem Verschließen der Flasche bedruckt, so daß durch das Aufbringen sichtbarer Kennzeichnungen die aufgedruckte Bezeichnung verwischt würde.

In manchen Fällen unterliegen Flaschenverschlußkapseln bei normaler Verwendung einem Oberflächen' abrieb. Beispielsweise ist es in der Getränkeflaschenabfütöndustrie Üblich, gefüllte und verschlossene Flaschen aufrechtstehend in unterteilten Behältnissen unterzubringen und die gefüllten Behältnisse so zu stapeln, daß jedes Behältnis auf dem unter ihm befindlichen direkt auf den Flaschenverschlußkapseln des darunterliegenden Behältnisses aufruht In solchen nicht vorveröffentlichten Fällen wurde festgestellt, daß als besondere Schicht in einem harzhaltigen Träger aufgebrachte Leuchtstoffmarkierungen manchmal abgeschabt und bis zur Unleserlichkeit verwischt werden.

Aus der CH-PS 2 51399 ist zwar bereits ein Verfahren zum Färben oder Bedrucken von Flächengebilden bekannt, deren Oberfläche aus Erzeugnissen besteht, die in organischen Lösungsmitteln löslich oder mit organischen Lösungsmitteln quellbar sind, das sich dadurch auszeichnet, daß den Färbebädern oder Druckpasten Lösungsmittel, die für das betreffende Erzeugnis ein Lösungs- bzw. Quellungsvermögen besitzen, zugegeben werden; es zeigt sich jedoch, daß auch nach diesem Vorschlag einerseits Bindemittel erforderlich sind, andererseits die zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Mittel die Farbstoffe bzw.

ίο Pigmente in Form von Dipersionen enthalten. Schließlich wird zur Erzielung guter Echtheiten auch noch eine Wärmebehandlung durchgeführt

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, Behälterverschlüsse mit einer Markierung zu versehen, die

it bei normaler Verwendung nicht dem Oberflächenabrieb unterliegt wie dies, wie oben ausgeführt bislang der Fall war. Dabei soll aber insbesondere im Falle von Flaschenverschlüssen die Markierung in ausgesprochen kurzer Verweilzeit aufzubringen sein, so daß es möglich wird, gefüllte Behälter auf der FüHstraße ohne ein Anhalten durchlaufen zu lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art das sich dadurch auszeichnet daß man die Markierung nach dem bekannten Rollendruckverfahren mittels einer Lösung eines im Sichtbaren inaktiven Leuchtstoffs in eiiiem flüchtigen organischen Lösungsmittel mit der l,7-bis3Jfachen Trocknungszeit von Essigsäure-n-butylester aufbringt sowie durch ein Mittel der eingangs genannten Art das sich dadurch auszeichnet, daß es aus einem organischen Lösungsmittel, das die Oberfläche des Behälterverschlusses erweichen kann und die i,7- bis 3,5fache Trocknungszeit von Essigsäure-n-butylester hat, und aus 0,125 bis 5Gew.-% eines im Sichtbaren inaktiven Leuchtstoffs besteht, gelöst Besonders bewährt hat sich dabei ein solches Mittel, das sich durch ein Gemisch aus 50 bis 70 Gew.-% denaturiertem Äthylalkohol und 30 bis 50 Gew.-% Methylisobutylketon als Lösungsmittel auszeichnet

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem Mittel zu seiner Durchführung wird erreicht daß für die gewünschte Behälterverschlußmarkierung der Behälter auf der Füllstraße nicht mehr angehalten zu werden braucht, sondern unter dem Druckrad durchlaufen kann, ohne daß durch diese Art der Markierung der Verschluß unansehnlich würde. Dadurch kann einerseits die Durchsatzleistung von Füllmaschinen erhöht und andererseits die Druckstation einer solchen Maschine wesentlich billiger und einfacher ausgestaltet werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In den Figuren ist die Erfindung beispielhaft veranschaulicht, und zwar zeigt
Fig.1 eine Draufsicht auf eine Flaschenverschluß-

SS kapsel mit ultraviolettem Licht ausgesetzten verschlüsselten Kennzeichnungen und dem gestrichelt angedeuteten normalen Kapselaufdruck,

F i g. 2 die VerschluÖkapsel bei normaler Beleuchtung mit sichtbarem normalem Kapselaufdruck und gestri-

μ chelt angedeuteten, normalerweise unsichtbaren transparenten Markierungen,

Fig.3 stark vergrößert eine Schnittansicht eines kleinen Ausschnitts des oberen Teils der Verschlußkapsel unmittelbar nach dem Auftragen der leuchtstoffhalti-

m gen Markierungssubstanz,

Fig.4 noch stärker vergrößert einen Teil des Ausschnitts nach Fig.3 nach Eindringen der leuchtstoffhaltigen Markierungssubstanz in die äußere Lack-

schicht der Kapsel und Verdunsten des Oberflächenlösungsmittels und

Fig,5 den Ausschnitt nach Fig.4 nach endgültiger Verfestigung des Kapselüberzugs und Verdunsten des unter der Oberfläche befindlichen Farblösungsmittels,

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt F i g. 1 und 2 zeigen Draufsichten auf eine Kronenkorkenkapsel 10 für Flaschen mit einer im wesentlichen ebenen oberen Fläche 12 und einem abwärts gerichteten Randabschnitt mit über dem Umfang des Randes verteilten Standardverzahnungen 14.

Die obere Fläche 12 des Kronenkorkens 10 ist mit einem aufgedruckten Muster 16 versehen. Ein solcher Druck kann eine Aufschrift zur Identifizierung des Herstellers des Erzeugnisses oder zur Bezeichnung des Erzeugnisses oder im Fall von alkoholfreien Getränken des Geschmacks des Erzeugnisses oder eine Kombination von allen drei Angaben sein.

Normalerweise unsichtbare Kennzeichnungen 18 gemää der Erfindung sind über dem auf der oberen Fläche 12 des Kronenkorkens 10 befindlichen Musters 16 aufgedruckt und können sich auch in ihrer Art wiederholen, wie in F i g. 1 dargestellt Typisch für den Zweck solcher verschlüsselter Kennzeichnungen ist es, das Datum zu bezeichnen, an dem das Erzeugnis in die mit dem Kronenkorken 10 versehene Flasche eingefüllt worden ist Bei dem in F i g. 1 dargestellten Betspiel ist dies der 23. Januar 1964. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellte jo besondere Anordnung beschränkt ist

Wie später beschrieben, bestehen die verschlüsselten Kennzeichnungen aus einem glänzenden Leuchtstoff, der in einen äußeren haftenden Oberzug, beispielsweise einen Lack oder einen anderen harzhaltigen Überzug, eingebettet ist Der Leuchtstoff ist normalerweise unsichtbar, wird jedoch bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht sichtbar gemacht

Üblicherweise ist eine solche Verschlußkapsel aus mehreren Schichten zusammengesetzt, wobei die Grundlage oder die Trägerschicht 20 entweder aus einem Elektrolytzinnplättchen oder aus Aluminium besteht Je nach der Bezeichnung und der Verwendung, für die die Verschlußkapsel bestimmt ist wird ein organischer Klebelack 22 auf die Oberfläche der Trägerschicht 20 aufgetragen. Wtnn gewünscht, kann ein organischer farbiger Überzug 24 auf den Klebelack aufgebracht werden.

Daraufhin wird das dekorative oder funktionell Farb-Muster 16 auf die Oberfläche des farbigen so Überzuges 24 in einer oder mehreren Farben aufgetragen. Eine abschließende farblose öder leicht gefärbte Lackschutzschicht 26 wird auf das Druckmuster aufgebracht, um das fertige Produkt abrieb* und korrosionsfest zu machen. Ein typischer Lack ist ein Epoxyester aus einem trocknenden öl, beispielsweise einem entwässerten Rizinusöl.

Damit Ut die Herstellung der Flaschenverschlußkapsel beendet und die Verschlußkapseln werden an die Einfüllstelle gegeben, wo sie zum dichten Verschließen w> gefüllter Getränkeflaschen verwendet werden und wo die normalerweise unsichtbaren verschlüsselten Kennzeichnungen 18 nach dem Füllen und Verschließen der Flaschen auf die Verschlußkapseln aufgebracht werden.

Die Kennzeichnungen werden durch Markieren der μ Verschlußkapsel mit der leuchtstoffhaltigen Markierungssubstanz aufger rieht, die frei von harzhaltigen Bindemitteln ist und aus dem Leuchtstoff in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel besteht Die Markierungen können durch jedes geeignete Verfahren bzw, mit jeder geeigneten Vorrichtung aufgebracht werden.

Unmittelbar nach Aufbringen der Leuchtstoffmarkierungen befindet sich die flüssige Farbzusammensetzung auf der Oberfläche der äußeren Lackschicht in örtlich begrenzten Bereichen, wie durch 18a in Fig,3 dargestellt

Kurz danach dringt die Farblösung in den betreffenden Bereichen in die Lackschicht ein und erweich! diese etwas, wie bei 186 in Fig.4 gezeigt Oas nicht eingedrungene Oberflächenlösungsmittel verflüchtigt sich.

Schließlich, und zwar kurz nach dem in Fig.4 gezeigten Zustand, verflüchtigt sich das in die Lackschicht eingedrungene Lösungsmittel und läßt den Leuchtstoff in den vorher erweichten (und nun wieder hart gewordenen) Markierungsbereichen zurück, wie durch 18c dargestellt

Um beste Ergebnisse zu erziele«, muß die Flüchtigkeit des Lösungsmittels für den Leuchtstoff kontrolliert werden. Wenn das Lösungsmittel zu flüchtig ist verdunstet es von der Oberfläche der Lackschicht bevor es diese erweicht hat und in sie eingedrungen ist In diesem Fall bleibt der Leuchtstoff auf der Oberfläche der Lackschicht in Form eines nicht haftenden Überzugs und bewirkt nicht die gewünschte Dauerhaftigkeit der Leuchtmarkierung.

Wenn andererseits das Lösungsmittel zu wenig flüchtig ist hebt sich der Lack ab und der Druck verschmiert, wenn die Flaschen gehandhabt werden. Für optimale Erzeugnisse soll daher erfindungsgemäß die Trocknungszeit des Lösungsmittels etwa das 1,7- bis 3,5fache der Zeit von n-Butylacetat betragen. Geeignete Lösungsmittel sind Alkohole, Ester, Ketone und aliphatische Kohlenwasserstoffe. Aromatische Kohlenwasserstoffe und Chlorkohlenwasserstoffe können auch verwendet werden, vorausgesetzt, daß das Bruckrad der Markierungsvorrichtung aus einem gegen diese Lösungsmittel widerstandsfähigen Material besteht Einzelne Lösungsmittel dieser Klassen, die etwa zu schnell oder zu langsam verdunsten, können mit anderen Lösungsmitteln vermischt werden, um ihre Trocknungszeit (von einer vollständig freiliegenden Oberfläche unter üblichen Umgebungsbedingungen) in den optimalen Bereich zu bringen.

Ein besonders geeignetes Lösungsmittelgemisch besteht aus etwa 50 bis 75, insbesondere 50 bis 70 Gew.*% denaturiertem Äthylalkohol und etwa 25 bis 50, insbesondere 30 bis 50 Gew.-% Methylisobutylketon, vorzugsweise 60 Gew.-% Alkohol und 40Gew.-% Keton.

Lifn beliebiger bekannter Leuchtstoff, der in organischen Lösungsmitteln lösbar ist, kann als Leuchtstoff gemäß der Erfindung verwendet werde», wobei die Wahl auf der Grundlage der gewünschten Farbe (beim Leuchten), Kosten, Festigkeit oder anderer Eigenschaften getroffen werden kann.

Geeignete Leuchtstoffe sind im »Colour Index«, Band 2, 2. Auflage, 1956 Und Ergänzung Von 1963, veröffentlicht von The Society Of Dyers And Colüunsts, Dean House, Picadilly, Bradford, Yorkshire, England beschrieben. Geeignete Leuchtstoffe sind die mit der CL-Nr. 61, die eine blauviolf tie Fluoreszenz ergeben, die mit der Cl.-Nr.68 und die mit den Cl.-Nummern 57, 69, 73, 74 (leuchtet grünlich-gelb), 75 (leuchtet grünlich-gelb), 76 (leuchtet grünlich-blau), 77 (leuchtet rötlich-blau), 78,91

(mit hellroter Fluoreszenz), 128 (mit blflulieh-violetter Fluoreszenz), 130 (mit violetter Fluoreszenz) und 132 (mit blauer Fluoreszenz).

Im allgemeinen beträgt die Menge des Leuchtstoffs in der Markierungssubstanz etwa t/8 bis etwa 5Gew.-%, vorzugsweise etwa 1/4 bis 1/2 Gew.-%.

Es sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich. So kann beispielsweise die Erfindung zum fluoreszierenden Markieren von anderen Gegenständen als FlaschenverschluBkapseln verwendet werden. ftehälterverschlüsse im allgemeinen, einschließlich Dekkel für Gefäße mit weiten Öffnungen, können gemäß der Erfindung mil Markierungen versehen werden, vorausgesetzt, daß sie eine äußere harzhaltige Oberfläche besitzen, die für das Eindringen von Lösungsmitteln geeignet ist, Metallische Behälterverschlüsse haben gewöhnlich einen äußeren harzhaltigen Überzug, der wenigstens teilweise durch Lösungsmittel erweichbar ist. Bei harzhaltigen Behälterverschlüssen ist die äußere Oberfläche selbst für das Eindringen von Lösungsmitteln geeignet. Selbst wärmehärtende Harzmaterialien, wie Phenolformaldehyd und Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz, sind durch Lösungsmittel genügend erweichbar, um das Markieren mit dem erfindungsgemäßen Mittel zu gestatten.

Die Erfindung eignet sich natürlich auch zum Markieren von Behälterkörpern anstelle der Verschlüsse, und /war zum Markieren beliebiger Gegenstände mit einer Außenfläche, die durch ein organisches Lösungsmittel erweichbar ist, so daß die Farbe in sie eindringen kann, gleichgültig, ob sie aus einem Überzug besteht oder einen Teil aus dem Herstellungsmaterial des Gegenstandes bildet.

Die Erfindung findet ihre Hauptanwendung bei der Markierung verhältnismäßig kleiner Flächen, wie FlaschenverschluBkapseln, da solche Flächen, wenn sie bereits mit Kennzeichnungen versehen sind, nur wenig Platz für zusätzliche sichtbare Markierungen haben, ledoch auch bei verhältnismäßig großen Flächen ist die Beschriftung mit einer sichtbaren Farbe auf einem sich schnell bewegenden Herstellungsband unvorteilhaft, da Rollendruck (wie in F i g. I mit Ausnahme mit sichtbarer Farbe) unansehnlich ist und Einzelaufdruck schwierige mechanische Probleme hinsichtlich der Übereinstimmung zwischen der Druckfläche und den sich schnell bewegenden Flaschenverschlüssen aufwirft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bedrucken von Behälterverschlüssen, insbesondere der Größenordnung von Kronenkorken, mit Oberflächen aus harzhaltigem oder kunststoffhaltigem Material durch Aufbringen einer Markierungssubstanz in einer das Material erweichenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man die Markierung nach dem bekannten Rollendruckverfahren mittels einer Lösung eines im Sichtbaren inaktiven Leuchtstoffs in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel mit der 1,7-bis 3,5fachen Trocknungszeit von Essigsäuren-butylester aufbringt.

2. Mittel zum Bedrucken von Behälterverschlüssen mit Oberflächen aus harzhaltigem oder kunststoffhaltigem Material durch Rollendruck, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem organischen Lösungsmittel, das die Oberfläche des Behälterverschlusses erweichen kann und die 1,7- bis 3,5fache Trocknungszeit von Essigsäure-n-butylester hat, und aus 0,125 bis 5 Gew.-% eines im Sichtbaren inaktiven Leuchtstoffs besteht

3. Mittel nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Gemisch aus 50 bis 70 Gew.-°/o denaturiertem Äthylalkohol und 30 bis 50 Gew.-°/o Methylisobutylketon als Lösungsmittel.