PL186802B1

PL186802B1 - Pojemnik zwrotny z etykietą i sposób nakładania etykiety na pojemnik

Info

Publication number: PL186802B1
Application number: PL97328913A
Authority: PL
Inventors: Patrick J. Blom; Erwin A. Rosens; Thomas L. Brandt; Daniel N. Wilkens
Original assignee: Heineken Tech Services
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 2004-02-27
Also published as: ZA972377B; SK284963B6; DE69708077T2; DE69728989D1; PL328913A1; CZ295598A3; HK1017658A1; JP2000507193A; ATE265962T1; NZ331792A; KR20000064739A; DK0891282T3; EP0891282B1; TR199801853T2; EE9800307A; DE69708077D1; WO1997034810A1; DE69728989T2; YU49238B; OA10878A

Abstract

1. Pojemnik zwrotny z etykieta, w postaci skrzynki z tworzywa sztucznego Iub butelki z tworzywa sztucznego, prze- znaczony do przechowywania napoi, przy czym etykieta skladajaca sie z wielu warstw jest usytuowana na co najmniej jednej zewnetrznej powierzchni pojemni- ka, znamienny tym, ze od strony po- wierzchni pojemnika etykieta zawiera co najmniej jedna aktywowana warstwe przy- lepna (30, 40) mocujaca rozlacznie etykie- te na pojemniku (1), a na warstwie przy- lepnej (30, 40) jest umieszczona, od strony wierzchniej etykiety, drukowana warstwa tuszu (20), przy czym etykieta stanowi etykiete tuszowa. FIG. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik zwrotny z etykietą i sposób nakładania etykiety na pojemnik.

Tego typu pojemniki są przeznaczone zwłaszcza na napoje i są wykonane w postaci butelek z politereftalanu etylenowego (PET) oraz szklanych.

Znane są pojemniki z tworzywa sztucznego zawierające etykietę, którą nakłada się metodą sitodruku, który nadaje nieusuwalny, trwały wizerunek. Takie etykiety mają trwałą powierzchnię oraz zawierają 2 lub 3 kolory dostępne w zakresie promowania załączonego produktu. Metoda sitodruku zapewnia jednakże ograniczoną ilość kolorów, co z kolei uniemożliwia dostosowanie grafiki do strategii rynkowych i pociąga za sobą konieczność rozbudowy parku maszynowego. Ponadto, etykiety te wykazują oznaki zużycia po około czterech cyklach mycia pojemnika (typowa trwałość pojemnika jest szacowana na 60 cykli zwrotnych) i są stosunkowo kosztowne, w porównaniu z etykietami nanoszonymi innymi sposobami.

Inny znany sposób etykietowania polega na przyklejaniu wydrukowanych już etykiet papierowych do pojemników z tworzywa sztucznego po napełnieniu i zamknięciu pojemnika. Wykonana tym sposobem etykieta ma niemal nieograniczone właściwości artystyczne. Jednakże ma małą odporność na uszkodzenia podczas przenoszenia pojemników oraz jest mało odporna zwłaszcza na działanie wilgoci i nie wytrzymuje mycia, wymaganego dla zwrotnych pojemników, co zmusza do ponownego etykietowania.

Z opisu patentowego USA nr 5094912 znana jest wielowarstwowa etykieta, zawierająca warstwę akrylową usytuowana pomiędzy warstwą przylepną i warstwę z nadrukiem.

Z publikacji WO 90/05088 znana jest etykieta wielowarstwowa zawierająca, ułożone kolejno jedna na drugiej warstwę kleju, warstwę wiążącą warstwę z nadrukiem z tuszu akrylowego, którą następnie utwardza się, powłokę akrylową i folię podłożową. Ujawniona tu etykieta posiada warstwę pokrycia z tworzywa sztucznego.

Znane jest stosowanie w systemie opakowań zwrotnych (wielokrotnego napełniania) oznaczenie wyrobu, drukowane jedynie na zewnętrznej powierzchni pojemnika. Ze względu na transport, magazynowanie, na zewnętrznej części pojemnika drukowana jest jedynie nazwa, informacja rynkowa, promocyjna, kod kreskowy itp. Wynika to z typowego ustawiania pojemników na przykład w magazynach spożywczych, gdzie pokazuje się tylko część etykietowaną opakowania. Tak więc informacje na powierzchniach pojemników stanowią jedyne rozróżnienie poszczególnych produktów.

Pojemnik zwrotny z etykietą, według wynalazku, w postaci skrzynki z tworzywa sztucznego lub butelki z tworzywa sztucznego, przeznaczony do przechowywania napoi, przy czym etykieta składająca się z wielu warstw jest usytuowana na co najmniej jednej zewnętrznej powierzchni pojemnika, charakteryzuje się tym, że od strony powierzchni pojemnika etykieta zawiera co najmniej jedną aktywowaną warstwę przylepną mocującą rozłącznie etykietę na pojemniku, a na warstwie przylepnej jest umieszczona, od strony wierzchniej etykiety, drukowana warstwa tuszu, przy czym etykieta stanowi etykietę tuszową.

Na drukowanej warstwie tuszu korzystnie jest usytuowana ochronna warstwa powlekająca.

Korzystnym jest gdy warstwa przylepna jest aktywowana cieplnie, a w szczególności warstwa przylepna ma korzystnie właściwości nieprzylepne pod wpływem wodnego roztworu alkalicznego.

Korzystnym jest gdy co najmniej część powierzchni pojemnika jest z polipropylenu.

Etykieta tuszowa zawiera skoagulowaną warstwę kleju stanowiącą warstwę przylepną i nadruk korzystnie razem z warstwą ochronną.

Korzystnym jest gdy tusz jest polimerowy, korzystnie na bazie winylowej lub· akrylowej.

Warstwa przylepna zawiera klej aktywowany w początkowej temperaturze kleistości 90°C max, a w szczególności klej jest klejem uretanowo-akrylowym.

Korzystnym jest gdy powlekająca warstwa ochronna jest na bazie akrylowego wosku.

Sposób nakładania etykiety na pojemnik, według wynalazku, w którym na powierzchnię polimerową przemieszczających się pojemników nakłada się samoprzylepną, wielowarstwową etykietę, charakteryzuje się tym, że przemieszczającym się pojemnikom nadaje się równomierną prędkość, po czym dostarcza się rewersyjnie drukowane etykiety, zawierające co najmniej jedną drukowaną warstwę tuszu, oddzielanej od podłoża oraz aktywowany klej na

186 802 podłożu stanowiący warstwę przylepną, a następnie przenosi się etykietę tuszową na powierzchnię polimerową pojemnika.

Korzystnym jest gdy aktywuje się polimerową powierzchnię pojemnika przed dostarczeniem rewersyjnie drukowanej etykiety.

Aktywuje się powierzchnię pojemnika poprzez podgrzewanie płomieniem.

Korzystnym jest gdy warstwę kleju aktywuje się poprzez podgrzewanie, zaś powierzchnię pojemnika ogrzewa się przed dostarczeniem etykiety drukowanej rewersyjnie.

Etykietę pokrywa się przezroczystą powłoką ochronną, po czym odcina się ją.

Powierzchnię etykiety wraz z powłoką ochronną co najmniej raz ogrzewa się, a nałożone warstwy materiałów łączy się.

Zaletą proponowanego rozwiązania jest to, że nadaje się ono do stosowania dla różnych produktów, gdyż obraz lub nadruk na pojemniku, wykonuje się łatwo i tanio, z ponadto również łatwo usuwa się po zwrocie pojemnika do rozlewni w celu jego napełnienia.

Wizerunek lub nadruk na etykiecie skrzynki jest trwały, zwłaszcza podczas transportu, składowania i przy występowaniu warunków zawilgocenia.

Proponowana etykieta jest trwała, odporna na zużycie, zadrapania, warunki atmosferyczne i wilgoć podczas użytkowania. Jej właściwości w zakresie usuwania są kontrolowane, w wyniku czego etykieta nie jest usuwana lub niszczona w normalnych operacjach mycia, ale tylko w operacjach intensywnego mycia skrzynek.

Kolejną zaletą jest, to, że etykieta zawiera drukowaną warstwę tuszu, która jest bezpośrednio nakładana na powierzchnię i która może być nakładana na powierzchnie, na skutek odciskania nadruku z zastosowaniem etykiety drukowanej rewersyjnie. Etykieta tu zastosowana jest zasadniczo oparta na drukowanej warstwie tuszu bez warstwy materiału podkładu. Nadruk w postaci tuszu przylega do powierzchni pojemnika za pomocą warstwy przylepnej, przy czym powierzchnia nadruku jest zabezpieczona warstwą ochronną.

Etykietę można usuwać po jej nasiąknięciu, a ponadto jest mniej szkodliwa dla środowiska i łatwo usuwalna z wody, w związku z czym woda może być wykorzystana w obiegu zamkniętym.

Rozwiązanie według obecnego wynalazku umożliwia producentowi posiadanie tylko jednego typu pojemników na przykład butelek, dla każdego rodzaju materiału etykiety i niezależnie od rodzaju tego materiału. Umożliwia to wydatne zmniejszenie zapasu pojemników'.

Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania na wierzchu warstwy tuszu jest przezroczyste pokrycie ochronne. Pokrycie to zwiększa odporność etykiety na wpływy środowiskowe. Generalnie materiał pokrycia ochronnego jest kompatybilny z materiałem tuszu.

Poprzez staranny dobór składu etykiety, zastosowanie pokrycia ochronnego oraz dodatkowych operacji, możliwe jest kontrolowanie właściwości etykiety.

Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładzie wykonania, na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia etykietę, według wynalazku, w przekroju i w widoku z boku, fig. 2 - jedno ze stanowisk urządzenia do wytwarzania etykiety, w widoku z góry, na którym odbywa się obróbka termiczna zgodnie ze sposobem według wynalazku, fig. 2a - stanowisko z fig. 2 w widoku z przodu, przed nałożeniem etykiety, fig. 3 - stanowisko nanoszenia farby na etykietę w widoku z góry, przy czym prowadnica folii jest w położeniu odsuniętym, fig. 3a - stanowisko z fig. 3 w położeniu dosuniętym prowadnicy folii, fig. 3b - ogrzewany wał nanoszenia, w przekroju i w widoku z boku, fig. 4 - stanowisko nakładania powłoki w widoku z góry, fig. 4a - szczegół nakładarki, w widoku z góry, fig. 5 stanowisko obróbki termicznej, w widoku z góry, w chwili nałożenia etykiety, fig. 5a stanowisko z fig. 5 w widoku z przodu, fig. 6 stanowisko odciskania wizerunku, zgodnie ze sposobem według wynalazku, fig. 7, 7a - wykresy zależności prędkości skrzynki od nacisku wałka.

Na figurze 1, przedstawiono w przekroju, ścianę pojemnika 1 z tworzywa sztucznego i etykietę gotową do nałożenia na nią. Pokazana tu etykieta składa się z wielu warstw i zawiera warstwę podłoża 10, którym może być dowolna cienka folia, a w opisywanym przypadku jest to polipropylen o grubości 0,002 cm (2 milicale). Kolejna warstwa jest warstwą ochronną 14 z materiału zdzieralnego, która jest akrylową powłoką. Zastosowanie tej warstwy zależy od typu dostępnej folii. Pomiędzy warstwą ochronną 14 i warstwą podłoża 10 jest usy186 802 tuowana warstwa zdzieralna 12. W przypadku proponowanego rozwiązania jest to silikon nakładany podczas wytwarzania folii. Na warstwie ochronnej 14 nałożona jest drukowana warstwa tuszu 20. W zależności od wymagań w zakresie grafiki etykiety i nieprzezroczystości w co najmniej jednej warstwie można zastosować do pięciu różnych kolorów, przy czym warstwy mogą wzajemnie na siebie zachodzić.

Etykieta zawiera dwie warstwy przylepne 30 i 40 kleju, dla zaznaczenia nawarstwienia kleju od 0,227 kg do 0,681 kg na ryzę (0,5 do 1,5 funta na ryzę), w zależności od jednorodności etykietowanej powierzchni i sztywności znakowanego pojemnika.

Dobór kleju zastosowanego do przyklejenia nadrukowanej etykiety do powierzchni pojemnika jest co najmniej częściowo uzależniony od przewidzianej trwałości etykiety, jednokrotnego lub wielokrotnego zastosowania. Oczywiście klej musi być usuwalny podczas mycia pojemnika 1. Klej musi być aktywowany przed lub podczas nakładania etykiety na pojemnik 1. Łatwym i generalnie korzystnym sposobem nakładania klejów jest zastosowanie klejów aktywowanych na gorąco, które nakłada się na nadruk, w postaci rewersyjnie drukowanej etykiety. Korzystnie klej może być aktywowany poprzez promieniowanie, oddziaływanie chemiczne, zastosowanie wiązki elektronowej, mikrofalowej, nadfioletowej itd. Możliwe jest również zastosowanie klejów aktywowanych w drodze fotoinicjacji, z wykorzystaniem wilgotności, oddziaływania enzymatycznego, nacisku lub ultradźwięków.

Klej nakłada się na tylną stronę drukowanej warstwy tuszu przed umieszczeniem jej na powierzchni pojemnika. Możliwe jest także nałożenie kleju na pojemnik przed przeniesieniem nadruku. Inną możliwością jest zastosowanie nadruku zawierającego w sobie klej.

Podczas nakładania etykiety następuje przeniesienie całego drukowanego wizerunku z foliowego podłoża 10 pokrytego zdzieralnym silikonem. Materiałem typograficznym jest tu żywica na bazie winylowej lub akrylowej, zabarwiona pigmentami odpornymi na temperaturę i promieniowanie nadfioletowe. W przypadku tuszu białego dobranym pigmentem jest dwutlenek tytanu. Rozmiar cząstek pigmentu leży w zakresie od 3 do 5 pm. Nadruk klejowy jest akrylatem modyfikowanym uretanowo, o początkowej temperaturze kleistości 80°C. Początkowa temperatura kleistości jest bardzo istotna dla procesu etykietowania sztucznego tworzywa, ponieważ określa potrzebną temperaturę powierzchni tworzywa podczas przenoszenia. W przypadku znakowania konkretnego pojemnika z tworzywa sztucznego nie występuje podparcie powierzchni wewnętrznej, w związku z czym pożądane jest utrzymanie temperatury tworzywa poniżej 93°C dla uniknięcia odkształcenia powierzchni, w wyniku osiągnięcia temperatury odkształcenia podczas nanoszenia etykiety.

Sposób nakładania etykiety będzie obecnie opisany w kolejności wykonywanych operacji. Na fig. 2 i 2a oraz fig. 5 i 5a przedstawiono urządzenie do obróbki termicznej, polegającej na podgrzewaniu powierzchni i stabilizacji temperatury. Aby wystąpiła adhezja dwóch materiałów polimerowych musi być spełnione wiele czynników, jak na przykład zachowanie czystości, docisk, odpowiednia temperatura, odpowiedni czas styku, gładkość powierzchni, ruch podczas wiązania i grubość warstwy kleju. Dodatkowo istotnym czynnikiem jest krytyczne naprężenie powierzchni. Powszechnie przyjętym sposobem pomiaru krytycznego naprężenia powierzchni jest pomiar dynamometryczny, który jest dobrze znany. Dla większości nakładanych klejów, krytyczne naprężenie powierzchni polietylenu wynosi 31 dyn/cm. Przeprowadzono szereg prób, które wykazały najlepszą przyczepność opisanego kleju do powierzchni polietylenowej przy niezbędnym naprężeniu 60 do 70 dyn/cm. Ponadto testowanie oferowanego na rynku wyposażenia wykazało, że obróbka płomieniowa umożliwiła zoptymalizowanie kosztów inwestycyjnych, kosztu eksploatacji oraz czasu potrzebnego dla osiągnięcia żądanej krytycznej obróbki powierzchniowej.

Aby klej szybko uzyskał i zachował kleistość konieczne jest ogrzanie polietylenowego pojemnika na stanowisku obróbki, przed zetknięciem z nią kleju etykiety. Aby uniknąć odkształceń pojemnika 1 pożądane jest ogrzewanie powierzchni nie wyżej niż do 93°C. Ponieważ temperatura powierzchni po opuszczeniu stanowiska grzejnika płomieniowego wynosi około 52°C, powierzchnię należy ogrzać o około 24°C. Ponownie występuje tu wiele dostępnych opcji ogrzewania.

186 802

Przeprowadzono próby z zastosowaniem gorącego powietrza, dodatkowych grzejników płomieniowych, gazowo ogrzewanych płyt emitujących promieniowanie podczerwone oraz elektrycznych płyt ceramicznych, które okazały się albo zbyt powolne albo kłopotliwe w zakresie regulacji. Ustalono, że elektrycznie ogrzewana płaska kwarcowa płyta emitera ze strefowym sterowaniem pasma dla umiejscowionego nanoszenia etykiety może zapewnić maksymalny przekaz energii promieniowania podczerwonego, bez wpływu czynników środowiskowych z otoczenia. Przy współczynniku emisyjności 0,9 dla polietylenu, żądana temperatura płyty emitera wynosząca od 900°C do 940°C powoduje emisję najskuteczniejszej długości fali (2,5 do 3,2) pm energii promieniowania podczerwonego dla uzyskania maksymalnej absorpcji. Moc testowanego urządzenia wynosiła 60 W/6,452 cm². Czas potrzebny do ogrzania powierzchni etylenu o wymagane 24°C wynosił 4,5 sekundy przy odległości 2,5 cm od płyty emitera.

Na figurze 3 i 3a przedstawiono sposób nakładania etykiety, w którym nadrukowane materiały typograficzne przenosi się z podłoża folii polipropylenowej na powierzchnię polietylenową z wykorzystaniem charakterystyki kleistości aktywowanego na gorąco kleju, dla pokonania wiązania warstwy przenoszącej z koronowo traktowanym pokryciem silikonowym. Czynnikami wpływającymi na przeniesienie jest czas zetknięcia, -temperatura podczas zetknięcia, wywierany nacisk oraz naprężenie folii podczas zetknięcia, a zwłaszcza naprężenie folii po uwolnieniu tuszu. Średnica wałka dociskowego również wywiera wpływ, lecz nie stanowi zmiennej. W tym zastosowaniu wałek dociskowy miał średnicę 38 mm. Wałek wykonano z gumy silikonowej nałożonej na stalowy rdzeń, przy czym twardość gumy była w zakresie od 50 Shore A do 80 Shore A. Należy zauważyć, że odkształcenie (spłaszczenie) gumowego wałka jest mniejsze przy wyższej twardości, w związku z czym powierzchnia styku jest mniejsza i nacisk nakładania jest większy. Jest to istotne przy większych szybkościach linii, gdzie występuje minimalny czas zetknięcia. A zatem skrzynka poruszająca się z szybkością 18,3 m/min na wałku o średnicy 38 mm uzyska czas zetknięcia 1 m/s na 1 stopień obrotu wałka, gdy nie występuje odkształcenie wałka.

Docisk wałka jest wywierany poprzez siłownik pneumatyczny uruchamiany konwencjonalnym zaworem elektromagnetycznym, który z kolei jest uruchamiany dwoma wyłącznikami zbliżeniowymi, jednym przysuwającym wałek i drugim odsuwającym go. Inne środki, jak na przykład połączenie mechaniczne są oczywiste i nie będą tu opisywane. Nacisk rozkłada się na długości cylindra, a dla tego konkretnego tuszu pożądane są zakresy nacisku dla nakładania od 12 do 17 kG/cm długości rolki. Patrz fig. 7. Na fig. 7a pokazano zależności prędkości pojemnika od temperatury wałka, przy nacisku wałka 5,5 Bar. Temperatura skrzynki wynosi 93°C przy twardości wałka 50 w skali Shora A. Wykres wykonano dla prędkości pojemnika w zakresie powyżej M/min do poniżej 20 M/min i temperatury wałka w zakresie od 145 do 175°C.

W wyniku przesuwania folii dokładnie z tą samą szybk<^o^(^ii^, z jaką przemieszcza się pojemnik względem wałka, pokazanego na fig. 3b, wynalazek dzięki zastosowaniu kleju aktywowanego na gorąco umożliwia przyklejanie etykiety do powierzchni pojemnika w wysokiej udarności. Swobodnie obracający się wałek dociskowy utrzymuje tę samą, prędkość styczną jak prędkość liniowa folii i pojemnika. Dzięki temu tusz jest przenoszony całkowicie i bez odkształceń.

Dla szybkiego i pełnego przyklejenia, wałek dociskowy usytuowano na wydrążonym rdzeniu. Wewnątrz wydrążonego rdzenia umieszczony jest grzejnik oporowy sterowany przez regulator. Element grzewczy o mocy 500 W będzie utrzymywał każdą ustaloną temperaturę na powierzchni wałka. Dla celów wynalazku temperatura powierzchni wałka leży w zakresie od 120°C do 190°C.

Nadnikowywanć podłoże może być wykonane z wielu różnych folii polimerowych pokrytych silikonem. Folie o wysokiej odporności temperaturowej, jak na przykład folie poliestrowe, mogą pracować w ciągłym zetknięciu z ogrzewanym wałkiem. W przypadku folii o małej odporności temperaturowej, jak na przykład folie polipropylenowe, wymagane jest zapobieżenie stykaniu się z ogrzewanym wałkiem podczas przerw w etykietowaniu. Aby to uzyskać zastosowano prowadnice folii podtrzymujące folię po wycofaniu wałka. Zastosowanie

186 802 prowadnic umożliwia utrzymanie odstępu około 13 mm pomiędzy prowadnicami i etykietowaną powierzchnią. Równocześnie wałek jest wycofywany około 13 mm poza folię. Dzięki zachowaniu tych odstępów uniknięto odkształcania i rozciągania folii, na przykład folii propylenowej. W przypadku folii odpornych na wysokie temperatury, prowadnice nie są wymagane.

Ustalono również, że dla pełnego przeniesienia farby istotne znaczenie ma naprężenie folii, zwłaszcza na opuszczającej wałek stronie folii. W wyniku prób ustalono przydatność ciągłego naprężenia około 2,5 kG Uzyskano to poprzez zastosowanie obciążonego sprężyną podatnego ramienia z rolką.

Napęd folii do nałożenia kolejnej etykiety i dokładne jej ustalenie uzyskano poprzez zastosowanie silnika krokowego i wałków chwytowych oraz nadrukowanego znacznika wyzwalającego optyczne urządzenie skanujące.

Zabezpieczenie tuszu przed zadrapaniem podczas przenoszenia, a także uzyskanie odporności na wpływy atmosferyczne podczas składowania na zewnątrz pomieszczeń uzyskano poprzez nałożenie akrylowej emulsji na bazie wosku. Nakładanie powłoki odbywa się, jak to uwidoczniono na fig. 4 i 4a na aplikatorze rolkowym, który jest zasilany przez mokrą rolkę o regulowanej wielkości pokrycia. Do regulacji służy tu listwa zgarniająca. Pokrycie znacznie wystaje poza krawędzie wizerunku farbowego i uszczelnia te krawędzie, zapobiegając przedostawaniu się wilgoci.

Ostatnią operacją procesu jest scalenie warstw pokrycia, tuszu etykiety i kleju, wykonywane na stanowisku za pomocą grzejnika płomieniowego, a przy tym wprowadzenie dyfuzji warstwy kleju z podłożem polietylenowym utworzonym przez pojemnik. Obecny wynalazek powstał w wyniku przeprowadzenia rozległych prób wielu systemów ogrzewających. Podobnie do odkrycia, że obróbka płomieniowa jest najlepszą technologią mogącą zapewnić żądaną energię powierzchniową dla adhezji cieplnej, odkryto także, że obróbka płomieniowa etykiety i kompozytu powłoki jest najlepszą technologią umożliwiającą uzyskanie żądanej trwałości przy zanurzeniu w wodzie, bez pogorszenia właściwości mechanicznych lub zmiany charakterystyki wyglądu nałożonej etykiety, bądź odkształcenia polipropylenowego pojemnika.

Na figurze 6 pokazano obróbkę powierzchni pojemnika i stabilizację temperaturową. Zgodnie z fig. 6 przesuwający się z określoną prędkością pojemnik po ogrzaniu płomieniem jest poddawany ogrzewaniu podczerwienią, po czym następuje nakładanie i dociskanie etykiety na pojemnik. Po powleczeniu etykiety warstwą powlekająca, pojemnik przesuwa się do stanowiska dalszej obróbki. Warstwa ochronna, jeśli jest stosowana, może być nałożona po przeniesieniu nadruku na skrzynkę, na przykład za pomocą konwencjonalnego powleczenia rolkowego. Alternatywnie warstwa ochronna może być częścią materiału nadruku, który jest nakładany.

Podsumowując, sposób według wynalazku obejmuje w najszerszym zakresie:

- dostarczenie powierzchni, poruszającej się z równomierną szybkością,

- dostarczenie rewersyjnie zadrukowanej etykiety, na podłożu zdzieralnym, zdzieralnej z tego podłoża,

- przeniesienie tuszu etykiety na polimerową powierzchnię.

Etykietę nakłada się na polimerową powierzchnię, która korzystnie została przygotowana i ma ustabilizowaną temperaturę. Etykieta jest nakładana w drodze przeniesienia tuszu z podłoża foliowego za pomocą rolki lub poduszki dociskowej, listwy zgarniającej lub powietrznego noża. Korzystnie stosowana jest ogrzana rolka dociskowa. Jak to opisano powyżej, klej może występować na etykiecie lub na polimerowej powierzchni. Klej uaktywnia się przed lub podczas nakładania. W zależności od rodzaju kleju sposób jego aktywacji będzie różny. W przypadku kleju aktywowanego dociskowo, docisk będzie wytwarzany podczas przenoszenia. W przypadku kleju aktywowanego cieplnie korzystne jest ogrzanie polimerowej powierzchni, ewentualnie w połączeniu z ogrzaniem układu przenoszenia, jak na przykład rolka.

W korzystnym przykładzie wykonania zastosowano klej aktywowany cieplnie w połączeniu z wstępnym ogrzaniem powierzchni polimerowej. Po wystąpieniu lepkości aktywowanego cieplnie kleju nadrukowanego na tusz, farbę oddziela się od folii podłoża i przywiera do powierzchni tworzywa.

186 802

Etykiety dostarcza się na rolce, z której wizerunki są przenoszone na podłoże, ewentualnie w połączeniu z zabiegiem cięcia. Powłokę nakłada się jako część rewersyjnie drukowanej etykiety podczas przenoszenia wizerunku. W tej sytuacji powierzchnia odciskana jest pokrywana cienką warstwą powłoki ochronnej, jak na przykład wosk akrylowy. Następnie wykonywane są operacje dodatkowe, korzystnie jedno lub więcej ogrzewanie, patrz fig. 6. Podczas takiego ogrzewania materiały etykiety ulegają scaleniu bez związania i zakłada się, że trwałe wiązanie uzyskane w ten sposób powstaje w drodze wewnętrznej dyfuzji kleju i powierzchni tworzywa.

W przypadku gdy wizerunek ma być bardziej trwały, przykładowo z przeznaczeniem do wielokrotnego użytku korzystne jest zastosowanie albo bardziej trwałego pokrycia, jak na przykład pokrycie uretanowe, bądź przedłużonego, bardziej intensywnego ogrzewania.

Dobrze wiadomo, że materiały polimerowe, a zwłaszcza polietylen o dużej gęstości w szczególności są materiałami trudnymi do wytworzenia wiązań z klejem. Dla zwiększenia trwałości i odporności na wilgoć scala się materiał etykiety i pokrycia powierzchniowego poprzez ogrzanie etykietowanego obszaru do bardzo wysokich temperatur na klika sekund. Proces ten zmienia skład etykiety z szeregu złożonych warstw łatwo dysocjowanych przy zanurzeniu w wodzie przez co najmniej dwie godziny do scalonej matrycy kleju etykiety, tuszu etykiety i zewnętrznej powłoki. Podczas ogrzewania występuje wewnętrzna dyfuzja materiału klejowego z powierzchnią tworzywa. Równoczesne scalenie i wewnętrzna dyfuzja w tym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku pozwalają uzyskać bardzo trwałą matrycę etykiety. Odporność na zanurzenie w wodzie może być zmieniana od kilku godzin do wielu tygodni w drodze zmiany czasu ekspozycji i uzyskiwanej temperatury.

Należy zauważyć, że odporność na zanurzenie nie obrabianej etykiety według tego wynalazku może być wystarczająca i etykieta nigdy nie utraci swego wiązania z polimerową powierzchnią. Wiązanie ulega jedynie osłabieniu; wyschnięcie przywraca siłę wiązania do wartości początkowej.

Po uzyskaniu żądanej trwałości etykiety konieczne jest również usunięcie tej etykiety po spełnieniu jej przeznaczenia, tj. identyfikacji zawartości pojemnika przed konsumpcją. Puste pojemniki plastikowe i butelki do napojów są zwracane do rozlewni w celu ponownego napełnienia. Plastykowe skrzynki są myte. Podczas mycia etykieta musi być całkowicie usunięta, albo musi pozostać na powierzchni nieuszkodzonej, w zależności od sytuacji (jedno - lub wielokrotny cykl zwrotny).

W tym pierwszym przypadku ogrzewany klej zastosowany do łączenia matrycy, choć wykazuje trwałość w wodzie, ulega, rozkładowi w roztworze myjącym, korzystnie gorącym roztworze kaustycznym, umożliwiając całkowite usunięcie etykiety i kleju. Pozostałości etykiety są oddzielane od roztworu kaustycznego w drodze filtrowania. W drugim z wymienionych powyżej przypadków etykieta jest usuwana tylko w zmienionych warunkach mycia, przykładowo w drodze zastosowania przedłużonego nasiąkania i lub mocniejszego roztworu kaustycznego, ewentualnie w połączeniu z wysokociśnieniowymi natryskami (powietrze lub gaz).

Alternatywne sposoby usuwania nadruku (bez uszkadzania podłoża polimerowego) obejmują usuwanie chemiczne (rozpuszczalniki), zastosowanie ultradźwięków, niskich temperatur, ogrzewania, szczotkowania, stosowania enzymów, podciśnienia, łuszczenia i promieniowania, jak na przykład promieniowanie ultrafioletowe. Możliwe są oczywiście połączenia różnych sposobów.

W zakresie ujawnionego przykładu wykonania mogąbyć wprowadzone dalsze modyfikacje z zachowaniem tych samych zalet i bez odstępstwa od zakresu wynalazku, jak określono w załączonych zastrzeżeniach.

186 802

WIDOK Z GÓRY

PRZESUW

WIDOK Z PRZODU

FIG. 2

186 802 obrObka płomieniem i temperatura odprężenia

FIG.2a

186 802

FiG.3

186 802

FIG.3a

(TWARDOŚĆ 50 W SKALI SHORE A)

OGRZEWANY WAŁ NANOSZENIA W PRZEKROJU

FIG 3b

186 802

NAKŁADANIE POWŁOKI

WIDOK Z GÓRY

WAŁEK NAKŁADAJĄCY

FIG.4a

SZCZEGÓŁ NAKŁADARKI

186 802

STANOWISKO OBRÓBKI PŁOMIENIEM

FIG. 5

186 802

WIDOK Z GÓRY

PRZESUW

WIDOK Z PRZODU

FIG.5a

186 802

PROCES ODCISKANIA WIZERUNKU

O ft

186 802

Temp.skrzynki 93 *C

Temp-wałka 165*C Twardość wałka 50 Shore A

Nacisk wałka

FIG. 7

Nacisk wałka 5-5 Bar temp.skrzynki93C Twardość wałka 50Shore A

FIG.7a

186 802

ETYKIETA I WIDOK jej częSci

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pojemnik zwrotny z etykietą, w postaci skrzynki z tworzywa sztucznego lub butelki z tworzywa sztucznego, przeznaczony do przechowywania napoi, przy czym etykieta składająca się z wielu warstw jest usytuowana na co najmniej jednej zewnętrznej powierzchni pojemnika, znamienny tym, że od strony powierzchni pojemnika etykieta zawiera co najmniej jedną aktywowaną warstwę przylepną (30,40) mocującą rozłącznie etykietę na pojemniku (1), a na warstwie przylepnej (30, 40) jest umieszczona, od strony wierzchniej etykiety, drukowana warstwa tuszu (20), przy czym etykieta stanowi etykietę tuszową.
2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że na drukowanej warstwie tuszu (20) jest usytuowana ochronna warstwa powlekająca (14).
3. Pojemnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa przylepna (30, 40) jest aktywowana cieplnie.
4. Pojemnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa przylepna (30, 40) ma właściwości nieprzylepne pod wpływem wodnego roztworu alkalicznego.
5. Pojemnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej cześć powierzchni pojemnika (1) jest z polipropylenu.
6. Pojemnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że etykieta tuszowa zawiera skoagulowaną warstwę kleju stanowiąca warstwę przylep ną (30, 40) i nadruk korzystnie razem z warstwą ochronną (14).
7. Pojemnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że tusz jest polimerowy, korzystnie na bazie winylowej Iub akrylowej.
8. Pojemnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa przylepna (30, 40) zawiera klej aktywowany w początkowej temperaturze kleistości 90 °C max.
9. Pojemnik, według zastrz. 8, znamienny tym, że klej jest klejem uretanowoakrylowym.
10. Pojemnik, według zastrz. 2, znamienny tym, że powlekająca warstwa ochronna (14) jest na bazie akrylowego wosku.
11. Sposób nakładania etykiety na pojemnik, w którym na powierzchnię polimerową przemieszczających się pojemników nakłada się samoprzylepną, wielowarstwową etykietę, znamienny tym, że przemieszczającym się pojemnikom nadaje się równomierną prędkość, po czym dostarcza się rewersyjnie drukowane etykiety, zawierające co najmniej jedną drukowaną warstwę tuszu, oddzielanej od podłoża oraz aktywowany klej na podłożu stanowiący warstwę przylepną a następnie przenosi się etykietę tuszową na powierzchnię polimerową pojemnika.
12. Sposób, według zastrz. 11, znamienny tym, że aktywuje się polimerową powierzchnię pojemnika przed dostarczeniem rewersyjnie drukowanej etykiety.
13. Sposób, według zastrz. 12, znamienny tym, że aktywuje się powierzchnię pojemnika poprzez podgrzewanie płomieniem.
14. Sposób, według zastrz. 11, znamienny tym, że warstwę kleju aktywuje się poprzez podgrzewanie, zaś powierzchnię pojemnika ogrzewa się przed dostarczeniem etykiety drukowanej rewersyjnie.
15. Sposób, według zastrz. 14, znamienny tym, że etykietę pokrywa się przezroczystą powłoką ochronną, po czym odcina się ją.
16. Sposób, według zastrz. 11, znamienny tym, że powierzchnię etykiety wraz z powłoką ochronną co najmniej raz ogrzewa się, a nałożone warstwy materiałów łączy się.

* * *

186 802