Wasserfester Beschichtungsfilm und dessen Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen wasserfesten Be- schichtungs-Film, der zu einem schnell anziehenden Klebstoff umgewandelt werden kann, sowie seine Verwendung für die Etikettiertechnik und die Couvertindustrie .
Es ist in der Etikettiertechnik üblich, Papier- und Folienetiketten mit einem wässrigen Klebstoff auf die gewünschte Oberfläche aufzukleben. Dabei werden Klebstoffe eingesetzt, deren Basis einzeln oder gemischt Stärke, Dextrine, Caseine und Kunstharzdispersionen sein können. Diese liegen in einer wässrigen Phase vor. Unterschiedliche Behältnis- Oberflächen, wie Glas, Kunststoff und Metall, sowie die Lauf- geschwindigkeit der Etikettieranlage sind ausschlaggebend für die Auswahl des geeigneten Klebstoffes.
Der Klebstoff kann jedoch die Laufgeschwindigkeit beschränken, da die Kohäsionεkräfte im flüssigen Klebstoff bei höheren Kadenzen nachlassen und die Anlage verspritzen. Je nach verwendetem Klebstoff werden unterschiedliche Wasserfestigkeiten der KlebstoffSchicht erreicht. Schwitzwasserfeste Klebstoffschichten werden z. B. durch Klebstoffe, die auf Ca- sein oder Mischungen davon aufgebaut sind, erreicht. Dextrin- und Stärkeklebstoffe weisen jedoch schlechte Schwitzwasserwerte auf .
Etikettiernassklebstoffe v/erden normalerweise auf 25 bis 35 °C erwärmt, damit eine hohe Anziehungskraft und ein geringer Leimverbrauch erreicht wird.
Werden etikettierte Behältnisse wiederverwendet, dann müssen sie gewaschen und das Etikett abgelöst werden. Dies geschieht mit einer heissen alkalischen Lauge, welche den Klebstoff an- löst und abbaut. Caseinleim und deren Mischungen sind wasserfest. Durch alkalische Waschmedien werden sie jedoch abgebaut und verbrauchen dabei entsprechende Anteile Alkali.
In der Couvertindustrie ist es üblich, die Mundklappen mit wiederbenetzbaren Klebstoffen zu beschichten. Der Klebstoff- Film wird mit Wasser oder Speichel aktiviert. Der erreichte Klebeverbund bleibt wasserlöslich. Die Couverts können über Dampf leicht geöffnet und wieder verschlossen werden. Ein Öffnungsschutz ist nicht gegeben. Beim maschinellen Verschliessen sind die Kadenzen nach oben begrenzt. Gesucht werden daher schnellere Systeme.
Die DE 44 00 609 A beschreibt ein holzhaltiges Dünndruckpapier im Flächengewichtsbereich unter 49 g/m2 , das mit einer Oberflächenpigmentierung versehen ist. Diese Oberflächenpig- mentierung enthält lediglich einen gewissen Anteil an natürlichem Bindemittel, z. B. Caseiπ, Protein, Zellulosederivate, wie Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol und Stärke. Damit wird ein Dünndruckpapier geschaffen, dass frei von synthetischen Bindemitteln ist, sowie eine bessere Druckqualität, eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit aufweist.
Aus EP 0 405 987 A ist eine Protein-enthaltende Zusammensetzung bekannt, die als Papierüberzug verwendet wird. Diese enthalten modifizierte pflanzliche Proteine als Binder. Ein bevorzugtes pflanzliches Protein sind Sojabohnen-Proteine. Zur Herstellung des Binders wird das pflanzliche Protein zuerst hydrolysiert . Anschliessend wird das so hydrolysierte Protein oxidiert. Als Oxidationsmittel werden besonders starke Oxidationsmittel eingesetzt, wobei Wasserstoffperoxid bevorzugt is . Derartige Binder weisen eine verbesserte Stabilität, Dispersionsfähigkeit und Weissheit auf.
Die EP 0 601 737 A offenbart einen Binder aus einem modifizierten Protein, das hergestellt wird, indem ein pflanzliches Proteinmaterial mit einem Oxidationsmittel in Gegenwart eines Magnesium-Salzes oxidiert wird. Der Binder wird für Papierüberzüge verwendet, die dadurch eine verbesserte Weissheit, Helligkeit und Festigkeit aufweisen.
Die EP 0 549 803 A betrifft ein Verpackungsmaterial, das ein Polymer und/oder ein wasserlösliches Harz und pflanzliche Fasern als Verstärkungskomponenten enthält. Die Wasserlöslichkeit des Polymers ist durch Veränderung der Temperatur des dafür verwendeten Wassers einstellbar. Dieses Verpackungsmaterial ist fest genug, um unter normalen Umständen für eine Vielzahl von Verpackungsarten verwendet werden zu können. Das Verpackungsmaterial wird z. B. hergestellt, indem zwei oder mehr Papierbahnen unter Verwendung einer wässrigen Lösung des Polymers als Adhäsionsschicht laminiert werden. Das so erhaltene Verpackungsmaterial ist biologisch abbaubar, ohne die Natur zu zerstören, es verbrennt ohne Entwicklung von für den Menschen schädlichen Gasen, es ist stabil gegenüber neutralen bis schwach sauren Lösungen, wie Regenwasser, es weist eine grosse Festigkeit auf und es hat gute Sperrschichteigenschaften, Transparenz, Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Bedruck- barkeit .
Keines der vorstehenden Dokumente schlägt jedoch eine Lösung zur Überwindung der Nachteile von Klebstoffen auf dem Gebiet der Etikettiertechnik und der Couvertindustrie vor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verkle- bungssystem zu schaffen, das die vorstehenden Nachteile vermeidet, d. h. beim Anwender in der Etikettierbranche den Einsatz konventioneller Nassklebestoffe überflüssig macht und in der Couvertindustrie die konventionellen wasserlöslichen Mundklappengummierleime ersetzt.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch einen wasserfesten Beschichtungs-Film für die Herstellung eines Klebstoffs für das Ankleben von Etiketten auf Oberflächen oder für das Verkleben von Couverts gemäss Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Der erfindungsgemässe Beschichtungs-Film umfasst dabei als Hauptkomponente ein Protein und/oder Proteinderivat, das alkalisch aktivierbar ist.
Erfindungsge äss werden unter "Proteine" Proteine jeglicher Art (tierischen oder pflanzlichen Ursprungs) verstanden. Der Ausdruck "Proteinderivat" umfasst von Proteinen abgeleitete Verbindungen .
Im erfindungsgemässen Beschichtungs-Film können mehrere verschiedene Proteine und/oder mehrere verschiedene Proteinderivate vorliegen.
Die Zusammensetzung des erfindungsgemässen Beschichtungs- Films besteht im wesentlichen aus Protein und/oder Proteinderivat und Hilfsstoffen.
Der Beschichtungs-Film kann zur Beschichtung von Etiketten und Couverts verwendet werden. Etiketten können Kunststoff- Folien oder Papier, insbesondere dünnes Papier, jeglicher Art sein, die als Etiketten auf Gegenständen, z. B. Behälter, wie Behälter aus Glas, Kunststoff oder Metall, aufgebracht werden können. Die Beschichtung kann nass erfolgen, d. h. vorstehende Proteine und/oder Proteinderivate und Hilfsstoffe werden in ein wässriges Medium eingebracht, das danach in einer dem Fachmann bekannten Art auf vorstehende Etiketten aufgebracht wird. Anschliessend erfolgt ein Trockenvorgang, wodurch eine trockene Beschichtung der Etiketten und Couverts mit dem erfindungsgemässen wasserfesten Beschichtungs-Film erhalten wird.
Der vorstehende wasserfeste Beschichtungs-Film kann "programmiert" zu einem Klebstoff umgewandelt werden. Dies kann mit einem wässrigen alkalischen Aktivator erfolgen. Unter dem Ausdruck "wässriger alkalischer Aktivator" werden alkalisch reagierende Verbindungen jeglicher Art verstanden, die in einem wässrigen Medium vorliegen. Das Umwandeln des Beschichtungs-Films in einen Klebstoff mittels vorstehendem Aktivator kann dadurch erfolgen, dass der Beschichtungs-Film mit dem alkalischen Aktivator in Kontakt gebracht wird.
Auf diese Weise können z. B. Etiketten auf Behälter aufgeklebt werden. Die Etiketten können aber auch wieder in einfacher Weise vom Behälter entfernt werden, womit eine Wieder¬ verwendung und Rezyklierung erleichtert wird. Werden Behälter wiederverwendet, z. B. in der Getränkeindustrie, oder stoff- gerecht rezykliert, kann der Klebstoff "programmiert" chemisch abgebaut werden. Dazu ist die Waschlauge alkalisch zu stellen. Tenside beschleunigen den Prozess . Die im Klebstoff enthaltenen Proteine und Proteinderivate sind biologisch unbedenklich abbaubar.
Die vorliegende Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Der erfindungsgemässe Beschichtungs-Film ist klimafest, d. h. er wird auch durch Feuchtigkeit, z. B. feuchter Luft, nicht zum Klebstoff aktiviert. Die Umwandlung zum Klebstoff erfolgt nur durch den Einsatz des alkalischen Aktivators. Rückenbeschichtete Folien und Papiere können wie üblich bedruckt und veredelt werden.
Couverts, deren Mundklappe mit dem vorstehenden wasserfesten Beschichtungs-Film versehen wurden, werden mittels wässrigen alkalischen Aktivator verschlossen. Der unter Verwendung des erfindungsgemässen Beschichtungs-Films hergestellte Klebstoff ermöglicht hohe Maschinenkadenzen und bietet bei Couvertver- schluss erhöhten Öffnungsschutz. Der aktive Klebstoff ist schnell anziehend. Der Klebstoff kann in der Etikettiertechnik für trockene oder nasse, heisse oder kalte Oberflächen verwendet werden. Des weiteren ist er schwitzwasser- und was- serresistent . Weiterhin können übliche Etikettieranlagen verwendet werden, wobei anstelle des bisher benutzten Etikettierklebstoffs der alkalische Aktivator eingesetzt wird. Da kein Etikettierklebstoff verwendet werden muss, treten keine Verunreinigungen durch KlebstoffSpritzer auf. Auch wird kein Klebstoff durch falsche Maschineneinstellung verschwendet. Darüberhinaus ist das Ablösen der Etiketten besonders einfach.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur erläutert .
Fig. 1 zeigt ein Verfahren zum Ankleben eines Etiketts auf eine Flasche unter Verwendung eines erfindungsgemässen Beschichtungs-Films sowie die nachfolgende Entfernung des Etiketts.
Ein Etikett 1, dessen Rückseite mit einem trockenen erfindungsgemässen Beschichtungs-Film beschichtet ist, wird mit einem alkalischen Aktivator in Kontakt gebracht, z. B. darauf aufgesprüht. Anschliessend wird das Etikett 1 auf eine Flasche 2 geklebt, wodurch eine das Etikett aufweisende Flasche 3 erhalten wird.
Die Ablösung des Etiketts 1 von der das Etikett aufweisenden Flasche 3 erfolgt nach Gebrauch, z. B. nach Rückführung in eine Brauerei oder Getränkeabfüllanlage , unter Verwendung von Alkali, wodurch wiederum eine vom Etikett 1 befreite, saubere Flasche 2 erhalten wird. Diese kann dann entsprechend dem vorstehenden Verfahren wiederum etikettiert werden.
Der Beschichtungs-Film weist folgende Zusammensetzung auf:
10 - 25 % tierisches oder vegetabiles
Protein/Proteinderivate 2 - 4 % Alkali 13 - 16 % Stabilisatoren 50 - 65 % Wasser
Mit dieser Zusammensetzung lassen sich Kunststoff-Folien oder Papierrückseite oder Mundklappe von Couverts mit 6 - 60 g/m2 nass beschichten. Nach dem Trocknen können diese Materialien bei Bedarf bedruckt und veredelt werden.