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Diese
Erfindung beschreibt eine wiederverschließbare, leicht zu öffnende
Verschlusseinrichtung, die zum Verschließen von Verschlusssystemen verwendet
wird, die bei Packungen, Behältern
und insbesondere bei flexiblen Lebensmittelverpackungsbehältern verwendet
werden können.
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Verschiedene
Arten von wiederverschließbaren,
leicht zu öffnenden
Verschlusseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Typischerweise werden einige der besagten, leicht zu öffnenden
Verschlüsse
mit umgekehrt bedruckten, klebebeschichteten Kunststoff-Filmstreifen
hergestellt. Diese Streifen werden in einer Richtung senkrecht zur Öffnungkante
der Packung abgezogen, wie dies in 1 dargestellt
ist. In diesem Fall wird die Eigenschaft des leichten Öffnens der
Packung erreicht durch die Anwendung eines Papierstreifens oder
eines Kunststoff-Filmstreifens, der auf dem freien Ende des Klebestreifens
aufgetragen ist, wodurch die Haftung neutralisiert wird und die
Handhabung der leicht zu öffnenden
Einrichtung erlaubt.
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Die
WO 99/40159 offenbart eine selbstklebende Aufkleber-Rolle in Form
eines bedruckbaren, durchgehenden Streifens von dem einzelne selbstklebende
Aufkleber abgenommen werden können. Das
durchgängige
Band hat kein Trägerband.
Eine Bandoberfläche
hat eine Klebeschicht, die andere Oberfläche ist bedruckt und mit einer
Antihaft-Beschichtung versehen. Aufkleber können gehandhabt werden, indem
Klebstoff-freie Bereiche auf der Bandoberfläche angeordnet und abgemessen
werden, die so gegenüber
der Bedruckten liegen, dass ein selbstklebender Aufkleber an der
Kleberfreien Fläche
angefasst werden kann.
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Die
US 4 889 234 offenbart einen
Aufkleber, der eine einzelne Art von Kleber verwendet, der eine dauerhafte
Bindung in einem Bereich des Aufklebers herstellt und einen schwächeren,
lösbaren
Kleber in anderen Bereichen des Aufklebers. In den besagten letzteren
Bereichen wird der dauerhafte Kleber in einem feinen Muster aufgebracht.
Der Aufkleber kann auf einen Grundstreifen mit einer Ablöseschicht
zwischen dem Klebstoff und dem Grundstreifen aufgebracht werden,
so dass die Aufkleber über
einer Abschälklinge
von einer Rolle auf herkömmliche
Weise abgenommen werden kann.
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1 zeigt
die Details in einer Packung, die aus PE-Filmen hergestellt wurde
und die Wegwerf-Tücher
enthalten (z.B. Scottex®), wo der leicht zu öffnende
Verschluss erhalten wird, indem ein Stück von transversal geschnittenem
Klebeband aufgetragen wird, das einen Streifen Kunststoff-Film oder
Papier trägt,
das unter die freie Vorderkante aufgetragen ist, um leichtes Handhaben
und Öffnen
des Nutzers zu erlauben. Das Verschlusssystem ist in 1a gezeigt,
wo besagter Papier- oder Filmstreifen gezeigt ist, der auf dem Klebeband
aufgetragen ist.
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Diese
leicht zu öffnende,
wiederverschließbare
Verschlusseinrichtung wird allgemein verwendet, weil es ermöglicht,
dass die Packung nach der Verwendung wieder verschlossen wird um
die Integrität
der Inhalte über
lange Zeitspannen zu gewährleisten.
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Dieses
System wird allgemein verwendet bei flexiblen Lebensmittelverpackungen,
wie Packungen, die Kekse, Mehl, Teigwaren, Kaffee etc. enthalten.
Sie zum Beispiel
EP 129 094 .
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Eine
weitere bekannte Art von leicht zu öffnenden, wiederverschließbaren Verschlüssen wird von
Bändern
gebildet, die nur auf einer Seite mit Kleber beschichtet sind, wie
vor, wobei der nicht-haftende, leicht zu öffnende Streifen erhalten wird,
indem eine longitudinale Kante des Bands auf der Klebeseite über eine
Breite von einigen Millimetern so gefaltet wird, dass die nicht-haftende
Fläche
nach dem transversalen Schneiden des Bandes mit den Fingern ergriffen
werden kann um die Packung zu öffnen.
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2a zeigt
diese leicht zu öffnende
Einrichtung, die bei einer flexiblen Verpackung für Lebensmittel
verwendet wird.
2b zeigt das longitudinale Faltsystem,
das die besagte Klebstoff-freie Kante an dem Klebeband bildet.
2c zeigt
die Maschine, die zum longitudinalen Falten des Klebebandes verwendet
wird und Anwenden der besagten Verschlusseinrichtung aus
2b.
Die Maschine aus
2c ist mit einer Einrichtung
nach dem Stand der Technik kommerziell verfügbar. Wie gesehen wird das
Falten auf Kosten der Breite des Bandes durchgeführt. Im oberen Teil der
2b ist
ein vorderer Teilschnitt des Klebebandes gezeigt, der die Richtung
des longitudinalen Faltens des Bandes darstellt. Wie erwähnt wird das
longitudinale Falten des Bandes von der gleichen Maschine durchgeführt, die
das Verschlusssystem auf der Verpackung aufträgt. Nach dem Faltschritt schneidet
die Maschine transversale Abschnitte von dem Band, die auf die Packungen
in den Bereichen aufgetragen werden, wo die Perforationen oder Knicke
vorhanden sind, die erforderlich sind um das Öffnen der Verpackung zu erleichtern.
Ansonsten wird das Verschlusssystem mit den angeforderten Abmessungen
auf den oberen Teil der Verpackung aufgebracht, der vom Nutzer abgeschnitten
werden muss, um die Verpackung zu öffnen, wenn die Verpackung
hermetisch abgedichtet ist, wie es bei Lebensmittelverpackungen
der Fall ist. Die Verpackung wird nach der Verwendung geschlossen,
indem ihr oberer Teil gefaltet wird und mit dem oben beschriebenen Verschlusssystem
in dieser Lage gehalten wird. Eine solche Art von Verschluss ist
zum Beispiel in der
EP 250 353 beschrieben.
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Der
Nachteil beider beschriebenen Verschlusssysteme besteht in der Tatsache,
dass sie eine größere Menge
an Material für
ihre Herstellung erfordern. Im ersten der besagten oben beschriebenen
Systeme ist es bei dem Klebeband auch erforderlich ein weiteres
Material zu verwenden um einen Abschnitt auf der Haftseite des Bandes
zu neutralisieren, was zum leichen Öffnen des Verschlusses beansprucht
wird. Bei dem zweiten Verschlusssystem ist es erforderlich, dass
das Klebeband aus dem der Verschluss erhalten wird, eine größere Breite
hat, als das Verschlussstück
um einen nicht-haftenden Teil zu erhalten. Es gibt auch Nachteile
bei dem Prozess des Auftragens des besagten Verschlusssystems auf den
Behälter:
bei dem alten Verschlusssystem ist es erforderlich einen Applikator
aus nicht-haftendem Material zu verwenden, der von einer Rolle geschnitten
wird oder in vorgeschnittenen Formaten zur Verfügung gestellt wird), der die
haftende Fläche
neutralisiert. Die Herstellung des zweiten Verschlusssystems ist
komplex.
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Beide
Systeme erfordern eine genaue Steuerung der Applikation und der
Positionierung der Verschlüsse
auf den Verpackungen und Behältern.
Unabhängig
von der genauen Steuerung treten Störungen des Herstellungsprozesses
sehr häufig
auf aufgrund von Stau und dem darauffolgenden Maschinenstop.
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Es
bestand der Bedarf an wiederverschließbaren, leicht zu öffnenden
Verschlusssystemen, die die Nachteile der bestehenden Systeme eliminieren und
insbesondere einer Einrichtung, die in einem einfacheren Verfahren
herstellbar ist und eine geringere Menge an Material erfordern,
als die aus dem Stand der Technik, einen einfacheren Betrieb der
Herstellungslinien ermöglichen
und damit geringere Herstellungskosten bewirken.
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Es
wurde vom Anmelder unerwarteterweise eine wiederverschließbare, leicht
zu öffnende
Verschlusseinrichtung gefunden, die es ermöglicht, die oben erwähnten technischen
Probleme zu lösen. Das
wiederverschließbare,
leicht zu öffnende
Verschlusssystem der vorliegenden Erfindung ist durch transversales
Schneiden einer Rolle herstellbar, wobei die Rolle im wesentlichen
aus einem Band gebildet ist, das auf einem Kunststofffilm-Substrat
basiert, das auf einer Seite ein longitudinales Band aufweist, welches
mit einem entfernbaren Haftmittel beschichtet ist, der aus den folgenden
ausgewählt
ist:
- – ein
wasserbasierter Acrylemulsion-Kleber, der auf C3 bis
C5-Esthern der Acrylsäure basiert, oder
- – ein
Heißschmelzkleber,
der ausgewählt
ist aus thermoplastischen Gummis oder Kohlenwasserstoff-Harzen,
optional ihre Verbindungen;
sowie einem nicht-klebenden
Streifen oder Band auf einer der longitudinalen Kanten besagter
Rolle, wobei die Breite der besagten Rolle gleich der Länge des
leicht zu öffnenden
Verschlußmittels
ist.
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Die
Rollen können
aus einem einseitig beschichteten Klebeband erhalten werden, das
auf einem Kunststoffilm-Substrat basiert, wobei die Haftschicht
longitudinal im Sinne der Abrollrichtung in longitudinalen Streifen
oder Bandförmigen
Abschnitten aufgetragen wird, die durch longitudinale Abschnitte voneinander
getrennt sind, die keine Haftschicht aufweisen, wobei besagtes Band
aufgerollt werden, wodurch sie eine klebebeschichtete Rolle bilden,
die teilweise eine Haftschicht aufweisen (Mühlenrolle), wobei die Mühlenrolle
anschließend
longitudinal in eine Vielzahl von Rollen geringer Breite geschnitten wird.
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Das
Schneidmuster schafft daher Rollen mit geringer Breite, die auf
einer ihrer longitudinalen Kanten eine Fläche ohne Haftbeschichtung aufweisen.
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Insbesondere
ist auf einer Seite des Bandes ein längerer, longitudinaler, mit
Haftmittel beschichteter Streifen oder Band vorgesehen ist und der nicht-haftend
beschichtete Streifen oder Band ist entsprechend auf einer der beiden
longitudinalen Kanten angeordnet; Die Breite des nicht-haftenden
Bereichs ist so, dass er leicht ergriffen werden kann um die Verpackung
zu öffnen,
wenn das Verschlusssystem einmal aufgetragen wurde.
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3a zeigt
das erfindungsgemäße Verschlussystem,
das auf eine flexible Verpackung für Lebensmittel aufgetragen
wurde, wobei der obere Teil der Packung in sich gefaltet dargestellt
ist. 3b ist eine Draufsicht auf die wiederverschließbare, leicht
zu öffnende
Einrichtung aus 3a und die gestrichelte Fläche entspricht
der haftend beschichteten Fläche,
während
die freie Fläche
keine Klebeschicht aufweist. 3c stellt
die Anordnung des Maschinenteils aus 2c dar,
der die Verschlusseinrichtung aus 3b von
den Klebebeschichteten Rollen schneidet. In 3c ist
das Band oder der Streifen des Bandes mit einer Klebeschicht mit 1 bezeichnet; 2 zeigt
das Band oder den Streifen ohne Haftschicht an. 3c zeigt,
dass das Band von der Maschine transversal in Formate (wiederverschließbare, leicht
zu öffnende
Einrichtungen) geschnitten wird, wobei die Formate auf die Verpackungen
aufgetragen werden, wodurch ein erfindungsgemäßes, leicht zu öffnendes
System gebildet wird.
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Die
Maschinen aus 2c, die zum Auftragen des erfindungsgemäßen Verschlusssystems
verwendet werden, können
vereinfacht werden, indem. das System zum longitudinalen Falten
oder zur Neutralisierung des Klebers weggelassen wird.
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Allgemein
ist die Breite des Bandes, das von der Rolle bereitgestellt wird,
vorzugsweise zwischen 20 mm und etwa 100 mm beträgt, vorzugsweise zwischen 25
mm und etwa 60 mm (die Länge
der Rolle kann in der Größenordnung
von tausenden von Metern liegen, wie beansprucht).
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Die
Breite des longitudinalen Bandes ohne Haftschicht, liegt vorzugsweise
zwischen 5 und 15 mm.
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Die
erfindungsgemäße, wiederverschließbare, leicht
zu öffnende
Einrichtung hat eine Länge
zwischen 25 und 60 mm und wird erhalten durch transversales Schneiden
des Bandes von der Rolle, die eine Breite in dem oben angegebenen
Bereich hat. Optional kann das Band oder der Kunststofffilm des Verschlusssystems
der Erfindung bedruckt sein. In diesem Fall bestimmen die Abmessungen
des Druckmusters die des Verschlusssystems. Manchmal können besondere
Photozellen-„Punkte" gedruckt werden
um die Bestimmung der Position zu unterstützen, bei der das Band geschnitten
werden muß.
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Der
Kunststofffilm, der als Basis für
das Klebeband verwendet wird, kann vorzugsweise aus bi-orientiertem
Polypropylen, bi-orientiertem Polyester, Polyethylen oder Laminaten
ebenfalls aus den oben aufgeführten
Filmen gebildet sein.
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Die
Klebestoffe, die verwendet werden, sind auf dem Markt erhältlich und
aus denen ausgewählt, die
die Herstellung eines lösbaren
und wiederverschließbaren
Verschlusses ermöglichen.
Das Haftmittel ist ein wässriges
Acrylemulsions-Haftmittel, das auf C3 bis
C5-Esthern aus Acrylsäure basiert, wie Butylacrylat
oder alternativ ein Heißschmelzhaftmittel,
wie diejenigen, die aus thermoplastischen Gummis oder Kohlenwasserstoffharzen
hergestellt sind optional können
deren Verbindungen verwendet werden.
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Das
Verfahren zur Herstellung der Rolle von der das Klebeband für ein erfindungsgemäßes Verschlusssystem
erhältlich
ist, enthält
im Fall dass das Haftmittel für
die Anwendung eine wässrige
Acrylemulsion ist, folgende Schritte:
- 1) Beschichten
einer Seite des Basis-Kunststofffilms, der vorzugsweise eine Breite
von etwa 1300 mm hat, mit einem Überschuß an wässriger
Haftemulsion durch einen Anwendungsroller;
- 2) Entfernen des Überschusses
an wässriger Emulsion
und zuteilen der Menge, die auf dem Band verbleibt, vorzugsweise
mit einem Stahl-gewickelten Stab (Mayer Stab), derart, daß die zugeteilte
Menge Haftmittel pro Oberflächeneinheit (Trockengewicht)
vorzugsweise im Bereich von etwa 16 bis etwa 18 g/m2 liegt;
- 3) Entfernen der Haftschicht, Schaffen eines longitudinalen
Streifen oder Bandmusters, vorzugsweise durch Hindurchführen der
beschichteten Oberfläche
des Bandes unter einem Satz von Doktorklingen, die ein longitudinales
Muster an abwechselnd beschichteten und unbeschichteten Flächen schaffen;
- 4) Verdampfen des wässrigen
Mediums, vorzugsweise durch Hindurchführen des beschichteten Bandes
durch einen Trockenofen bei Temperaturen zwischen etwa 80 und etwa
120°C;
- 5) Aufwickeln des beschichteten Films zu einer Rolle (Mühlenrolle)
und nachfolgendes Schneiden der Rolle zu Rollen mit schmaleren Breiten, deren
Breite zwischen etwa 20 und etwa 100 mm liegt, so daß bei besagten
Rollen, die in den Auftrage-Maschinen verwendet werden, der Streifen oder
das Band ohne Haftmittel auf einer der beiden longitudinalen Kanten
der Rolle angeordnet ist.
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Durch
transversales Schneiden des Bandes von einer Rolle geringerer Breite
auf eine Länge
zwischen etwa 25 und etwa 60 mm wird eine erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung
erhalten.
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Wenn
ein Heißschmelz-Haftmittel
verwendet wird, wird das Auftragen auf das Band nach den aus dem
Stand der Technik bekannten Verfahren durchgeführt und das Verschlusssystem
wird erhalten durch Durchführen
der Schritte 5) und 6) an dem beschichteten Band (Rolle), die oben
beschrieben sind. Insbesondere erfolgt die Haftbeschichtung in den Schritten
1) und 2) durch Extrudieren eines geschmolzenen Klebers und Auftragen
des Haftmittels im geschmolzenen Zustand hergestellt wird, vorzugsweise
mit einem Mayer-Stab oder ähnlichen
Geräten.
Das Haftmittel wird auf die gesamte Oberfläche auf einer Seite des Bandes
aufgetragem; Schritt 3 ist im wesentlichen der gleiche wie oben
angegeben, mit der Schaffung eines longitudinalen Musters von alternierend
beschichteten und unbeschichteten Bereichen oder Bändern, das
durch das Vorüberziehen
des beschichteten Bandes unter einem Satz Doktorklingen erhalten
wird, die die geschmolzene Heißschmelze
entlang der spezifischen Streifen oder Bänder entfernen. Schritt 4 wird
weggelassen. Wie gesagt, sind Schritt 5) und 6) die gleichen wie
oben zuvor beschrieben.
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Die
Anmelderin hat überaschenderweise
gefunden, dass bei dem oben beschriebenen Verfahren, bei dem das
Haftmittel vorzugsweise auf C3 bis C5-Acrylesthern basiert, die Verwendung von
Doktorklingen es erlaubt das Haftmittel vollständig von den Abschnitten des
beschichteten Bandes zu entfernen, die frei von Haftmittel sein
sollen.
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Diese
Tatsache ist überraschend
und unerwartet und erlaubt es, den Schritt der Neutralisation von
Haftmittel auf dem Teil des Bandes zu vermeiden, der frei von Haftmittel
bleiben soll. Dies erlaubt einen einfacheren Herstellungsprozess
und reduziert die Herstellungskosten signifikant.
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Die
in dieser Erfindung beschriebene Verschlusseinrichtung kann bei
Lebensmittelverpackungen, flexiblen Verpackungen, Umschlägen, Heftern, Sicherheitsumschlägen und
anderen Arten von Verpackungen verwendet werden.
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Die
Maschinen, die zum Auftragen der Verschlusseinrichtungen nach der
Erfindung verwendet werden, erlauben eine höhere Produktivität bezüglich der
Verschlusseinrichtungen nach dem Stand der Technik. Es können weiterhin
die kommerziell verfügbaren
Maschinen der 2c vereinfacht werden, wenn
die erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtungen
verwendet werden, indem die Systeme zum longitudinalen Falten oder
die Systeme zum Neutralisieren des Klebers eliminiert werden.
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Maschinenstau
ist selten, selbst bei höchsten
Anwendungsgeschwindigkeiten und auch der Anteil an Ausschuss oder
nicht-verwendbaren Verpackungen ist viel geringer als bei denen
die mit den Verschlussmitteln des Standes der Technik erhalten werden.
Tests, die von der Anmelderin durchgeführt wurden, haben gezeigt,
dass durch Verwenden der Maschine zum Schaffen von Verschlusseinrichtungen,
die in 2b gezeigt sind, das longitudinale
Falten des Bandes der kritische Schritt in dem Verfahren ist und
dieser eine Anzahl von fehlerhaften Verpackungen schafft, die höher ist
als die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Weiterhin
führt,
wie bereits erwähnt,
das in dieser Erfindung beschriebene System zu wesentlichen Einsparungen
bei der Menge an verwendetem Material (sowohl bei dem Film, als
auch bei dem Haftmittel).
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Das
folgende Beispiel veranschaulicht die Erfindung ohne deren Umfang
und Anwendungsbereich zu begrenzen.
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BEISPIEL 1
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Ein
bi-orientierter Polyproylenflim, der eine Breite von 620 mm und
eine Dicke von 50 μm
hat, wurde rückseitig
mit Fotogravurtechnik mit einer Wiederhol-Länge von 45 mm bedruckt.
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Die
bedruckte Oberfläche
wurde mit einem wässrigen
Acrylkleber (Primal® PS 83 D, hergestellt von
Rohm und Haas) beschichtet, der auf Butylacrylat basiert (Konzentration
des Esters in der Emulsion: 53 Gew.-%).
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Das
Gewicht der aufgetragenen Beschichtung pro Flächeneinheit nach dem Abmessen
mit einem Mayerbar war 28 g/m2.
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Das
longitudinale Mustererstellen wurde durchgeführt durch schaffen von 12 longitudinalen, unbeschichteten
Flächen
oder Bändern,
die eine Breite von 10 mm haben, alternieren zu 12 longitudinalen,
haftbeschichteten Flächen
oder Bändern,
die eine Breite von 40 mm haben. Das beschichtete Band hat zwei
unbeschichtete Kanten, die jeweils eine Breite von 10 mm haben.
Dieses Verfahren wurde durchgeführt
unter Verwendung einer Anordnung von Doktorklingen, die aus flexiblem,
gehärteten Stahl
bestehen.
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Nach
dem Beschichten, entfernen und abschiebern des überschüssigen Haftmittels wurde die wässrige Acrylemulsion
auf dem beschichteten Band in einem Trockenofen bei einer Temperatur
zwischen 80°C
und 120°C
getrocknet.
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Die
beschichtete Mühlenrolle
wurde derart in Rollen geschnitten, die eine Breite von 50 mm haben, dass
das Band, das an einer der Längskanten
des Bandes angeordnet ist keine Haftbeschichtung aufweist.
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Diese
Rollen, die aus einem rückwärtig bedruckten,
20 μm-bi-orientiertem
Polypropylenfilm bestehen, der mit einem gegossenen 25 μm Polyproyplenfilm
laminiert ist, wurden verwendet um eine wiederverschließbare, leicht
zu öffnende
Verschlusseinrichtung für
eine 500 Gramm Packung Nudeln mit rechteckigem Boden zu schaffen.
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Der
Verschluss von heißversiegelten
Verpackungen, der, wenn sie einmal wie im vorliegenden Fall an ihrer
oberen Kante geöffnet
sind, durch Falten des oberen Teils der Verpackung an der besagten Ecke
durchgeführt
wird, so dass drei aufeinanderfolgende Falten entstehen, erfolgt,
indem die besagten Falten durch Aufbringen der wiederverschließbaren, leicht
zu öffnenden
Verschlusseinrichtung in ihrer Position gehalten werden, wie oben
beschrieben.
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Das
Verfahren zum Aufbringen der wiederverschließbaren, leicht zu öffenenden
Verschlusseinrichtungen nach der vorliegenden Erfindung auf die obigen
Verpackungen ist das folgende:
Die beschichtete, geschnittene
Rolle wird so abgewickelt, dass die Richtung des Abwickelns transversal bezüglich der
der Verpackung liegt. Die Applikationsmaschine schneidet das Band
transversal von der Rolle, wie in 3c gezeigt,
wobei Formate von teilweise haftbeschichtetem Band erhalten werden,
die eine Größe von 50 × 45 mm
haben, die transversal auf den oberen Teil der Verpackung aufgeklebt
werden, wie dies in 3a gezeigt ist. Besagte Einrichtung
kann mehrfach wieder auf die Verpackung aufgeklebt werden, nachdem
die Verpackung geöffnet wurde,
um die Verpackung wieder zu verschließen.