Verfahren zum Wrap-around-Etikettieren von Behältern

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wrap-around-Etikettieren von zylindrischen oder prismatischen Behältern.

[0002] Für die auf dem Markt befindlichen Polyester-Flaschen (PET-Flaschen) für stille und kohlensäurehaltige Getränke werden im zunehmenden Maße Etiketten eingesetzt, die aus Polyolefin-Folien bestehen. Dabei werden für das Etikettieren üblicherweise zwei Verfahren verwendet, nämlich das sogenannte

• Stretch-Sleeve-Etikettieren
  und das
• Wrap-around-Etikettieren.

[0003] Beim Stretch-Sleeve-Etikettieren wird ein Schlauch geformt, der aus einem elastischen Polyäthylen besteht. Der Schlauchabschnitt wird vor dem Etikettieren gedehnt und über die Flaschenaußenseite gestülpt und gezogen. Aufgrund seiner Rückstellkraft schmiegt er sich an die Außenseite des Behälters an.

[0004] Beim Wrap-around-Etikettieren wird ein einem Druckrapport entsprechender Etikettenabschnitt abgelängt, dieser Etikettenabschnitt um den Behälter herumgeschlagen und an der Überlappung der Etikettenabschnitt-Ränder mit einem Hotmelt-Klebstoff verklebt, wobei vorzugsweise die Außen- gegen die Innenseite verklebt wird. Für das Wrap-around-Etikettieren werden vor allem Folien aus orientierten Polypropylenen (OPP), teilweise auch Folien aus Poiyäthylenen, eingesetzt. Das Wrap-around-Etikettieren ist zur Zeit verbreiteter als das Stretch-Sleeve-Etikettieren.

[0005] Beim Wrap-around-Etikettieren müssen die Etiketten mit einer gewissen inneren Spannung aufgebracht werden, die auch nach dem Etikettieren aufrechterhalten bleibt. Die wrap-around-etikettierten Flaschen würden sonst bei einer nachlassenden Spannung das Etikett verlieren. Außerdem wurde beobachtet, daß bei hohen Taktzahlen von 600 bis 700 Takten und den damit verbundenen kurzen Zeiten, die für das Abbinden eines Klebstoffes zur Verfügung stehen, die Klebverbindungen nicht ausreichend abbinden, sondern sich wieder lösen, falls die Folie unter Spannung verklebt wird. Man ist daher gezwungen, auf längere Taktzeiten zurückzufahren.

[0006] Es stellt sich demnach die Aufgabe, ein Verfahren zum Wrap-around-Etikettieren, insbesondere von PET-Flaschen, anzugeben, bei dem die vorgenannten Nachteile nicht auftreten, und insbesondere kürzere Taktzeiten trotz unveränderter Abbindeseiten des Klebstoffes erreicht werden können.

[0007] Diese Aufgabe wird gelöst bei einem Verfahren zum Wrap-around-Etikettieren von zylindrischen oder prismatischen Behältern, insbesondere aus PET, mit folgenden Verfahrensschritten:

• Ablängen eines einem Druckrapport entsprechenden Etikettenabschnittes von einer bedruckten, reversibel dehnbaren Kunststoffolien-Bahn mit einer durchgängigen oder rapportartig verteilten Klebstoffbeschichtung, letztere insbesondere aus Hotmelt-Klebstoff;
• Ondulieren des Etikettenabschnittes maximal bis zur Grenze der Reversibilität zeitlich unmittelbar vor dem Aufbringen des Etikettenabschnittes auf die Behälter-Außenseite,
• Umlegen des ondulierten Etikettenabschnittes um die Behälter-Außenseite mit sich überlappenden Etikettenabschnitt-Rändern und Einleitung des Verklebevorganges durch Reaktion und/oder Erhitzen;
• retardiertes Rückbildenlassen der Ondulation bis zur Anlage des Etikettenabschnittes an die Behälter-Außenseite bei gleichzeitigem Ablaufenlassen des Verklebevorganges bis zu dessen Beendigung,
• wobei die retardierte Rückbildung der Ondulation gleichzeitig oder kurze Zeit später als die Beendigung des Verklebvorganges terminiert ist.

[0008] Unter dem Begriff "Ablängen eines einem Druckrapport entsprechenden Etikettenabschnittes" soll auch verstanden werden, die Etiketten aus einer Folie entsprechend auszustanzen.

[0009] Mit dem vorgenannten Verfahren gemäß Patentanspruch 1 wird damit die für den Hotmelt- oder anderen Klebstoff erforderliche Abbindezeit erreicht, indem durch das retardierte Rückbildenlassen der Ondulation nur eine geringe Spannung auf die Verklebungsstelle an den Etikettenabschnitt-Rändern vorhanden ist, die kleiner ist als die zum Abreißen der Verklebungsverbindung erforderliche Kraft. Andererseits kann das Material so eingestellt werden, daß eine Rest-Elastizität verbleibt, die das Etikett um die Außenseite des etikettierten Behälters genügend spannt, um auch eine geringe Schrumpfung des Behälters durch Nachlassen des Innendruckes auszugleichen.

[0010] Damit wird erreicht, daß, obwohl keine längeren Abbindezeiten des Hotmelt-Bindeklebstoffes erforderlich sind, trotzdem eine sichere Verbindung der Verklebung im Bereich der Etikettenäbschnitt-Ränder gegeben ist.

[0011] Folien, die für ein Verfahren der vorgenannten Art geeignet sind, sind dem Fachmann bekannt. Insbesondere eignen sich hier Etikettenabschnitte, die aus einem thermoplastischen Styrol-Butadien-Sequenzpolymer bestehen, das eine retardierende Rückbildung aufweist, wobei eine ausreichende Rest-Spannung verbleibt. Es lassen sich auch Etikettenabschnitte aus einem Folienmaterial herstellen, das aus Polyolefinen besteht, die mithilfe katalytischer Polymerisationsverfahren unter Zuhilfenahme von Metallocen-Katalysatoren gewonnen wurden.

[0012] Zum Ondulieren eignen sich an sich bekannte Wellenprägemaschinen oder Vorrichtungen, die ein "Ondulieren" durch Dehnen in verschiedenen Konfigurationen herstellen, beispielsweise auch in einer Chevron-Ondulation oder durch Dehnen in bestimmten abgeschlossenen Bereichen.

[0013] Unter Hotmelt-Klebstoffen werden Schmelzklebstoffe verstanden, insbesondere gesättigte Polyester, EthylenVinylacetat-Copolymerisate und Polyamidharze. In Bezug auf Anwendung und Merkmale wird verwiesen auf das Buch von Gerd HABENICHT, KLEBEN, Grundlagen, Technologie, Anwendung, 2. Aufl., Springer-Verlag, Berlin, 1990, Seiten 139-147.

[0014] Entsprechend den Erfordernissen wird eine Ondulation in einer Längenänderung von 110 bis 150° der Ursprungslänge vorgesehen, wobei vorzugsweise die Zeitdauer der retardierten Rückbildung auf die Ursprungslänge zwischen 90 msec und 1 sec liegen sollte.

[0015] Ausführung und Beispiele der Erfindung werden nachfolgend beschrieben:

Beispiel 1

[0016] Um zylindrische PET-Limonadenflaschen mit einem Durchmesser von 80 mm mit Etiketten zu versehen, werden 255 mm lange Etikettenabschnitte von einer bedruckten Kunstoffolien-Bahn rapportgemäß abgeschnitten. Die Kunststoffolien-Bahn besteht aus einer dreischichtigen, coextrudierten Folienlage. Diese bsteht aus einer in der Mittellage liegenden semi-elastischen Folie auf der Basis einer Acrysäure-Coply,eren von 100µm Dicke, die auf beiden Seiten belegt ist mit je einer Außenlage aus Polypropylen, mit einer Dicke von jeweils 20 µm, die der Folie insgesamt Transparenz und Steifigkeit verleihen.

[0017] Die elastische Innenlage kann auch ein Styrol-ButadienSequenzpolymer sein.

[0018] Im Bereich der Überlappnaht ist die Folie mit einer 10 µm dicken Polyethylen-Schicht als Hotmelt partiell versehen.

[0019] Die Etikettenabschnitte werden bei Raumtemperatur durch ein Zahnrad-Walzenpaar geschickt; beim Durchlaufen erhalten sie eine quer zur Etiketten-Längserstreckung verlaufende Ondulation bei einer Längenänderung auf 125% der Ursprungslänge, d.h. eine Längenänderung um 25%.

[0020] Die Etikettenabschnitte werden sodann innerhalb des Fülltaktes von 0,1 sec um die Flaschenaußenseite herumgelegt, wobei die Etikettenabschnitte zunächst noch stark onduliert sind. An den sich überlappenden Etikettenabschnitträndern wird durch einen Stempel die Hotmeltschicht bei einer Temperatur von 120°C zum Schmelzen gebracht. Das retardierte Zurückgehen der Ondulation setzt sich fort, wobei nur sehr geringe Spannungen auf die Verklebungsstelle wirken; die Spannungen sind aber ausreichend, um das Etikett um die Außenseite der Flasche zu halten. Der Vorgang des Abbindens und Abkühlens der Verklebung nimmt weniger Zeit in Anspruch als die retardierte Rückbildung der Ondulation (0,2 gegenüber 1,0 sec). Während dieser Zeit werden die PET-Flaschen in einer Transport-Wartestation angehalten. Die Abmessungen des Etikettes und der Verklebungsbereiche sind so bemessen, daß eine Restspannung im Etikett verbleibt.

Beispiel 2

[0021] Um zylindrische Arzneimittelfläschchen aus PE mit einem Umfang von 200 mm mit Etiketten zu versehen, werden 210 mm lange Etikettenabschnitte von einer bedruckten Kunstoffolien-Bahn rapportgemäß abgeschnitten. Die Kunststoffolien-Bahn besteht aus einer einschichtigen, flachextrudierten bedruckten Folie, die aus einem 20 µm dicken semi-elastischen Polypropylen, das mit einem Polymerisierungs-Verfahren gewonnen wurde, bei dem Metallocene als Katalysator verwandt wurden.

[0022] Die Etikettenabschnitte werden bei Raumtemperatur durch ein Zahnrad-Walzenpaar geschickt; beim Durchlaufen erhalten sie eine quer zur Etiketten-Längserstreckung verlaufende Ondulation bei einer Längenänderung auf 150% der Ursprungslänge, d.h. eine Längenänderung um 50%.

[0023] Die Etikettenabschnitte werden sodann innerhalb des Fülltaktes von 0,25 sec um die Behälteraußenseite herumgelegt, wobei die Etikettenabschnitte zunächst noch stark onduliert sind. An den sich überlappenden Etikettenabschnittsrändern wird durch Klebstoffauftrag mit einem Polymethylmethacrylat und Aufeinanderdrücken der Klebstoffränder eine Verklebung eingeleitet.

[0024] Das retardierte Zurückgehen der Ondulation setzt sich fort, wobei nur sehr geringe Spannungen auf die Verklebungsstelle wirken; die Spannungen sind aber ausreichend, um das Etikett um die Außenseite der Flasche zu halten. Der Vorgang des Abbindens der Verklebung nimmt weniger Zeit in Anspruch als die retardierte Rückbildung der Ondulation (0,3 gegenüber o,75 sec). Während dieser Zeit werden die Behälter in einer Transport-Wartestation angehalten.

[0025] Die Abmessungen des Etikettes und der Verklebungsbereiche sind so bemessen, daß eine Rest-Spannung im Etikett verbleibt. Insgesamt ist festzuhalten, daß das Verfahren ein spannungsfreies Abbinden des Klebstoffes erlaubt, wobei aufgrund der retardierten Ondulierung soviel Spannung auf das Etikett kommt, daß es fest an dem Behälter anliegt und auch bei einer geleerten Flasche aufgrund der Restschrumpfkraft trotz geringeren Flaschenumfanges nicht abfällt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Wrap-Around-Etikettieren von zylindrischen oder prismatischen Behältern, mit folgenden Verfahrenschritten:

- Ablängen eines einem Druckrapport entsprechenden Etikettenabschnittes von einer bedruckten, reversibel dehnbaren Kunststoffolien-Bahn mit einer durchgängigen oder rapportartig verteilten Klebstoffbeschichtung,

- Ondulieren des Etikettenabschnittes maximal bis zur Grenze der Reversibilität und zeitlich unmittelbar vor dem Aufbringen des Etikettenabschnittes auf die Behälter-Außenseite,

- Umlegen des ondulierten Etikettenabschnittes um die Behälter-Außenseite mit sich überlappenden Etikettenabschnitt-Rändern und Einleitung des Verklebevorganges durch Reaktion und/oder Erhitzen;

- retardiertes Rückbildenlassen der Ondulation bis zur Anlage des Etikettenabschnittes an die Behälteraußenseite bei gleichzeitigem Ablaufenlassen des Verklebevorganges bis zu dessen Beendigung,

- wobei die retardierte Rückbildung der Ondulation gleichzeitig oder kurze Zeit später als die Beendigung des Verklebvorganges terminiert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettenabschnitte aus einem thermoplastischen Styrol-Butadien-Sequenzpolymer bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettenabschnitte aus Folienmaterial mit einem hohen Anteil aus mit Metallocen-Katalysatoren hergestellten elastischen Polyolefinen, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, bestehen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ondulation eine Längenänderung auf 110 bis 150% der Ursprungslänge des Etikettenabschnittes eintritt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der retardierten Rückbildung auf die Ursprungslänge zwischen 90 msec und 1 sec liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoffbeschichtung eine solche aus Hotmelt-Klebstoff aufgebracht wird.