DE2047319A1

DE2047319A1 - Verfahren zum Kennzeichnen von Gegen standen mit Leuchtstoffen

Info

Publication number: DE2047319A1
Application number: DE19702047319
Authority: DE
Inventors: Lelah Ahne Morris Richard Warren CrawfordsviUe Ind Carrell (V St A )
Original assignee: H C Industries, Ine , Crawfordsvil Ie, Ind (VStA)
Priority date: 1969-09-26
Filing date: 1970-09-25
Publication date: 1971-04-22
Also published as: US3628271A; DE2047319B2; GB1329728A; DE2047319C3

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL..ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

8 München 2, Rosental 7, 2. Aufg.

Tei.-Adr. leinpat Mlinchen Telefon (0811)261989

Postscheck-Konto: München 22045

den

25.September 1970

Unser Zeichen

Wy/Va/Sd

H-C INDUSTRIES, INC., Crawfordsville,Indiana 47933 U.S.A.

Verfahren zum Kennzeichnen von Gegenständen mit

Leuchtstoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kennzeichnen von Gegenständen mit Leuchtstoffen sowie die so gekennzeichneten Gegenstände, insbesondere BehälterverSchlüsse.

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 abgefüllten Getränken, sind normalerweise sichtbare Kennzeichnungen unzweckmäßig, da Flaschenverschlußkapseln, die mit Angaben über Marke und/ oder Geschmack versehen sind, sehr wenig Raum für weitere Kennzeichnungen bieten. Außerdem werden Flaschenverschlußkapseln

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vor dem Verschließen der Flasche bedruckt, so daß durch das Aufbringen sichtbarer Kennzeichnungen die aufgedruckte Bezeichnung verwischt würde.

Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, die Flaschenverschlußkapseln unter Verwendung einer Leuchtfarbe mit den gewünschten Kennzeichnungen zu versehen. Die USA-Patentanmeldung 776 192 vom 15.November 1968 offenbart eine mit Kennzeichnungen versehene Flaschenverschlußkapsel, auf deren Außenseite eine Leuchtfarbe aufgetragen ist, die einen harzhaltigen, normalerweise unsichtbaren Leuchtstoffüberzug auf der Außenfläche als gewünschte Kennzeichnung bildet, die sichtbar wird, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt wird.

In manchen Fällen unterliegen Flaschenverschlußkapseln bei normaler Verwendung einem Oberflächenabrieb. Beispielsweise ist es in der Getränkeflaschenabfüllindustrie 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 Fällen wurde festgestellt, daß als besondere Schicht in einem harzhaltigen Träger aufgebrachte Leuchtstoffmarkierungen manchmal abgeschabt und bis zur Unleserlichkeit verwischt werden.

Gemäß der Erfindung sollen Flaschenverschlüsse oder andere Verschluß teile für offene Behälter geschaffen werden, die an ihrer Außenfläche mit einem haftenden, harzhaltigen Überzug versehen sind und in bestimmten Bereichen auf diesem Überzug

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mit einer Leuchtfarbenzusammensetzung bezeichnet sind, die im wesentlichen aus einem Glanzleuchtstoff in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel besteht, das den haftenden Überzug in den mit der Markierung versehenen Bereichen weich macht, während diese Bereiche mit dem Lösungsmittel benetzt sind. Die Farbe ist frei von harzhaltigen Bindemitteln.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Flaschenverschlußkapsel mit den einem ultraviolleten Licht ausgesetzten verschlüsselten Kennzeichnungen und dem strichliert angedeuteten normalen Kapselaufdruck,

Fig. 2 die Verschlußkapsel bei normaler Beleuchtung mit sichtbarem normalen Kapselaufdruck und strichliert angedeuteten normalerweise unsichtbaren transparenten Kennzeichnungen,

Fig. 3 stark vergrößert eine Sennittansicht eines kleinen Ausschnitts des oberen Teils der Verschlußkapsel unmittelbar nach dem Auftragen der Leuchtfarbe,

Fig. 4 noch stärker vergrößert einen Teil des Ausschnitts nach Fig. 3 nach Eindringen der Leuchtfarbe in die äußere Lackschicht der Kapsel und Verdunsten des Oberflächenlösemittels und

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

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In der Zeichnung ist eine Ausfülirungsform der Erfindung dargestellt. Fig. 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 den Umfang des Bandes verteilten Standardverzahnungen

ist Die obere Fläche 12 des Kronenkorkens 10/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 gemäß 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 Fig. 1 dargestellt. Typisch für den Zweck solcher verschlüsselter Kennzeichnungen ist es, das Datum zu bezeiclinen, an dem das Erzeugnis in die mit dem Kronenkorken 10 versehene Flasche eingefüllt worden ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist dies der 23. Januar 1964. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellte besondere Anordnung beschränkt ist.

Wie später beschrieben, bestehen die verschlüsselten Kennzeichnungen aus einem glänzenden Leuchtstoff, der in einen äußeren haftenden überzug, beispielsweise einen Lack oder einen

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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. Wenn gewünscht, kann ein organischer farbiger Überzug 24 auf den Klebelack aufgebracht werden.

Daraufhin wird das dekorative oder funktionelle Farb-Muster 16 auf die Oberfläche des farbigen Überzugs 24 in einer oder mehreren Farben aufgetragen. Eine abschließende farblose oder 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 ist die Herstellung der Flaschenverschlußkapsel beendet und die Verschlußkapseln werden an die Einfüllstelle gegeben, wo sie zum dichten Verschließen gefüllter Getränkeflaschen verwendet werden und wo die normalerweise unsichtbaren verschlüsselten Kennzeichnungen 18 nach dem Füllen und Verschließen der Flaschen auf die Verschlußkapseln aufgebracht werden.

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Die Kennzeichnungen werden durch Bezeichnen der Verschlußkapsel mit einer Leuchtfarbe aufgebracht, die frei von harzhaltigen Bindemitteln ist und im wesentlichen aus einem Glanzleuahtstoff in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel besteht. Die Markierungen können durch jedes geeignete Verfahren bzw. mit jeder geeigneten Vorrichtung aufgebracht werden, beispielsweise nach der Lehre der USA-Patentanmeldung 776 114 vom 15.November 1968.

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 erwacht diese etwas, wie bei 18b in Fig. 4 gezeigt. Das 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 Glanzleuchtstoff in den vorher erweichten (und nun wieder hart gewordenen) Markierungsbereichen zurück, wie durch 18c dargestellt.

Um beste Ergebnisse zu erzielen, muß die Flüchtigkeit des Farblösungsmittels 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 Glanzleuchtstoff auf

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der Qberflache der Lackschicht in Form eines nicht haftenden Überzugs und bewirkt nicht die gewünschte Dauerhaftigkeit der Leuchtmarkierung.

Wenn andererseits das Farblösungsmittel zu wenig flüchtig ist, hebt sich der Lack ab und der Druck verschmiert, wenn die Flaschen gehandhabt werden. Für optimale Ergebnisse soll die Trocknungszeit des Lösungsmittels etwa das 1,7- bis 3,5-fache der Zeit von n-Butylazetat betragen. Geeignete Lösungsmittel sind Alkohole, Ester, Ketone und aliphatische Kohlenwasserstoffe. Aromatische Kohlenwasserstoffe und Chlorkohlenwasserstoffe können auch verwendet werden, vorausgesetzt daß das üruckrad 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 bestellt aus etwa 50 bis 75 Gew.-$> denaturiertem Äthylalkohol und etwa 25 bis 50 Gew.-# Methylisobutylketon, vorzugsweise 60 Gew.-^ Alkohol und 40 Gew.-# Keton.

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

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Geeignete Glanzleuchtstoffe sind im "Colour Index", Band 2, 2. Auflage, 1956 und Ergänzung von 1963, veröffentlicht von The Society Of Dyers And Colourists, Dean House, Picadilly, Bra-dford, Yorkshire, England, beschrieben. Geeignete Glanzleuchtstoffe sind die unter der Handelsbezeichnung "Calcofluor RWP" bekannten (im "Colour Index" als Glanzleuchtstoff 61 beschrieben), die eine blauviolette Fluoreszenz ergeben, ferner "Hiltamine Arctic White SOL" (beschrieben im "Colour Index" als Glanzleuchtstoff 68) und außerdem die Glanzleuchtstoffe 57, 69, 73, 74, (leuchtet grünlieigelb), 75 (leuchtet grünlich gelb), 76 (leuchtet gründlich blau), 77 (leuchtet rötlich blau), 78, 91 (hellrote Fluoreszenz), 128 (bläulichviolette Fluoreszenz), 130 (violette Fluoreszenz) und 132 (blaue Fluoreszenz).

Im allgemeinen beträgt die Menge des Glanzleuchtstoffs in der Leuchtfarbe etwa 1/8 bis etwa 5 Gew.-^, vorzugsweise etwa 1/4 bis 1/2 Gew.-S*.

Es sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich. So kann beispielsweise die Erfindung zum fluoreszierenden Markieren von anderen Gegenständen als Flaschenverschlußkapseln verwendet werden. Behälterverschlüsse im allgemeinen, einschließlich Deckel für Gefäße mit weiten Öffnungen, können gemäß der Erfindung mit 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

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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 Bezeichnen mit der Farbe gemäß der Erfindung zu gestatten.

Die Erfindung ist auch zum Bezeichnen von Behälterlörpern körpern anstelle der Verschlüsse geeignet, und zwar zum Bezeichnen beliebiger Gegenstände mit einer Außenfläche, die durch ein organisches Lösungsmittel erweichbar ist, so daß die Farbe in sie eindringen kann, gl-reichgültig, ob sie aus einem Überzug besteht oder einen Teil aus dem Herstellungsmaterial des Gegenstandes bildet.

Die Erfindung findet ihre größte Verwendungsmöglichkeit bei der Bezeichnung verhältnismäßig kleiner Flächen, wie Flaschenverschlußkapseln, da solche Flächen, wenn sie bereits mit Kennzeichnungen versehen sind, nur wenig Platz für zusätzliche sichtbare Markierungen haben. Jedoch auch bei verhältnismäßig großen Flächen ist die Beschriftung mit einer sichtbaren Farbe auf einem sich schnell bewegenden Herstellungsband unvorteilhaft, da Rollendruck (wie in Fig. 1 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.

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Claims

-;ü4731 9 - 10 Patentansprüche :

M.JVerfahren zum Kennzeichnen eines Gegenstandes mit einer harzhaltigen äußeren Oberfläche durch Markieren dieser Oberfläche in begrenzten Bereichen durch Kontakt mit einer Markierungsvorrichtung zum Aufbringen einer normalerweise unsichtbaren Leuchtfarbe und anschließendes Trocknen der Farbe zur Herstellung einer bei ultraviolettem Licht sichtbaren Kennzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe im wesentlichen aus einem Glanzleuchtstoff in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel besteht, das die Oberfläche in den gekennzeichneten Bereichen erweicht, während diese Bereiche durch das Lösungsmittel befeuchtet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu kennzeichnende Gegenstand ein Verschlußteil für offene Behälter ist, das an seiner äußeren Oberfläche mit einem haftenden harzhaltigen Überzug versehen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil eine Kronenkorkenkapsel (10) ist und daß die Kennzeichnung der mit den Kronenkorken versehenen Behälter bei ihrem fortlaufenden Vorbeiführen an einer Markierungsstelle durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel eine Trocknungszeit aufweist, die etwa das 1,7-bis 3,5-fache derjenigen von n-Butylazetat beträgt.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel etwa 50 bis 70 Gew.-$ denaturierten Äthylalkohol und 30 bis 50 Gew.-^ Methylisobutylketon enthält.
6. Verfahren nach Anspuch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der haftende Überzug mit einem Überzugslack (26) versehen ist.
7. Gegenstand mit einer nach dem Verfahren nach einem ( der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Kennzeichnung, mit einem Körper mit einer harzhaltigen äußeren Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (12) bestimmte umrissene, abgegrenzte Bereiche (18) aufweist, in denen zur Ausbildung einer bei ultraviolettem Licht sichtbaren Kennzeichnung eine normalerweise unsichtbare Leuchtfarbe aufgetragen und unter der Oberfläche (12) eingelagert ist.
8. Gegenstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche (12) einen haftenden Überzug (22) aufweist. ä
9. Gegenstand nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Behälterverschluß (10) ist, der einen auf einem offenen Behälter als Verschluß befestigbaren starren Körper hat, der auf seiner äußeren Oberfläche (12) mit einer haftenden harzhaltigen Überzugsschicht (22) versehen ist, in die die Leuchtfarbe in den abgegrenzten Bereichen (18) eingelagert ist.
10. Gegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein Getränkebehälter aus Glas und der Verschluß ein Kronenkorken ist.

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11. Gegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die haftende Überzugsschicht (22) von einer farbigen Zwischenschicht (24) überlagert ist, die normalerweise sichtbare Kennzeichnungen (16) aufweist.
12. Gegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die haftende Überzugsschicht (22) mit einer abschließenden Lackschicht (26) versehen ist.
13. Markierungsfarbe zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in ihr enthaltene Lösungsmittel aus etwa 50 bis 75 Gew. $> denaturiertem Äthylalkohol und etwa 25 bis 50 Gew.-^ Methylisobutylketon besteht.
14. Markierungsfarbe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der in ihr enthaltene Glanzleuchtstoff etwa 1/8 bis 5 Gew.-$ der Zusammensetzung beträgt.
15. Markierungsfarbe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel 60 Gew.-^ denaturierten Alkohol und 40 Gew.-^ Methylisobutylketon enthält.

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