专利名称：包括可磁化部分的包装材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括可磁化部分的包装材料，其中，该材料用于形成例如，食品包装。
背景技术：
在从包装材料形成包装容器的包装技术中，在包装形成包装容器之前或在包装形成包装容器期间，将包装材料当作卷材提供是公知的。当进行诸如成型、密封、折叠等之类的最后加工(finishing)包装物的操作时，提供例如用于光学读取的引导标志以引导操作。这种引导标志有时被称为套准标志(register mark)。在包装层压板的印刷期间提供用于光学读取的套准标志，其中例如在将装饰或产品信息印刷在包装材料上期间。这种套准标志的一个问题是其消耗了成为包装表面的不能忽略的区域。另一个问题是这种套准标志必须依赖于在卷材上实施的与其他操作良好对准的印刷。因此，希望提供改进的包装层压板卷材标志的供给。
发明内容
本发明基于在包装层压板上能提供磁性标志的理解。在例如EP705759A1中提出了在包装材料的磁性记录介质中存储信息。在本发明的披露中提出了待由卷材形成的每一预期包装物(package)上的一个或一个以上的斑点(spot)被提供在该卷材上，其中该斑点包括可磁化颗粒以能进行磁性标记。根据第一方面，提供了包装材料，该包装材料包括在其上的多个可磁化部分，该可磁化部分作为待由该包装材料形成的每一包装物上的至少一斑点来提供，该斑点包括可磁化颗粒。该斑点可以是基本上选自由长方形、正方形、圆形、椭圆形和细长形状组成的组中的几何形状。该些斑点中的至少一个可成为磁性位置标记并可以有小于250mm2的面积，优选小于150mm2，优选小于25mm2。该斑点可包括数量在0. 5克每平方米印刷面积至4克每平方米印刷面积之间的可磁化颗粒，优选地在1. 5克每平方米至4克每平方米之间，优选地约2克每平方米。当材料卷材是被卷绕(spool)时，该材料可定义平行于卷绕辊的虚轴的横向方向，以及垂直于该横向方向的纵向方向，其中至少一可磁化部分可包括基本上沿着该卷材的纵向方向的带。该带可包括分段地划分的分块(part)，其中每一个分块是用于待由包装层压板形成的每一包装物的。可以设定在该些分块之间的分隔位置使得由包装层压板形成的包装能在该分隔(division)位置密封。该带可包括表示离密封拟定位置预定距离的磁性标志。该斑点可作为印刷(prints)提供，该印刷通过可磁化墨制造，该墨包括可磁化颗粒、溶剂和粘合剂。该可磁化颗粒可选自磁赤铁矿和赤铁矿。该粘合剂可选自由丙烯酸酯、 诸如苯乙烯丙烯酸聚合物之类的丙烯酸树脂、聚氨酯、硝化纤维素、聚酰胺和乳胶组成的组中。该粘合剂可包括该组中的两个，其中一个用作分散剂使得该可磁化颗粒均勻地分散在墨中，另一个用作粘附包装材料的胶粘剂。粘合剂的量可在该墨重量的20%至60%之间， 优选地在40 %至60 %之间，优选地在50 %至55 %之间。该墨可进一步包括添加剂，如蜡和 /或消泡剂。该蜡可包括包含聚乙烯、聚丙烯、硅树脂、聚酰胺、乙烯醋酸乙烯酯、乙烯醋酸丁酯、乙烯丙烯酸和聚四氟乙烯的组中的任意项。该消泡剂可包括硅树脂或矿物油。该溶剂可包括含有乙醇、乙基醋酸、水、异丙醇、乙二醇或防潮溶剂的组中的任意项。可磁化颗粒的量可在该墨重量的15%至40%之间，优选地该重量的30-35%。可磁化颗粒的大小可在0. 1 μ m至2. 5 μ m之间，优选地在0. 1 μ m至0. 8 μ m之间或优选地在0. 4 μ m和至1. 5 μ m之间，优选地约0. 3 μ m或优选地约1 μ m。
图1为根据实施方式所示的包装层压板卷材的示意图。图2为层压板结构的示例。图3为根据实施方式所示的包装层压板卷材的可磁化部分位置的示意图。图4为可磁化部分不同形状的示例。
具体实施例方式图1所示为包装材料的卷材100，在此提供了多个可磁化部分102。该可磁化部分优选地在印刷它们时分配使得待由该包装材料形成的每一包装物104有至少一可磁化部分102。虚线是虚构的并且意图显示将形成该包装物的多个分块。为了减小磁性材料的消耗，例如，可磁化墨的消耗，在意图放置磁性标志的分块处，将该可磁化部分作为斑点或类似物提供。因为在印刷和磁性标志分配之间的定位有精度的限制，参见光学标志的问题，所以该斑点优选地稍大于磁性标志所需的实际大小。因此，能处理任何合理的偏差。通常发生在通过印刷工艺的包装材料的卷材100上的无意的偏差在印刷期间出现在卷材横向以及机器方向，与实际使用的印刷技术无关。然而，这种印刷部分定位的偏差在任何方向都很少超过1mm。为了处理这些偏差，本发明至少部分地基于印刷的可磁化部分的几何大小和用于将需要的磁性信息分配给该可磁化部分的永久磁铁的相应几何大小之间的特别关系。这种关系用公制术语表示，使得印刷的可磁化部分的任何尺寸(长度和宽带)将比用于将需要的磁性信息分配给所述可磁化部分的永久磁铁的相应几何尺寸大至少3mm。换句话说，如果所使用的永久磁铁在被印刷的卷材的机器方向的长度尺寸为Lmm，那么该可磁化部分的相应长度尺寸将至少为L+3mm。同样，如果所使用的永久磁铁的在被印刷的卷材的横向方向的宽度尺寸为Bmm，那么，该可磁化部分的相应宽度尺寸将至少为B+3mm，以便获得该可磁化部分的足够尺寸从而处理在印刷期间不可避免的无意偏差。因此，可提供可磁化颗粒给该斑点，从而使该斑点能具备磁性标志，以及，根据该斑点的形状和大小通过调制磁化强度使该斑点具有更复杂的信息，这将进一步在下面阐述。该包装材料优选地是层压板，或诸如高分子材料之类的单层材料。图2所示为包括纸层202的包装层压板200，在其上能进行可磁化部分204的印刷，以及一层或一层以上的塑料涂层206。此处，术语塑料涂层应理解为包括用于食品容器的合适的高分子材料的任何涂层。该包装层压板也能包括金属箔层。为了能通过该金属箔层写入和读取该磁性标志，该金属优选地是非铁磁性的金属，如铝。可磁化部分的印刷优选地在该层的一侧面，该印刷位于面对预期形成的包装物的内部的层压板的层上。因此，它不干扰例如包装物上的装饰或产品信息之类的外部印制。该印刷优选地使用如上所述的可磁
化墨实施。图3所示为包装层压板300卷材，其包括多个可磁化部分302。可分布该可磁化部分使得待由包装层压板300形成的每一包装物有至少一个或一个以上的可磁化部分。该可磁化部分包括可磁化颗粒，例如通过将在下面描述的可磁化墨提供。根据磁性标志和要实施该磁性标志的目的，该可磁化部分或“斑点”可具有多种形状，如图4所示。该斑点可以是正方形、长方形、圆形、椭圆形、或者定向在该卷材横向或纵向方向的细长形状。该斑点的大小根据要实施的该标记的大小来选择。优选地，该斑点的大小稍大以便减小在该斑点印刷和给该斑点提供磁性标记之间的定位偏差中的任何问题。当然，较大的斑点能携带更大的磁化强度，其能用于增大低信息携带标志的磁场，因此更容易读取，尤其是在粗糙(harsh) 信号条件下，或配备更多复杂信息，例如携带关于该卷材或该卷材特定部分的信息。对于低信息携带标记，该斑点的面积为250mm2或更小，其等同于边长约为15_16mm的正方形斑点， 或直径约为17-18mm的圆形斑点。对大多数应用，面积为150mm2或更小就足够了，并且对某些应用，25mm2的面积或甚至更小的面积可能就足够了。携带复杂数据的可磁化部分适合细长的斑点或条。通过提供该细长部分使得其沿着该卷材的纵向方向拉伸，当该卷材在该卷材的制造和/或该包装物的最后加工期间移动时，该复杂数据恰好能相继写入和读取。该印刷的斑点优选地包括数量在0. 5克每平方米和4克每平方米斑点面积之间的磁性颗粒。较少数量的磁性颗粒可减小提供磁性信息的能力，较多数量的磁性颗粒可能仅仅增大了可磁化墨的消耗而没有改进其信息携带能力。因为墨可产生粘脏(setting-off) 问题，所以印刷较大量也可能是个问题，尤其在高速印刷中。优选的数量是在1. 5克每平方米到4克每平方米之间，以确保在各种条件下的信息携带能力。确保读取/写入、印刷以及墨消耗经济的合理的衡数量为约2克每平方米。配置的细长斑点或条位于距该卷材的纵向边界处的预定距离处，其中该条提供的数据也能用于某些应用中的该卷材的调准。该细长斑点或条是沿着卷材的带的部分，其被分段地分隔进而呈现出用于形成每个包装物的一分块(part)。该分隔优选地定位使得在没有可磁化印刷的分隔位置能形成包装密封。该带可具有磁性标志，该磁性标志通过被布置在距密封位置预定距离处来表明密封位置。提供可磁化墨使得能将可磁化部分提供在包装材料上。该墨包括用于提供可磁化部分磁性特征的可磁化颗粒。该墨进一步包括溶剂。溶剂的作用是能保持系统在印刷时分配流动的(flowing) 和运行的(open)墨。该溶剂是水基的或单体基的。溶剂的示例是乙醇，乙基醋酸，水，异丙醇，乙二醇，或缓凝剂溶剂(retarder solvent)。该墨进一步包括粘合剂，如丙烯酸酯、苯乙烯丙烯酸聚合物、聚氨酯、硝酸纤维素、 聚酰胺或乳胶。该粘合剂可包括若干例如上述成分之类的成分的混合物，以便给予墨所需要的属性。要考虑的属性是要有助于分散和稳定该墨中的磁性颗粒，有助于在印刷工艺过程中运输磁性颗粒，有助于给基底附着力，其中在该基底上，即在层压板层上进行印刷。要考虑的进一步属性是在印刷并提供合适的印刷属性后磁性颗粒的保护。例如，该粘合剂的一个成分能用作分散剂用于将该磁性颗粒均勻地分散在墨中，另一个能用作粘着在层压板上的粘结剂等。为了提供适合用于高速印刷的墨，粘合剂的量是该墨重量即湿重的20%到 60%之间。已发现合适的量是该墨重量的40%至60%之间。使用重量的50%到55%之间工作良好。该墨进一步包括添加剂，如蜡和/或消泡剂。合适的蜡可以是聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯、硅树脂、聚酰胺、乙烯醋酸乙烯酯、乙烯醋酸丁酯、乙烯丙烯酸等。蜡的量可变，但是应该足以防止墨粘脏或涂污。合适的消泡剂可以是硅树脂或矿物油。消泡剂的量应该足以防止墨在移动卷材上印刷期间，尤其是在高速印刷期间起泡。该墨可将可磁化颗粒和粘合剂混合通过例如连续的切变(shearing)或搅拌来制备。当该混合达到约40到50摄氏度时，按份进行的颗粒的增加可以中断，并快速的加入任何添加剂和流体，以便提供准备使用的(ready-to-use)墨，该添加剂例如消泡剂和/或蜡。该可磁化颗粒是赤铁矿或磁赤铁矿，或者两者的混合。因为对于其是否与食品接触没有限制，所以这些矿物质适用于食品包装。可磁化颗粒的量在该墨重量的15%到40% 之间，优选地在该墨重量的30%到35%。已发现当磁性标记应用于通过可磁化墨印刷的斑点上时，该可磁化颗粒的大小提供给剩余磁场(剩磁)或多或少的有利属性，该大小即根据该颗粒假定形状而确定的颗粒的长度、直径等。较小的颗粒，即在0. 1 μ m量级的大小，可能更分散，但是每个颗粒当然能持有较少的剩余磁场(剩磁)。同样，根据粘合剂、溶剂等的选择，在实践中这种小颗粒的分散可能是个问题，其中在墨的制备和处理期间小颗粒的结块可能是个问题。另一方面，较大的颗粒，即在一个或几个μ m量级的大小，当然不会像较小颗粒那么分散，而且每个颗粒能持有较多剩余磁场(剩磁)，并且颗粒的结块将不那么明显。已发现大小进一步增大的颗粒不能增大总的剩余磁场(剩磁)，从而能让斑点的墨量保持不变。因此该可磁化颗粒的合适大小在0. Ιμπι到2. 5μπι之间。对一个实施方式，优选地大小在1 μ m到8 μ m之间，或对另一个实施方式，优选地大小在0. 4 μ m到1. 5 μ m之间。例如，小颗粒法具有约0. 3 μ m的颗粒大小以便在分散和结块问题之间提供合适的权衡。另一个方法具有约Iym的颗粒大小使得每个颗粒能提供显著的磁场量以及最小化结块问题。另一个实施方式具有约0. 4， 0. 5，0. 6或0. 7 μ m的颗粒大小以提供上述两个其他示例的一些好处。此处，以“约”的方式给出的大小应根据由于该颗粒的形状不能给出确定的几何距离来测量以及因为在制备时该颗粒的大小能自然扩散这两者进行解释。例如说，选择半微米大小的颗粒，但是该颗粒通过研磨制备并且具有微小的不规则形状。因此，平均颗粒在穿过其最大可用方向是半微米，同时在穿过其最小方向仅有0. 35 μ m。进一步，对于最大方向，80 %的颗粒可能有分布在0. 45 μ m到0. 55 μ m之间的大小，而剩余的20%可能在前述范围之外，尤其是对由研磨导致的较小颗粒。这个示例当然适用于任何选择的大小。该分布也能通过研磨后的筛选而降低。
权利要求
1.包装材料，其上包括有多个可磁化部分，所述可磁化部分作为待由所述包装材料形成的每一包装物上的至少一斑点来提供，所述斑点包括在略小于所述至少一斑点的总区域的所述斑点的区域内被磁化的可磁化颗粒。
2.根据权利要求1所述的材料，其中，可磁化的所述至少一斑点有规则的几何形状。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，可磁化的所述至少一斑点有选自由长方形、正方形、圆形、椭圆形和细长形状组成的组中的几何形状。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的材料，其中，可磁化的所述至少一斑点用于磁性位置标记。
5.根据权利要求4所述的材料，其中，用于磁性位置标记的所述可磁化的斑点具有小于250mm2的面积，优选地小于150mm2，优选地小于25mm2。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的材料，其中所述斑点包括数量在0.5克每平方米印刷面积到4克每平方米印刷面积之间的可磁化颗粒，优选地在1. 5克每平方米到4克每平方米之间，优选地约为2克每平方米。
全文摘要
本发明披露了其上包含有多个可磁化部分的包装材料。该可磁化部分作为待由该包装材料形成的每一包装物上的至少一斑点来提供。该斑点包括在略小于所述斑点的总区域的所述斑点的区域内被磁化的可磁化颗粒。
文档编号B65B61/02GK102448830SQ201080022812
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月10日 优先权日2009年5月29日
发明者伊什特万·尤尔夫洛斯, 安-夏洛特·克林特, 拉尔斯·贝里霍尔茨, 汤米·尼尔松 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司