Пакувальний матеріал, що містить намагнічувані ділянки

Реферат: Запропонований пакувальний матеріал, що містить на собі множину намагнічуваних ділянок. Намагнічувані ділянки забезпечені у вигляді по щонайменше одній точці на упаковку, що підлягає утворенню з пакувального матеріалу. Точки містять намагнічувані частинки, намагнічені в області вказаної точки, яка дещо менша, ніж загальна площа вказаної точки. UA 105930 C2 (12) UA 105930 C2 UA 105930 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Даний винахід стосується пакувального матеріалу, що містить намагнічувані ділянки, причому матеріал призначений для формування, наприклад, харчових упаковок. Рівень техніки У технології упаковки, коли пакувальний контейнер утворюється з пакувального матеріалу, відоме забезпечення пакувального матеріалу у вигляді полотна, яке до або під час упаковування формується в пакувальний контейнер. Напрямні мітки, наприклад, для оптичного зчитування, були забезпечені для спрямування операцій при завершенні упаковування, таких як утворення, запечатування, згинання і т. д. Такі напрямні мітки іноді називаються реєструючими мітками. Реєструюча мітка для оптичного зчитування забезпечується під час друку пакувального шаруватого матеріалу, коли, наприклад, художнє оформлення або інформація про продукт надрукована на пакувальному матеріалі. Проблема з такими реєструючими мітками полягає в тому, що вони займають значну площу того, що стає зовнішньою частиною упаковки. Додаткова проблема полягає в тому, що така реєструюча мітка повинна залежати від друку, що відбувається одночасно з іншими операціями, які виконуються на полотні. Отже, необхідно забезпечити вдосконалене забезпечення маркувань полотна пакувального шаруватого матеріалу. Короткий опис винаходу Даний винахід оснований на розумінні того, що магнітне маркування може бути забезпечене на пакувальному шаруватому матеріалі. Зберігання інформації на магнітному носії запису в пакувальному матеріалі було запропоноване, наприклад, в EP 705759 Al. У даному описі винаходу, запропоновано, що одна або більше точок на передбачувану упаковку, що підлягає утворенню з полотна, забезпечена на полотні, причому точки містять намагнічувані частинки, таким чином, забезпечуючи магнітне маркування. Відповідно до першого аспекту, забезпечений пакувальний матеріал, що містить на собі множину намагнічуваних ділянок, виконаних у вигляді по щонайменше одній точці на упаковку, що підлягає формуванню з пакувального матеріалу, при цьому точки містять намагнічувані частинки. По суті, точка може мати геометричну форму, вибрану з групи, що складається з прямокутної, квадратної, круглої, овальної і видовженої форми. Щонайменше одна з точок може 2 бути призначена для магнітного позначення положення і може мати площу меншу ніж 250 мм , 2 2 переважно меншу ніж 150 мм , переважно меншу ніж 25 мм . 2 Точки можуть містити намагнічувані частинки в кількості від 0,5 до 4 г/м друкованої площі, 2 2 переважно від 1,5 до 4 г/м , переважно близько 2 г/м . Матеріал може задавати поперечний напрямок, що є паралельним відносно уявної осі рулону, коли полотно матеріалу змотане, і подовжній напрямок, перпендикулярний відносно поперечного напрямку, причому щонайменше одна з намагнічуваних ділянок може містити стрічку, по суті, вздовж подовжнього напрямку полотна. Стрічка може містити розділені на фрагменти частини, причому одна частина наявна для кожної упаковки, що підлягає утворенню з пакувального шаруватого матеріалу. Розділення між частинами може бути розташоване таким чином, щоб запечатування упаковки, що підлягає формуванню з пакувального шаруватого матеріалу, забезпечувалося в місці розділення. Стрічка може містити магнітну мітку, що вказує задану відстань до наміченого місця запечатування. Точки можуть бути забезпечені у вигляді відбитків, які виконані за допомогою намагнічуваного чорнила, що містить намагнічувані частинки, розчинник і зв'язувальну речовину. Намагнічувані частинки можуть бути вибрані з групи, що складається з магеміту і гематиту. Зв'язувальна речовина може бути вибрана з групи, що складається з акрилату, акрилових матеріалів, таких як стирол-акриловий співполімер, поліуретану, нітроцелюлози, поліаміду і латексу. Зв'язувальна речовина може містити дві з груп, причому одна служить як диспергуючий агент таким чином, що намагнічувані частинки рівномірно диспергуються в чорнилі, а інша служить як адгезив для пакувального матеріалу. Кількість зв'язувальної речовини може становити від 20 до 60 процентів від маси чорнила, переважно, від 40 до 60 процентів, переважно, від 50 до 55 процентів. Чорнило може додатково містити добавки, такі як віск і/або протиспінюючий реагент. Віск може містити будь-яку з групи, що містить поліетилен, поліпропілен, силікон, поліамід, етилен-вініл ацетат, етилен бутилацетат, етилен-акрилову кислоту і політетрафторетилен. Протиспінюючий реагент може містити силіконове або мінеральне масло. Розчинник може містити будь-яку з груп, що містить етанол, етилацетат, воду, ізопропанол, гліколь або розчинник-уповільнювач. Кількість намагнічуваних частинок може становити від 15 до 40 процентів маси чорнила, переважно 30-35 процентів з розрахунку на масу. 1 UA 105930 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Розмір намагнічуваних частинок може становити від 0,1 до 2,5 мкм, переважно від 0,1 до 0,8 мкм або, переважно від 0,4 до 1,5 мкм, переважно, близько 0,3 або, переважно, близько 1 мкм. Короткий опис креслень Фіг. 1 - схематичний вигляд полотна пакувального шаруватого матеріалу відповідно до варіанта здійснення; Фіг. 2 - приклад шаруватої структури; Фіг. 3 - схематичний вигляд полотна пакувального шаруватого матеріалу відповідно до варіанта здійснення щодо положень намагнічуваних ділянок; і Фіг. 4 - різні приклади форм намагнічуваних ділянок. Докладний опис винаходу На фіг. 1 показане полотно 100 пакувального матеріалу, де забезпечена множина намагнічуваних ділянок 102. Намагнічувані ділянки, переважно, розподіляються при їх друкуванні таким чином, щоб було по щонайменше одній намагнічуваній ділянці 102 на упаковку 104, що підлягає утворенню з пакувального матеріалу. Пунктирні лінії є уявними і призначені для того, щоб показати множину частин, які будуть утворювати упаковки. Для зменшення витрати магнітного матеріалу, наприклад, витрати намагнічуваного чорнила, намагнічувані ділянки забезпечені у вигляді точок або тому подібного на частинах, де передбачається розташувати магнітні мітки. Оскільки має місце обмежена точність розташування між друком і привласненням магнітної мітки, наприклад, проблема з оптичними мітками, точки, переважно, мають трохи більший розмір, ніж фактичний розмір, що вимагається для магнітної мітки. Таким чином, може бути відрегульоване будь-яке допустиме відхилення. Випадкові зміни, які звичайно виникають в розташуванні намагнічуваної ділянки 102 на полотні 100 пакувального матеріалу за допомогою друку, незалежно від технології друку, що фактично використовується, з'являються в поперечному, а також в подовжньому напрямку полотна під час друку. Однак, зміни в розташуванні таких надрукованих ділянок дуже рідко перевищують 1 мм в будь-якому напрямку. Для того, щоб справитися з такими змінами, винахід щонайменше частково оснований на унікальному взаємозв'язку між геометричним розміром надрукованої намагнічуваної ділянки і відповідним геометричним розміром постійного магніта, що підлягає використанню для присвоєння необхідної магнітної інформації вказаній ділянці. Це відношення може бути виражене в метричних значеннях таким чином, що будь-який розмір (довжина і ширина) надрукованої намагнічуваної ділянки повинен бути щонайменше на 3 мм більшим, ніж відповідний геометричний розмір постійного магніта, що використовується для присвоєння необхідної магнітної інформації вказаній намагнічуваній ділянці. Іншими словами, якщо використовуваний постійний магніт має розмір довжини L мм в подовжньому напрямку полотна для друку, то відповідний розмір довжини намагнічуваної ділянки повинен бути щонайменше L+3 мм. Подібним чином, якщо використовуваний постійний магніт має розмір ширини В мм в поперечному напрямку полотна для друку, то відповідний розмір ширини намагнічуваної ділянки повинен бути щонайменше В+3 мм для одержання достатнього розміру намагнічуваної ділянки, що справляється з неминучими випадковими змінами під час друку. Таким чином, точки забезпечені з намагнічуваними частинками, які можуть бути забезпечені з магнітними мітками, і, як буде додатково пояснено нижче, залежно від форми і розміру точок, можуть бути забезпечені з більш комплексною інформацією за допомогою модульованого намагнічування. Пакувальний матеріал, переважно, являє собою шаруватий матеріал, або одношаровий матеріал, такий як полімерний матеріал. На фіг. 2 показано, що пакувальний шаруватий матеріал 200 може містити шар паперу 202, на який може виконуватися друк намагнічуваних ділянок 204, і один або більше шарів пластикового покриття 206. Тут, термін пластикове покриття потрібно розглядати як будь-яке покриття, що включає придатні полімери для харчових контейнерів. Пакувальний шаруватий матеріал також може містити шар металевої фольги. Для того, щоб можна було записувати і зчитувати магнітну мітку через шар металевої фольги, метал, переважно, є неферомагнітним, таким як алюміній. Друк намагнічуваних ділянок, переважно, виконується на стороні шару, на який здійснюється друк, шаруватого матеріалу, повернутій до передбачуваної внутрішньої частини упаковки, що підлягає утворенню. Таким чином, вона не заважає зовнішньому друку, наприклад, художньому оформленню або інформації про продукт на упаковці. Друк, переважно, виконується за допомогою використання намагнічуваного чорнила, як показано вище. На фіг. 3 показане полотно пакувального шаруватого матеріалу 300, що містить множину намагнічуваних ділянок 302. Намагнічувані ділянки можуть бути розподілені таким чином, щоб була щонайменше одна або більше намагнічуваних ділянок на упаковку, що підлягає утворенню з пакувального шаруватого матеріалу 300. Намагнічувані ділянки містять намагнічувані частинки, наприклад, забезпечені за допомогою намагнічуваного чорнила, як буде показано 2 UA 105930 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нижче. Намагнічувані ділянки або "точки" можуть мати множину форм, як показано на фіг. 4, залежно від магнітної мітки і значення магнітної мітки, яке вона має намір нести. Точки можуть бути квадратними, прямокутними, круглими, овальними або мати видовжену форму, орієнтовану в подовжньому або поперечному напрямку полотна. Розмір точки вибирається залежно від розміру мітки, яку вона має намір нести. Переважно, розмір точки трохи більший для виключення будь-якої проблеми відхилення розташування між друком точки і забезпеченням магнітної мітки для неї. Більша точка, звичайно, може мати більше намагнічування, яке може використовуватися для збільшення магнітного поля низькоінформаційної несучої мітки, яка, таким чином, буде легшою для зчитування, особливо при жорстких умовах сигналу, або буде забезпечена з більш комплексною інформацією, наприклад, несучи інформацію про полотно або конкретну частину полотна. Для 2 низькоінформаційної несучої мітки, точка може мати площу 250 мм або менше, що для квадратної точки рівноцінно стороні близько 15-16 мм, або круглій точці з діаметром близько 172 18 мм. Для багатьох застосувань, площа 150 мм або менше є достатньою, а для деяких 2 застосувань площа 25 мм або навіть менше може бути достатньою. Можуть використовуватися намагнічувані ділянки для несення комплексних даних, видовжена точка або смужка. За допомогою забезпечення видовженої ділянки таким чином, що вона проходить в подовжньому напрямку полотна, подальший запис і зчитування комплексних даних чітко забезпечується, коли полотно переміщується під час виготовлення полотна і/або завершення упаковувань. 2 Надруковані точки, переважно, містять деяку кількість магнітних частинок від 0,5 до 4 г/м площі точки. Менші кількості можуть знизити здатність забезпечувати магнітну інформацію, а більші кількості можуть тільки збільшити витрату намагнічуваного чорнила, не поліпшуючи здатностей несення інформації. Друк більших кількостей також може бути проблемою, особливо при високошвидкісному друці, оскільки чорнило може викликати проблеми з відмарюванням. 2 Переважна кількість становить від 1,5 до 4 г/м для забезпечення здатностей несіння інформації при різних умовах. Компромісне співвідношення між надійним зчитуванням/записом, друком і 2 економією витрати чорнила дає близько 2 г/м . Розташування видовженої точки або смужки може бути встановлене на заданій відстані від подовжнього краю полотна, причому дані, забезпечені в смужці, також можуть використовуватися для вирівнювання полотна в деяких застосуваннях. Видовжена точка або смужка може бути частиною стрічки вздовж полотна, розділеного на фрагменти таким чином, що одна частина наявна для кожної упаковки, що підлягає утворенню. Розділення, переважно, розташоване таким чином, що запечатування упаковки, яка підлягає утворенню, забезпечується в місці розділення, де немає намагнічуваного друку. Стрічка може мати магнітну мітку, що вказує місце запечатування, завдяки розташуванню на заданій відстані від місця запечатування. Намагнічуване чорнило забезпечена таким чином, що намагнічувані ділянки можуть бути забезпечені на пакувальному матеріалі. Чорнило містить намагнічувані частинки для забезпечення магнітних властивостей намагнічуваних ділянок. Чорнило додатково містить розчинник. Задача розчинника може полягати в підтримці системи для розподілу чорнила при друці рухомому і відкритому. Розчинник може бути на основі води або на основі мономеру. Прикладами розчинників є етанол, етилацетат, вода, ізопропанол, гліколь або розчинник-уповільнювач. Чорнило додатково містить зв'язувальну речовину, таку як акрилат, стирол-акриловий співполімер, поліуретан, нітроцелюлозу, поліамід або латекс. Зв'язувальна речовина може містити суміш з декількох компонентів, наприклад, згаданих вище, для надання чорнилу необхідних властивостей. Властивості, що підлягають розгляду, полягають в сприянні диспергуванню і стабілізації магнітних частинок в чорнилі, перенесенню магнітних частинок під час процесу друку, наданню адгезії підкладці, на якій виконується друк, тобто на шарі шаруватого матеріалу. Додаткові властивості, що підлягають розгляду, полягають в захисті магнітних частинок після друку і забезпеченні належних властивостей друку. Наприклад, один компонент зв'язувальної речовини може служити як диспергуючий агент для рівномірного диспергування магнітних частинок в чорнилі, тоді як інший може служити як і адгезив для шаруватого матеріалу і т. д. Для забезпечення чорнила, яке підходить для високошвидкісного друку, кількість зв'язувальної речовини може становити від 20 до 60 процентів від маси чорнила, тобто повної маси. Було встановлено, що придатна кількість становить від 40 до 60 процентів. Використання від 50 до 55 процентів добре працювало. Чорнило може додатково містити добавки, такі як віск і/або протиспінюючий реагент. Прийнятним воском можуть бути поліетилен, поліпропілен або політетрафторетилен, силікон, поліамід, етилен-вініл ацетат, етилен бутилацетат, етилен-акрилова кислота і т. д. Кількість 3 UA 105930 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 воску може варіюватися, але повинна бути достатньою для запобігання відмарюванню або змазуванню чорнила. Прийнятними протиспінюючими реагентами можуть бути силіконові або мінеральні масла. Кількість протиспінюючого реагенту повинна бути достатньою для запобігання спіненню чорнила під час друку на переміщуваному полотні, особливо при високошвидкісному друці. Чорнило може бути приготоване за допомогою змішування намагнічуваних частинок зі зв'язувальною речовиною, наприклад, за допомогою безперервного пересування або збовтування. Додавання частинок, яке може виконуватися частинами, може бути перерване, коли суміш досягає близько 40-50 градусів по Цельсію, з негайним додаванням будь-якої добавки, наприклад, протиспінюючого реагенту і/або воску, і текучого середовища, таким чином забезпечуючи готове до використання чорнило. Намагнічувані частинки можуть являти собою гематит або магеміт або їх комбінацію. Ці мінерали є прийнятними для харчових упаковок, оскільки не існує обмеження щодо того, чи можуть вони контактувати з продуктами харчування. Кількість намагнічуваних частинок становить від 15 до 40 процентів маси чорнила, переважно, 30-35 процентів з розрахунку на масу. Було встановлено, що розмір намагнічуваних частинок, тобто довжина упоперек частинки, діаметр і т. д. залежно від передбачуваної форми частинки, додає більш або менш переважних властивостей магнітного поля, що залишається (залишкова намагніченість), коли магнітна мітка наноситься на точку, надруковану за допомогою намагнічуваних чорнил. Менші частинки, тобто з розміром 0,1 мкм, можуть більше диспергуватися, але кожна частинка, звичайно, може утримувати менше магнітне поле, що залишається (залишкову намагніченість). Також, залежно від вибору зв'язувальної речовини, розчинника і т. д., диспергування таких маленьких частинок, на практиці, може бути проблемою, де скупчення маленьких частинок може бути проблемою під час приготування і поводження з чорнилом. З іншого боку, більші частинки, тобто з розміром один або декілька мкм, звичайно, можуть не так диспергуватися, як менші частинки, але кожна частинка може утримувати більше магнітне поле, що залишається (залишкову намагніченість), і скупчення частинок буде менш помітним. Було встановлено, що додаткове збільшення розміру частинки не збільшує магнітне поле, що залишається (залишкову намагніченість), агрегату, яке може утримуватися з кількістю чорнила точок, що підтримується постійною. Таким чином, прийнятний розмір намагнічуваних частинок може становити від 0,1 до 2,5 мкм. Переважні розміри можуть становити від 1 до 8 мкм для одного варіанта здійснення, або від 0,4 до 1,5 мкм для додаткового варіанта здійснення. Підхід маленьких частинок, наприклад, може полягати в наявності частинок з розміром близько 0,3 мкм для забезпечення придатного компромісу між диспергуванням і проблемою скупчення. Інший підхід може полягати в наявності частинок з розміром близько 1 мкм для забезпечення для кожної частинки можливості забезпечувати достатню величину магнітного поля і для зменшення до мінімуму проблеми скупчення. Додатковий варіант здійснення може полягати в наявності розміру частинки близько 0,4, 0,5, 0,6 або 0,7 мкм для забезпечення декількох з обох переваг для двох інших прикладів, наведених вище. Тут, розмір, заданий як "близько", потрібно інтерпретувати в світлі як того, що форма частинок може не давати певну геометричну відстань для вимірювання, так і того, що існує природне розкидання в розмірах частинок в результаті їх підготовки. Передбачимо, наприклад, що вибраний розмір частинки в половину мікрометра, але частинки підготовлюються за допомогою подрібнення і мають дещо неправильну форму. Таким чином, середня частинка, в такому випадку, може становити половину мікрометра у її найбільшому доступному напрямку, тоді як вона становить тільки 0,35 мкм у її найменшому напрямку. Більше того, для найбільшого напрямку, 80 процентів частинок можуть мати розкид від 0,45 до 0,55 мкм, тоді як інші 20 процентів можуть бути за межами цього діапазону, особливо до менших частинок, викликаних подрібненням. Звичайно, приклад є застосовним для будь-якого вибраного розміру. Розкид також може бути зменшений за допомогою відбирання частинок після подрібнення. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Пакувальний матеріал, що містить на собі множину намагнічуваних ділянок, виконаних у вигляді по щонайменше одній точці на упаковку, що підлягає формуванню з пакувального матеріалу, при цьому вказані точки містять намагнічувані частинки, намагнічені в ділянці, яка на щонайменше 3 мм коротша в напрямку довжини і на щонайменше 3 мм вужча в напрямку ширини за загальну площу вказаної щонайменше однієї точки. 2. Матеріал за п. 1, який відрізняється тим, що вказана щонайменше одна намагнічувана точка має правильну геометричну форму. 4 UA 105930 C2 5 10 3. Матеріал за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що вказана щонайменше одна намагнічувана точка має геометричну форму, вибрану з групи, що складається з прямокутної, квадратної, круглої, овальної і видовженої форми. 4. Матеріал за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що вказана щонайменше одна намагнічувана точка призначена для магнітного позначення положення. 5. Матеріал за п. 4, який відрізняється тим, що вказана намагнічувана точка, призначена для 2 2 магнітного позначення положення, має площу меншу 250 мм , переважно меншу 150 мм , 2 переважно меншу 25 мм . 6. Матеріал за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що точки містять намагнічувані 2 2 частинки в кількості від 0,5 до 4 г/м друкованої площі, переважно, від 1,5 до 4 г/м , переважно, 2 близько 2 г/м . 5 UA 105930 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6