KR100220789B1 - 두 개 이상의 물체를 단위화하는 방법, 포장품의 폐쇄.고정방법 및 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장, 운송 또는 다른 목적을 위해 물체들을 함께 고정시키는 수단과 관련된다. 많은 제조공장에 있어서, 패키지들은 조작, 저장 및 운송을 용이하게 하기 위해 다른 물체 또는 패키지들과 그룹화된다. 상기 그룹화는 "결합"으로서 명명된다. 결합의 가장 일반적인 형태는 팰릿화이다. 대개의 경우 팰릿의 안정은 신장랩을 사용하여 성취된다. 또한 이하의 문제를 피할 수 있는 포장 또는 스트래핑 재료를 구하는 것이 필요시된다: (4) 사용된 신장랩과 같은 쓰레기 물질의 과도한 양을 제거해야 하는 것 (5) 패키지의 이동을 초래하는, 스트래핑 재료의 과도한 이완을 최소화 해야 하는 것 (6) 패키지의 손상을 초래하는, 스트래핑 재료의 과도한 조임을 최소화 해야 하는 것. 본 발명은 패키지 등과 같은 물체를 신장가능하고, 저 점착성을 갖는 감압성 접착 테이프를 사용하여 결합시키는 수단을 제공한다. 상기 테이프는, 고도의 확장성을 갖고 탄성 회복도가 낮은 받침부를 구비한다. 상기 받침부는 하나 이상의 대표면 상에 감압성 접착제의 층을 형성한다.

Description

[발명의 명칭]

두 개 이상의 물체를 단위화하는 방법, 포장품의 폐쇄고정방법 및 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프

[발명의 분야]

본 발명은 보관, 운송 또는 기타 목적으로 물체를 고정시키기 위한 수단에 관한 것이다.

[종래 기술]

다수의 제조 공장에 있어서, 제품이나 포장품은 취급, 보관 및 운송이 쉽도록 다른 제품이나 포장품과 함께 몇 개의 개소에서 결속된다. 이러한 결속(grouping)을 일반적으로 "단위화(unitizing)"라 부른다. 가장 일반적인 형식의 결속은 아마도 "팔렛트화(palletization)"이다. 단위화의 일종인 팔렛트화는 단위 하물을 주로 포크 리프트 트럭에 의한 취급에 대처하도록 팔레스(pallet)에 결합하는 과정이다. 팔렛트 하물은 수직 강도와 수평 또는 측면 안정성이 있어야 한다. 하물(특히, 종이 상자나 콘테이너에 포장된 제품)의 적층 강도는 각 단(段)의 배열이나 방식에 좌우된다. 대부분의 경우, 기둥식 쌓기(column stack ; 한 개의 상자가 다른 상자의 위에 직접 배치되는 것)가 가장 큰 수직 강도를 발생시킨다. 그러나, 이 기둥식 쌓기는 측면 안정성이 없다. 맞물림 방식은 수직 강도는 어느 정도 손실되지만, 측면 안정성은 증대된다. 또한, 이들 방식은 팔레트 공간 활용을 극대화하는데 사용될 수 있다. 수직 적층 강도, 측면 안정성 및 공간 활용을 균형화한 궁극적 결과는 팔렛트화 방식의 배열일 수 있으며, 각 제품이나 포장품이 대체로 상이한 것을 요한다.

일부 장비 제조업자는 팔렛트화 작업 중에 하물을 안정화하기 위하여 이들의 팔렛트화 장치에 수평의 결박부를 추가하여 왔다. 공간 절약, 노동비 절감 및 취급의 단순화 외에도, 팔렛트화 중에 결박하는 일은 하물을 취급하기 전에 극도로 불안정한 하물을 안정시키는데 역시 효과적이다. 보통 두 개 또는 세 개의 단을 결박하면 대부분의 하물이 안정되는데, 대부분의 사용자는 위에서 두 번째 단만을 결박하고 있다.

저 비용으로 측면 안정성을 제공하는 한 가지 수단에는 하물의 단들을 함께 접합시키는 것이 있었다. 이 목적에 쓰이는 접착제는 하물을 분리시킬 수도 있는 측면 힘에 저항하도록 전단 강도가 우수하여야 한다. 또한, 이들 접착제는 제품이나 포장품을 손상시키는 일이 없이 하물을 해체시킬 수 있도록 인장 강도가 낮아야만 한다. 단위화 및 결속화한 하물을 고정시키는 데에는 강제(鋼製), 더욱이 최근에는 플라스틱제 결박 재료가 사용되어 왔다. 예컨대, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에스테르와 같은 플라스틱이 다수의 응용례에서 강을 대신하여 왔으며, 현재 일반적인 팔렛트 하물에 사용되는 결박 재료의 80는 플라스틱이다. 플라스틱 중에서도, 최신의 폴리에스테르 제품이 높은 파단 강도 때문에 강제 결박 재료 대체품으로서 가장 빈번하게 사용되어 왔다.

수 년 전에는, 팔렛트 하물의 수축 포장법(shrink wrapping)이 파격적인 인기를 누렸었다. 수축 포장법은 하물의 일체성을 보장하는 한편, 먼지, 오염물, 수분 및 불순물로부터 하물을 보호하였다. 그러나, 근래에는 에너지 비용의 상승으로 인해 그 초기의 인기를 상실하였다. 팔렛트 하물 주위의 필름을 수측시키기 위해 가끔 사용되는 대형의 오븐(oven)은 단위화 하물을 고정시키는 데에 에너지를 과다 소비하므로, 이러한 비용 상승으로 인해 수축 포장법은 그 자리에 에너지 효율이 더 나은 신장 포장법(stretch wrap)에게 양보하고 말았다.

이러한 신장 포장을 사용하면 팔렛트를 크게 안정시킬 수 있다. 신장 포장법에 의한 포장에 이용 가능한 장치는 수동 포장 장치로부터 자동 고속 시스템에 이르기까지 다양하다.

점차 더 인기를 얻고 있는 단위화의 한 분야의 일괄 포장(bundling)이다. 목재, 절연 시이트(sheet) 및 애완 동물 먹이용 봉지 등에 있어서 일괄 포장은 매우 큰 성공을 거두었다. 일괄 포장은 조명 기구 제조업을 비롯한 다양한 산업 분야에도 사용되어 왔다. 결박부, 접착제, 수축 포장 또는 신장 포장에 의한 팔렛트화, 단위화, 고정, 포장 및 일괄 포장은 거의 모든 포장 및 운송 분야에 일반적으로 사용되고 있다.

아래의 문제점들을 회피하게 될 포장 재료 또는 결박 재료를 찾는 것이 바람직하다.

① 침투력이 강한 점착성(粘着性) 접착제에 의한 콘테이너 표면으로부터의 섬유의 인장.

② 수축 포장 재료에 필요한 가열 장치을 없애는 것.

③ 팔렛트화 하물을 고정하기 위한 추가의 기계장치, 예컨대 결박 재료의 양끝을 결합시키기 위한 클립 등을 없애는 것.

④ 신장 포장 재료와 같은 사용하고 내버리는 과량의 쓰레기를 없애는 것.

⑤ 포장품의 움직임을 초래하는 결박 재료의 과도한 헐거움을 최소화하는 것.

⑥ 포장품의 손상을 초래하는 결박 재료의 과도한 조임을 최소화하는 것.

⑦ 단위화 하물의 주변 공기의 순환을 방지하여 습기 응축을 최소화하는 것.

[발명의 요약]

본 발명은, 예컨대 포장품을 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압(減壓) 접착 테이프를 사용하여 단위화하기 위한 수단을 제공한다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 접착 테이프는 적어도 한 쪽의 주표면에 감압 접착제층이 지지되는 고도로 신장 가능하고 실질적으로 비회복성의 지지 재료(backing)로 이루어져 있다. 이 테이프는 ① 기재에 단단하게 접착될 수 있으며, ② 신장되고 나면 점착성을 상실하는 두 가지의 성능이 있다.

일군(一郡)의 물체를 단위화하려면, 양호하게 롤로부터 제공되는 테이프의 작은 부분을 우선 처음 물체에 부착하고, 이어서 동시에 롤에 감겨져 있는 테이프의 경우에는 롤로부터 테이프를 풀고 신장시켜 점착성을 제거한 다음, 나머지 물체 주위를 감고, 마지막으로 신장되지 않은 테이프 부분을 그 물체군 중의 한 물체에 접착시켜 상기 신장되어 점착력을 상실한 테이프를 고정시킨다. 상기 테이프는 그 테이프의 접착제 부분들을 이것이 접착되어 있는 물체 영역으로부터 단순히 뜯어냄으로써 쉽게 제거할 수 있다.

신장 가능하고 점착성을 상실할 수 있는 감압 접착 테이프의 지지 재료의 영률(Young's modulus)은 약 2,500 psi(176/) 이상, 더 양호하게는 약 3,000 psi(211/) 이상 약 100,000 psi(7031/)미만, 더욱 더 양호하게는 약 5,000 psi (352/) 내지 약 30,000 psi(2109/)이다. 상기 지지 재료는 인장 강도가 높고 파괴점에서의 종방향 연신률이 약 150이상, 더 양호하게는 약 200이상, 더욱 더 양호하게는 약 600 내지 800이상이며, 또한 신장 후의 탄성 회복률은 양호하게는 약 50미만, 더 양호하게는 약 30미만으로 낮은 것이 좋다. 테이프가 파괴점까지 신장된 경우에는 테이프의 탄성률이 낮아지지만, 파괴점까지 신장되지 않은 경우 테이프는 단위화 하물에 장력을 인가하기에 충분한 잔류 탄성, 즉 대형 고무 밴드와 같은 탄성을 유지한다. 그러나, 고무 밴드와는 달리, 테이프는 회복률이 낮은 것이 좋다. 테이프가 전력 구동식 기계에 의해 부착되는 경우와 회복시에 재점착되지 않는 경우에는 비교적 회복률이 높은 테이프를 사용할 수 있다.

테이프의 감압 접착제층은 그 테이프가 접착되는 물체의 작은 영역에 부착되기에 충분한 전단 강도와 접착 유지력을 갖추고 있다. 어떤 기재(基材)에 대한 접착제의 유지력은 기재에 대한 접착제의 결합력보다 작고 지지 재료에 대한 접착제의 접착력보다 작은 것이 좋기 때문에, 접착제층 또는 그 일부는 지지 재료를 신장시켰을 때지지 재료로부터 분리되지 않는다. 또한, 접착제층은 크게 신장될 수 있는 것이 좋다. 테이프의 접착 부분을 테이프가 접착된 표면으로부터 35미만의 각도로 신장시킴으로써 접착 표면으로부터 확실하게 박리시킬 수 있다.

신장에 의한 테이프 점착성 상실 특성은 테이프가 물체 표면에 접착되는 것을 방지한다. 영구적인 접착은 물체의 접착 표면으로부터의 테이프 제거시 물체의 표면을 손상시키기 때문에, 이러한 점착성 상실 특성은 중요하다. 결박용으로 충분한 고정력을 제공하기 위해 물체에 접착되어야 하는 테이프의 양은 그 용도에 요하는 전체 테이프의 양에 비해 비교적 적다. 그러나, 신장 가능성이 있는 특성은 소정의 단위화용에 사용되는 테이프의 양을 비교적 줄일 수 있다.

신장시 점착성 상실 특성은 본 명세서에 기재된 테이프를 특히 팔렛트에 수용된 포장품들을 단위화하는데, 또 단일 포장품들을 폐쇄하여 고정하는데, 그리고 예컨대 목재, 금속 도는 섬유 재료로 제조된 봉재(棒材) 및 판재와 같은 헐거운 물품의 다발을 고정하는 데 사용되도록 해준다. 요컨대, 상기 테이프는 끈, 노끈(twine) 또는 와이어의 대체품으로 사용될 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 단을 이루어 배열되어 있고, 그 중 한 단의 포장품 주위에 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프가 한 줄씩 감겨 있는 복수 개의 포장품의 사시도이다.

제2도는 단을 이루어 배열되어 있고, 그 각 단의 포장품 주위에 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프가 한 줄씩 감겨 있는 복수 개의 포장품의 사시도이다.

제3(a)도는 단을 이루어 배열되어 있고, 포장품의 움직임이 최소화되도록 수개 단의 포장품 주위에 신장 가능하고 접착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이크가 한 줄 감겨 있는 복수 개의 포장품의 사시도이다.

제3(b)도는 제3(a)도에 도시된 복수 개의 포장품을 90회전시킨 상태의 사시도.

제4(a)도, 제4(b)도 및 제4(c)도는 각각 본 발명의 방법에 있어서 점착성이 상실되기 쉬운 테이크가 도시된 개략도이다.

제5도는 본 발명의 방법에 따라 신장되는 테이프에 의해 폐쇄고정한 종이 상자의 사시도이다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

본 발명에 적합한 테이프는 1990년 12월 20일에 본 발명의 출원인 명의로 출원하여 계류중인 미국 특허 출원 제07/632,173호에 충분히 기재되어 있다. 그러나, 상기 테이프 이외의 테이프도 역시 본 발명의 방법에 적합하게 사용될 수 있다. 일반적으로 테이프 10은 한 면 이상의 주표면에 감압 접착제층 14를 지지하는 지지 재료 (backing) 12를 포함한다. 감압 접착제층을 지지하고 있지 않은 지지 재료의 다른 주 표면은 저 접착력의 백사이즈(backsize) 조성물층을 지지하는 수도 있다.

본 발명에 유용한 테이프의 지지 재료로서 적합한 것으로는, ① 인장 강도가 높고, ② 파괴점에서 종방향 연신률이 약 50 내지 약 1,500, 양호하게는 약 150 내지 약 800, 더 양호하게는 약 200 내지 약 800, 더욱 더 양호하게는 약 600 내지 약 800이며, ③ 실질적으로 비탄성, 즉 신장 후의 탄성 회복률이 양호하게는 약 50미만, 더 양호하게는 약 30미만, 더욱 더 양호하게는 약 20미만이고, ④ 영률이 약 2,500 psi(176/) 이상, 양호하게는 약 3,000psi(211/) 이상 약 100,000 psi(7031/)미만, 더욱 양호하게는 약 5,000 psi (352/) 내지 약 30,000 psi(2109/)인 고도로 연신 가능한 중합체 시이트(polymeric sheet) 재료가 사용된다. 상기 재료의 영률을 측정하는 적당한 방법은 ASTM 시험법 D 882-88, "얇은 플라스틱 시이팅 재료의 인장 특성 표준 시험법(Standard Test Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Sheetiog)"에 기재되어 있다. 영률이 너무 낮으면 테이프가 소성을 잃고 탄성으로 된다.

본 발명의 테이프용 지지 재료로 대표적인 것의 적당한 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리엔틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 초저밀도 폴리에틸렌 등을 비롯한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌 등과 같은 폴리올레핀; 가소화 및 미가소화 폴리비닐 클로라이드 및 폴리비닐 아세테이트 등과 같은 비닐 코폴리머; 에틸렌/메타크릴레이트 코폴리머, 에틸렌/비닐 아세테이트 코폴리머, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 코폴리머 및 에틸렌/프로필렌 코폴리머 등과 같은 올레핀 코폴리머; 아크릴 폴리머 및 코폴리머 및 이들의 혼합물이 있다. 폴리프로필렌/폴리에틸렌, 폴리우레탄/폴리올레핀, 폴리우레탄/폴리카보네이트 및 폴리우레탄/폴리에스테르 등과 같은 플라스틱과 엘라스토머 재료 등의 혼합물 또는 배합물이 사용될 수 있다. 지지 재료는 통상 단일 필름이나 다층 필름 형태이다. 지지 재료는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 필름 중에서 선택되는 것이 좋으며, 가장 양호한 재료는 선형 저밀도 및 초저밀도 폴리에틸렌 필름이다.

지지 재료는 압출법, 공압출법(共押出法), 용제 주조법, 발포법(foaming) 부직포법 등과 같은 공지된 필름 성형법에 의해 성형될 수 있다. 지지 재료는 충분한 일체성을 유지하는 한, 가공 및 취급이 가능하도록 약 10 마이크로미터 내지 750 마이크로미터 범위의 두께로 될 수 있다. 두께가 약 10 마이크로미터보다 얇은 지지 재료는 침투력이 강한 접착제용으로는 좋지 않으며, 두께가 약 750 마이크로미터보다 두꺼운 지지 재료는 신장력이 필요 이상으로 높아지는 경향이 있으므로, 전력 구동식 기계에 의한 사용 이외에는 사용이 곤란하게 된다.

접착제층을 이루는 접착제는 감압 접착제로 이루어질 수 있는데, 이 감압 접착제의 접착 성능은 테이프의 용도에 좌우되며, 일반적으로 12.7/min의 박리율(剝離率)로 180의 박리각에서 PSTC-1 및 PSTC-3, 그리고 ASTM 시험법 D903-83으로 측정했을 때 일반적으로 약 4 N/dm 내지 약 200N/, 더 양호하게는 약 25 N/dm 내지 약 100 N/dm이다.

본 발명에 적합한 감압 접착제에는 천연 고무, 올레핀, 실리콘, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리우레탄, 스티렌-이소프렌-스티렌과 스티렌-부타디엔-스티렌의 블록 코폴리머 및 다른 엘라스토머 등과 같은 점착력이 있는 고무 접착제 및 방사법, 용해법, 현탁법 또는 유화법에 의해 중합될 수 있는 이소옥틸아크릴레이트와 아크릴산의 코폴리머 등과 같은 점착성 또는 비점착성 아크릴 접착제가 있다. 가장 양호한 접착제는 점착성이 있는 블록 코폴리머이다. 어떤 목적을 위해서는, 시간이 지나면 높은 접착력을 제공할 수 없는 접착제가 요망되므로, 테이프를 최적의 각도 미만으로 박리하여 제거하는 것이 포장품을 과도하게 손상시키지 않게 된다.

접착제층의 두께의 범위는 약 15 내지 약 1,000 마이크로미터, 양호하게는 약 25 내지 약 400 마이크로미터이다. 이러한 양호한 두께 범위에 있어서, 두꺼운 층에 비해 얇은 층이 점착력이 더 낮다. 별법으로, 접착제층의 접착제의 코팅 중량은 약 1/2 그레인/24 in²(0.005g/)내지 약 50 그레인/24 in²(0.502g/), 양호하게는 3 그레인/24 in²(0.030g/) 내지 15 그레인/24 in²(0.151g/)이다.

테이프가 신장되면 접착제는 점착성을 상실하여야 한다. 본 명세서에서 사용한 바와 같은 "점착성 상실(detackification)" 특성은 후술하는 바와 같은 「감압 점착력 시험」에 의해 측정되는 바와 같은 접착력 및 점착력 감소를 의미한다. 실제로, 테이프를 신장시킨 후에는 점착력이 양호하게는 약 10이상, 더 양호하게는 약 25이상, 더욱 더 양호하게는 약 50이상 감소된다. 이는 지지 재료의 표면적의 증가로 인해 접착제층의 코팅 중량이 감소되므로 접착제가 점착성을 상실하게 되는 것이다. 놀랍게도, 점착성 상실량은 단순히 단위 면적당 코팅 중량의 감소로부터 예상하였던 것 이상의 수준으로 된다.

본 발명의 테이프는 종래의 감압 접착 테이프 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 예컨대, 접착제를 지지 재료에 직접 코팅하거나, 또는 별개의 층으로서 형성한 다음 지지 재료에 적층시킬 수 있다. 어떤 경우에는, 지지 재료에 대한 접착제층의 접착력을 증대시키기 위하여,지지 재료를 코팅 단계나 적층 단게에 앞서 코로나 방전법, 플라즈마 방전법, 불꽃 처리법, 전자 비임 조사법, 자외선 방사법, 산화 부식법 또는 화학적 프라이밍법(priming)과 같은 1종 이상의 방법으로 전처리할 수 있다. 이러한 전 처리는 하이드록시에틸 아크릴레이트 또는 하이드록시에틸 메타크릴레이트 등과 같은 반응성 화학적 접착 촉진제 또는 기타 저분자량의 반응제의 존재하에 또는 부재하에 수행될 수 있다. 일반적으로, 중합체 필름의 지지 재료가 사용된 경우에는 코로나 방전법이 좋다.

롤로부터 테이프를 분배하는 것이 필요한 경우, 테이프가 쉽게 풀어질 수 있도록 감압 접착제를 지지하고 있지 않은 지지 재료의 주표면은 그 위에 저접착력의 백사이즈 조성물층을 지지하고 있는 것이 좋다. 별법으로, 감압 접착제층을 박리라이너(release liner)로 덮을 수도 있다. 본 발명에 적합한 저접착력의 백사이즈 조성물은, 예컨대 미국 특허 제2,532,011호, 제4,279,717호, 제4,961,963호, 제4,968,766호 및 제4,342,815호에 개시된 바와 같은 당업계에 공지된 조성물로부터 선택될 수 있다.

제1도에 도시된 바와 같은 가장 간단한 실시예에 있어서, 테이프(10)는 1단 이상의 물체, 예컨대 포장품(14)의 위에 놓여 있는 1단위 물체, 예컨대 포장품(12)의 주위에 감긴다. 이 간단한 실시예는 손쉬운 취급, 예컨대 창고 내에서와 같이 저속으로 팔렛트를 단거리 이동시키는 데에 매우 유용하다.

상기 실시예의 연장인 제2도에 도시된 바와 같은 실시예에 있어서, 테이프(20)는 1단 이상의 물체, 예컨대 포장품(24)의 위에 놓여 있는 1단의 물체, 예컨대 포장품(22)의 주의에 감기며, 두 번째 단의 물체, 예컨대 포장품(24)은 두 번째 줄의 테이프(26)에 의해 감길 수 있다. 그 다음 줄의 테이프 띠(28, 30, 32, 34)는 그 다음 단을 이루는 물체, 예컨대 포장품(36, 38, 40, 42)을 감기 위해 사용된다.

제3(a)도 및 제3(b)도에 도시된 바와 같은 보다 복잡한 실시예에 있어서, 테이프(50)는 복수 개의 단으로 배열된 일군의 물체, 예컨대 포장품(52) 주위에 교차 방식으로 감길 수 있다. 이 방식은 물체를 안정시키는 균등한 힘과 반작용력을 제공하므로, 진동력에 노출시 물체가 움직이는 것을 방지한다. 이러한 방식은 가혹한 취급 조건, 예컨대 도로에서의 고속 장거리 트럭 운송에 효과적일 수 있다.

제3(a)도 및 제3(b)도에 도시된 실시에와 관련하여, 재료 취급자는 지점 A에서 포장품(52)에 테이프(50)의 일부를 부착할 수 있다. 이 테이프 부분을 테이프(50)가 잇따라 신장되더라도 포장품(52)의 표면으로부터 벗겨지지 않도록 포장품(52)의 모퉁이 주위에 감아야 한다. 그 후, 테이프(50)를 신장하여 순서대로 지점 B에서 제2 포장품(52)과, 지점 C에서 제3 포장품(52)과, 지점 D에서 제4 포장품(52)과, 지점 A에서 제1 포장품(52)과, 지점 E에서 제5 포장품(52)과, 지점 F에서 제6 포장품(52)과, 지점 G에서 제7 포장품(52)과, 지점 H에서 제8 포장품(52)과, 지점 E에서 제5 포장품(52)과, 지점 J에서 제9 포장품(52)과, 지점 D에서 제4 포장품(52)과, 지점 K에서 제10 포장품(52)과, 지점 L에서 제11 포장품(52)과, 지점 C에서 제3 포장품(52)과, 지점 G에서 제8 포장품(52)과, 지점 K에서 제10 포장품(52)과, 지점 B에서 제2 포장품(52)과, 지점 J에서 제9 포장품(52)과, 지점 M에서 제12포장품(52)과, 지점 H에서 제8 포장품(52)과, 지점 L에서 제11 포장품(52)과, 지점 F에서 제6 포장품(52)과, 지점 M에서 제12 포장품(52) 및 지점 A에서 제1 포장품(52)과 접촉하도록 안내한다.

상기 테이프는 장력하에서 팔렛트의 포장품에 양호하게 부착되며, 따라서 테이프는 그 탄성을 일부 유지한다. 실제로, 테이프는 대형 고무 밴드처럼 작용한다.

그러나, 테이프는 고무 밴드보다는 회복력이 상당히 적은 것이 좋다.

물체로서 팔렛트 그 자체를 포함하는 것도 본 발명의 범위 내에 있다. 즉, 상기 테이프는 저장할 물체와 그 물체를 지지하고 있는 팔렛트의 주위를 감을 수 있다.

상기 테이프의 점착성 상실 특성 때문에 물체의 표면에 손상을 주는 일이 없이 그 테이프를 물체로부터 제거할 수 있다. 또한, 그 테이프를 신장시키면 테이프의 인장 강도가 증가된다는 사실도 밝혀졌다.

제4(a)도, 제4(b)도 및 제4(c)도에는 지지 재료(62) 및 감압 접착제층(64)이 구비된 테이프(60)를 이것이 물체(66)로부터 너무 일찍 떨어지지 않도록 하면서 잡아당겨 신장시키는 방법이 도시되어 있다. 제4(a)도에 도시된 바와 같이 테이프(60)를 수평 방향에서 35미만의 각도로 잡아당기면, 물체(66)의 표면(68)에 부착된 테이프(60)의 부분이 박리되어 더 이상 표면(68)에 부착되어 있지 않게 된다. 제4(b)도에 도시된 바와 같이, 테이프(60)를 수평 방향에서 약 35내지 약 45의 각도로 잡아당기면, 표면(68)에 부착된 테이프(60)의 부분이 점착성을 크게 상실하지 않게 되며 표면(68)에 부착된 채로 남아 있게 된다. 제4(c)도에 도시된 바와 같이, 테이프(60)를 수평 방향에서 45이상의 각도로 잡아당기면, 표면(68)에 부착된 테이프(60)의 부분을 점착성이 상실되지 않게 되며 표면(68)에 부착된 채로 남게된다. 별법으로, 테이프 사용자는 테이프가 부착되어 있는 물체의 표면으로부터 테이프를 제거하는 일이 없이 테이프를 신장시키기 위해 충분한 주의를 기울일 수 있다.

일군의 물체를 단위화하는 데 필요한 테이프의 양은 상기 물체들을 단위화하는 데 필요한 신장 포장 재료 또는 수축 포장 재료의 양보다 매우 적다. 따라서, 폐기를 요하는 고체 쓰레기가 적게 발생된다.

본 발명의 방법은 복수 개의 콘테이너 또는 물체를 팔렛트 또는 다른 형태의 플랫폼에 복수 개의 단으로 배치하는 경우 또는 이와 같이 배치되지 않은 경우에도 상기 복수 개의 콘테이너 또는 물체를 단위화하는 데에 사용될 수 있다.

본 발명의 방법은 단일 물체, 예컨데 상자(70)를 본 명세서에 기재된 바와 같은 테이프(72)로 감아 고정하기 위해 사용될 수도 있다. 제5도를 참조하면, 롤로부터 풀려 나온 테이프(72)의 작은 조각(74)을 지점 X에서 상자(70)의 표면(76)에 부착시킨다. 이어서, 테이프(72)를 롤(도시하지 않음)로부터 천천히 풀고 이와 동시에 신장시키면, 점착성이 상실되어 테이프(72)는 상자(70)에 부착되지 않게 된다. 테이프(72)를 푸는 것과 동시에 그 테이프를 상자(70)의 둘레에 감아 그 상자를 폐쇄한다. 상자(70)를 필요한 만큼 테이프로 감은 후, 테이프(72)의 작은 부분(78)을 롤에서 풀지만 신장시키지는 않는다. 이 부분을 지점 Y에서 상자(70)에 부착하여 폐쇄된 상자(70) 주위에 테이프(72)를 고정시킨다. 테이프(72)와 상자(70)에서 제거할 때 상자의 가능한 손상 영역은 지점 X과 지점 Y에만 국한된다. 제5도에 예시된 것 이외의 포장 방식을 사용하여 개개의 상자를 폐쇄고정할 수 있다.

본 명세서에 기재된 테이프의 사용이 포함되는 다른 방법으로는 마스킹(masking), 밀봉 및 절연이 있다.

여러 가지 응용례 주 예컨대 자동차 분야에 있어서, 마스킹 면의 불규칙성에 일치시킬 필요가 있기 때문에 마스킹이 중요하다. 이 경우, 필요한 일치성을 달성하는 데 신장능을 이용할 수 있다. 일반적으로 신장은 일치성이 필요한 곳에는 저 신장률, 예컨대 10 내지 20의 신장률로 수행된다.

배관 작업 분야에 있어서는 테이프는 제2 튜브에 연결시킬 제1 튜브의 나사 주위를 감는 데 사용될 수 있다. 폴리테트라플루오르에틸렌 연결구(連結具)를 사용하는 대신에, 상기 신장 가능한 테이프를 사용하여 상기 나사를 밀봉하기 위한 매우 얇은 층을 형성할 수 있다.

저전압 전기 용도에 있어서는, 상기 신장 가능한 테이프를 절연 목적으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 테이프의 다른 유용한 응용례는 본 발명의 테이프 신장시켜 케이블 주위의 나선형 모양으로 감아 복수 개의 케이블을 감싸는 것이다.

테이프의 신장된 부위에서는 물체에 대한 테이프의 접착력은 신장도 또는 적절한 접착력을 구체적으로 정함으로써 조절될 수 있다.

전술한 바와 같은 테이프만큼 다수의 유용한 기능을 나타내지는 않지만, 양쪽 주표면에 접착제층을 지지하고 있는 지지 재료로 이루어진 테이프도 역시 본 발명의 방법에 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 따라 상세히 설명하겠다. 그러나, 이들 실시예에 의하여 본 발명이 제한받는 것은 아니다.

[시험법]

[감압 점착력 시험]

2.54 2.54의 테이프 띠를 중량이 78.5g인 환형 링에 부착하였다. 스테인레스강 시험 탐침(SS)이나 폴리에틸렌 시험 탐침(PE)[양자 모두 직경이 3/8인치[0.95]이다]을 1/sec의 속도로 환형 링의 중심을 통과하여 들어 올려 접착제 지지 표면과 접촉시켰다. 1초간 체류시킨 후, 시험 탐침을 접착제 지지 표면에서 분리하고, 상기 시험 탐침을 접착제 지지 표면으로부터 분리시키는데 필요한 힘을 측정하여 기록하였다. 이 시험의 보다 상세한 설명은 ASTM 시험법 D2979-82에 개시되어 있다.

[스테인레스강에 대한 180박리 접착력]

길이가 10 내지 12인치(25.4 내지 30.5), 폭이 1인치(2.54)인 테이프 시료를 길이가 5인치(12.7), 폭이 2인치(5.08), 두께가 1/16인치(0.159)인 스테인레스강(AISI 302 또는 304) 시험판을 따라 부착하여, 그 테이프 시료의 5 내지 7인치(12.7 내지 17.8)가 시험판의 가장자리를 지나 연장되도록 하였다. 상기 테이프 시료를 5lb(2.27)의 롤러에 각 방향으로 1회 감았다. 상기 시험판과 접촉하지 않는 테이프 시료의 단부를 접어 뒤집어 약 1인치(2.54)를 그 시험판으로부터 벗겨내었다. 상기 시험판의 단부를 인장 시험 장치의 아랫턱에 클램프로 고정하였다. 상기 테이프 시료의 단부를 이중으로 하여 탭(tab)을 형성하였다. 이 탭을 인장 시험 장치의 윗턱에 클램프로 고정하였다. 이들 턱을 12인치/분(30.5/min)의 속도로 분리시켜, 그 평균 접착력 값을 기록하였다. 이 시험에 관한 추가의 상세한 설명은 "감압 테이프 시험법"["Test Methods for Pressure-sensitive Tapes", Pressure-Sensitine Tape Council, Glenview, Illinois, 9th Edition, as PSTC-3]에 기재되어 있다.

[섬유판에 대한 180박리 점착력]

이 시험은 이중 코팅된 테이프의 의해 시험 표면이 스테인레스강 시험판의 한쪽 표면 전체에 부착된 모시니(Mosinee) 696-C 용지[위스콘신주 모시니에 소재하는 모시니 페이퍼 코포레이션(Mosinee Paper Corp.)으로부터 구득됨]라는 점을 제외하고는, 스테인레스강에 대한 180박리 점착력 시험과 동일한 방법으로 실시하였다.

[골판지에 대한 180박리 점착력]

이 시험은 시험 표면이 종방향으로 연장되는 세로 홈이 파여진 폭 2인치(5.08), 길이 5인치(12.7), 두께 0.165인치(0.419)의 200# 크라프트 접합형 골판지 상자 재료인 점을 제외하고는, 전술한 180박리 점착력 시험과 동일한 방법으로 실시하였다.

[단위화 하물의 기계적 취급]

골판지로 제조되고, 크기가 10.5인치(26.7)12.5인치(31.8)15.25인치(38.7)이며, 중량이 12 내지 15lb(5.45 내지 6.28)인 화물 깔개용 모래가 들어 있는 상자들을 42인치(106.7)48인치(121.9)인 표준 팔렛트에 337 배열 방식으로 적층하였다. 포크가 장착된 리프트 트럭으로부터의 돌출부를 어느 방향, 즉 전후좌우의 어느 방향에서나 팔렛트와 결합시킬 수 있다. 포크가 장착된 리프트 트럭을 사용하는 경우, 작업자는 5ft/sec(152.4/sec) 이하의 속도로 L자형 시험 코스를 통해 팔렛트를 붙들어 올려 운송할 수 있다. L자형 시험 코스에는 폭이 10 내지 11.5ft(304.8 내지 350.5)인 통로와 90각도의 가속/감속 지역이 포함된다. 팔렛트에 의해 어느 방향으로부터도 접근 가능하며 서로에 대해 수직 방향으로, 즉 전후 방향으로 시험할 수 있다. 이 시험의 상세한 설명은 ASTM 시험법 D1083-88에 개시되어 있다.

[진동시험]

단위화 하물 시험의 전술한 기계적 취금 항목에 기재된 바와 같이 단위화 팔렛트를 진동 시험 기계에 적재하였다. 이 진동 시험 머신은 가해진 진동을 플랫폼 전체에 걸쳐 균일하게 분산시키는 편평한 수평 방향 시험 표면으로 구성된다. 플랫폼은 사인 곡선형(sinusoidal) 운동으로 수직 방향으로만 이동하도록 구동시켰다. 이러한 사인 곡선형 운동의 주파수 및 진폭은 가변적이며 제어 가능하고 허용 가능한 폭의 범위 내에 있다. 시험 사이클은 3Hz에서 시작하여 100Hz까지 진동한 다음 다시 3Hz로 복귀하는 소인(掃引 ; sweep)으로 구성된다. 각 소인은 0.1g 내지 0.5g의 가속 레벨로 작동된다. 이 시험의 상세한 설명은 ASTM 시험법 D3580-89에 개시되어 있다.

[실시예 1]

블록 코폴리머를 주재로 하는 감압 접착제 조성물을 사용하는 일련의 테이프를 마련하여 여러 가지 표면에 대한 접착력 및 여러 가지의 포장 재료의 표면으로부터의 섬유 인장률을 시험하였다. 상기 일련의 각 테이프는 5mil(0.013)의 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 지지 재료의 한쪽 주 표면을 점착력이 있는 감압 접착제로 코팅하여서 마련하였다. 접착제는 탄화수소 수지("Wingtack Extra")에 의해 점착성을 가지고 있는 스티렌-이소프렌-스티렌계의 블록 코폴리머("Kraton" 1107)이었다.

이 실시예의 접착제의 배합은 본 명세서에서 참고로 인용하고 있는 미국 특허 제3,239,478호에 기재된 것과 유사한 것으로 다음과 같다.

점착력이 낮은 백사이즈 조성물은 비닐 N-옥타데실 카바메이트와 비닐 아세테이트의 코폴리머를 함유하는 것으로, 미국 특허 제2,532,011호에 개시되어 있다.

지지 재료의 양쪽 주표면은 코로나 처리하였다. 점착력이 낮은 백사이즈 조성물을 지지 재료의 접착제가 지지되어 있지 않은 주표면에 도포하였다. 일련의 신장 테이프 미신장 테이프의 각각의 접착제의 코팅 중량(g/)을 표 1에 표시하였다. 테이프는 손으로 신장시켰을 때 720의 연신률을 나타내었다.

표 1의 데이터는 극한치까지 신장시키면, 단위 면적당 접착제 코팅 중량을 2.3배 감소시킬 수 있다는 것을 나타내고 있다. 상기 감소는 지지 재료의 표면적의 증가에 기인하는 것으로 믿어진다. 이러한 감소는 점착력과 접착력의 감소를 초래한다.

골판지에 대한 접착력(g/)을 표 2에 표시하였다.

감압 점착력은 표 3에 g/0.645단위로 나타내었다.

표 4에 섬유판의 표면에 대한 점착력 및 섬유판의 표면으로부터의 섬유 인장률을 나타내었다.

[실시예 2]

아크릴레이트를 주재로 하는 감압 접착제 조성물을 사용하는 일련의 테이프를 마련하여 여러 가지 표면에 대한 점착력 및 여러 가지 포장 재료의 표면으로부터의 섬유 인장률을 시험하였다. 상기 일련의 각 테이프는 4mil(0.0102)인 LLDPE지지 재료의 한쪽 주표면을 감압 접착제로 코팅하여 마련하였다. 접착제는 본 명세서에서 참고로 인용하고 있는 미국 재발행 특허 제Re. 24, 906호(울리히)에 개시된 바에 따라 조제되는 이소옥틸 아크릴레이트 90wt와 아크릴 산 10wt로 구성된 아크릴레이트 접착제이다. 지지 재료의 양쪽 주표면은 코로나 처리하였다. 저접착력의 백사이즈 조성물을 지지 재료의 접착제가 지지되어 있지 않은 표면에 도포하였다. 이 저접착력의 백사이즈 조성물을 지지 재료의 접착제가 지지되어 있지 않은 표면에 도포하였다. 이 저접착력의 백사이즈 조성물은 실시예 1에 기재된 종류의 것이다. 일련의 신장 테이프와 미신장 테이프 각각의 접착제의 코팅 중량(g/)을 표 5에 나타내었다.

표 5의 데이터는 극한치까지 신장시키면, 단위 면적단 접착제 코팅 중량이 대략 3.7배 감소된다는 것을 나타내고 있다. 이러한 감소는 지지 재료의 표면적의 증가에 기인한 것으로 믿어진다.

골판지의 표면에 대한 접착력 및 골판지의 표면으로부터의 섬유 인장률을 표 6에 표시하였다.

섬유판의 표면에 대한 접착력 및 섬유판의 표면으로부터의 섬유 인장률을 표 7에 표시하였다.

전술한 각 표의 데이터는 접착력이 접착제 코팅 중량의 단순한 감소로부터 예견되는 것 이상으로 저하된다는 것을 나타내고 있다. 예컨대, 신장된 코팅 중량이 24in 당 2.0 내지 2.2 그레인(0.020 내지 0.022g/)인 시료 번호 3 및 시료 번호 4의 테이프의 점착력 및 접착력은 미신장 코팅 중량이 24in²당 2.1 그레인(0.021g/)인 시료 번호 1의 테이프의 점착력 및 접착력보다 훨씬 낮다. 접착력의 감소는 점착력의 감소, 즉 점착력이 없어지는 것과 곧바로 연관된다.

[실시예 3]

제3도에 도시된 방식으로, 일군의 콘테이너를 본 명세서에 기재된 바와 같은 신장 가능한 테이프에 의해 단위화하였다. 상기 테이프를 6:1의 신장률로 손으로 부착하였다. 비교용으로, 제1군의 콘테이너와 동일한 제2군 콘테이너를 신장 재료에 의하여 손으로 부착하여 단위화하였다. 단위화한 상기 2개군의 콘테이너에 대해 기계 취급 시험 및 진동(테이블) 시험을 행하였다. 각 감는 형식에 대한 하물의 움직임은 유사하였으며, 이러한 각 감는 형식은 제조 설비에 사용하는 데 적합한 것으로 보였다.

그 후 단위화한 콘테이너로부터 테이프 및 신장 포장 재료를 제거하고, 이 테이프와 신장 포장 재료의 중량을 계량하였다. 신장 포장의 중량은 7.4 온스(1.02)이었으며, 신장 테이프의 중량은 2.3온스(0.32)이었다. 따라서, 테이프의 사용량은 결과적으로 70감소되었다.

본 발명의 범위 및 정신을 벗어나는 일이 없이 본 발명의 다양한 수정 및 변경은 당업자에게 자명한 것이며, 본 발명은 본 명세서에 예시된 실시예에만 부당하게 한정되어서는 아니된다는 사실을 이해하여야 한다.

Claims (15)

1. 한 개 이상의 물체로 이루어진 복수 개의 단으로 배열된 두 개 이상의 물체를 단위화하는 방법에 있어서, (1) ⅰ) 영률이 2,500 psi(176/) 이상 100,000 psi(7031/) 미만, 파괴점에서의 종방향 연신률이 150이상인 저회복률의 지지 재료와, ⅱ) 이 지지 재료 위에 지지되어 있는 감압 접착제층이 마련되어 있는 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프를 제공하는 단계와; (2) 상기 물체의 소부분에 상기 테이프의 제1 소부분을 부착시키는 단계와; (3) 상기 테이프를 충분히 신장시켜 상기 물체 중의 하나에 부착되지 않은 테이프 부분의 점착성을 상실시키는 단계와; (4) 상기 두 개 이상의 물체 주위에 상기 테이프의 점착성 상실 부분을 감는 단계; 그리고 (5) 상기 물체 중 하나의 일부에 상기 테이프의 제2 소부분을 부착하여 상기 배열된 물체가 기계적 취급 및 진동에 저항할 수 있도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개 이상의 물체를 단위화하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 물체는 두 개 이상의 단으로 배열되는 것을 특징으로하는 두 개 이상의 물체를 단위화하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 테이프는 복수 개의 단에 있는 모든 물체의 주위에 감기는 것을 특징으로 하는 두 개 이상의 물체를 단위화하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 물체는 6면 이상인 포장품으로 이루어진 것을 특징으로 하는 두 개 이상의 물체를 단위화 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 테이프는 상기 물체의 최외각 표면에 의해 형성된 평면에 대하여 평행한 방향으로 감기는 것을 특징으로 하는 두 개 이상의 물체를 단위화 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 테이프는 물체의 최외각 표면에 의해 형성된 평면에 대하여 평행하지 않은 방향으로 감기는 것을 특징으로 하는 두 개 이상의 물체를 단위화 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 테이프는 물체의 최외각 표면에 의해 형성된 평면과 평행한 방향과 평행하지 않는 방향으로 감기는 것을 특징으로 하는 두 개 이상의 물체를 단위화 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 테이프가 신장되어 감긴 하나 이상의 부분은 그 테이프가 신장되어 감긴 하나 이상의 부분 위에 교차되는 것을 특징으로 하는 두 개 이상의 물체를 단위화 하는 방법.
9. 포장품을 폐쇄고정하는 방법에 있어서, (1) ⅰ) 영률이 2,500 psi(176/) 이상 100,000 psi(7031/) 미만, 파괴점에서의 종방향 연신률이 150이상인 저회복률의 지지 재료와, ⅱ) 이 지지 재료 위에 감압 접착제층이 마련되어 있는 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프를 제공하는 단계와; (2) 상기 포장품의 소부분에 상기 테이프의 제1 소부분을 부착시키는 단계와; (3) 상기 테이프를 충분히 신장시켜 상기 포장품에 부착되지 않은 테이프 부분의 점착성을 상실시키는 단계와; (4) 상기 포장품 주위에 상기 테이프의 점착성 상실 부분을 감는 단계; 그리고 (5) 상기 포장품의 소부분에 상기 테이프의 제2 소부분을 부착하여 상기 포장품이 폐쇄고정된 상태로 유지되도록 할 수 있는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장품의 폐쇄고정 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 포장품은 6면 이상인 것을 특징으로 하는 포장품 폐쇄고정 방법.
11. 복수 개의 물체를 단위화하는 방법에 있어서, (1) ⅰ) 영률이 2,500 psi(176/) 이상 100,000 psi(7031/) 미만, 파괴점에서의 종방향 연신률이 150이상인 저회복률의 지지 재료와, ⅱ) 이 지지 재료 위에 감압 접착제층이 마련되어 있는 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프를 제공하는 단계와; (2) 상기 물체의 소부분에 상기 테이프의 제1 소부분을 부착시키는 단계와; (3) 상기 테이프를 충분히 신장시켜 상기 물체에 부착되지 않은 테이프 부분의 점착성을 상실시키는 단계와; (4) 상기 복수 개의 물체 주위에 상기 테이프의 점착성 상실 부분을 감는 단계; 그리고 (5) 상기 물체 중 하나 이상의 일부에 상기 테이프의 제2 소부분을 부착하여 상기 복수 개의 물체를 다발 형태로 단위화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 물체를 단위화하는 방법.
12. 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착제 테이프에 있어서, 상기 테이프는 (a) 영률이 2,500 psi(176/) 이상 100,000 psi(7031/) 미만, 파괴점에서의 종방향 연신률이 150이상인 저회복률의 지지 재료와, (b) 상기 지지 재료 위에 마련된 감압 접착제층을 포함하는 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프로서, 상기 테이프는 원래 길이의 200이상까지 신장되는 부분을 구비하고, 이에 의해 상기 테이프가 10이상까지 점착성이 상실되는 것을 특징으로 하는 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프.
13. 제12항에 있어서, 상기 테이프는 25이상까지 점착성이 상실되는 것을 특징으로 하는 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프.
14. 제12항에 있어서, 상기 테이프는 50이상 점착성이 상실되는 것을 특징으로 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프.
15. 제12항에 있어서, 상기 테이프는 원래 길이의 600이상까지 신장되는 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 신장 가능하고 점착성이 상실되기 쉬운 감압 접착 테이프.