KR100452321B1 - 재활용플라스틱용기및재활용용기라벨시행방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라벨을 쉽게 바꿀 수 있도록 된 재활용 플라스틱 용기와 이 용기 표면에다 잉크라벨을 시행하는 방법에 관한 것으로, 적어도 한쪽 표면에 잉크층과 활성접착제층으로 이루어져 용기의 표면에 실시된 잉크라벨을, 이 잉크라벨이 시행된 용기의 표면을 손상시키지 않고 라벨을 제거한 다음, 새로운 인쇄라벨의 활성접착제층이 활성화되어 상기 라벨이 제거된 용기 표면에 다시 라벨이 시행됨으로써 같은 용기를 여러번 재사용할 수 있도록 된 것이다.

Description

재활용 플라스틱 용기 및 재활용 용기 라벨시행방법

일반적으로, 플라스틱 용기에다 라벨을 시행하는 방법에는 3가지 방법이 있다.

그 중 가장 널리 이용되는 방법으로는 실크스크린인쇄를 들 수 있는 바, 이는 최종소비자가 사용할 때까지 제거할 수가 없는 인쇄가 된다. 또, 그러한 라벨은 최종소비자에게 내용물을 돋보이게 하기 위해 2가지 또는 3가지 색상을 하도록 인쇄하게 된다. 그러나, 이러한 기술은 색상이 제한되기 때문에 다른 라벨인쇄기술로얻을 수 있는 멋진 그래픽을 제공할 수가 없고, 많은 양의 재고품을 판매전략에 맞추어 그래픽을 바꾸는 데에도 탄력적이지 못하며, 또 4번 정도만 재사용하게 되면(상자의 수명은 60회를 재사용)그래픽문양이 닳아 못쓰게 되는 경향이 있기 때문에 다른 라벨인쇄기술에 비해 비용이 많이 들게 되는 것도 문제로 되고 있다.

두 번째 방법으로서는, 충전 및 밀봉할 때 종이에 인쇄한 라벨을 플라스틱 용기에다 접착시키는 방법이다. 이러한 라벨형태는 인쇄의 색상에 제한을 받지는 않으나, 이는 취급하거나 수분에 노출될 때 쉽게 손상될 뿐만 아니라 용기를 세척하게 되면 라벨의 상태가 유지되지 못해 다시 라벨을 붙혀야 한다.

세 번째는, 최근에 개발된 가장 발전된 라벨시행기술로서는, 압력에 민감한 얇은 라벨을 시행하는 방법으로서, 이는 널리 사용되고 있는 방법이기는 하나 용도에 쓰여지는 수명이 짧고, 또 필요할 때 제거하기는 힘들고, 상대적으로 비용이 많이 들게 되는 것이 단점으로 되고 있다.

재활용 용기의 필요성은 산업상의 요청과, 세계 여러나라에서 일회용 용기 대신 용기의 재활용에 관한 입법이 이루어지고 있기 때문이기도 하다. 이러한 재활용분위기는 재사용 음료용기의 새로운 시장을 만들게 되었는바, 이러한 현상은 PET병과 유리병에 있어 특히 그러하다. 특히 유럽 여러나라를 비롯한 여러나라에서는 재생품을 유통시키기 위한 유통시스템을 개발하는데 막대한 투자를 하고 있는 바, 이 유통시스템은 용기의 재활용개념을 근간으로 하고 있다.

일반적으로 종래의 용기 재활용시장에 나와 있는 제품으로서는 단지 용기의 외부에다 인쇄할 수 있도록 된 것뿐이다. 즉, 용기의 취급과 마켓팅을 고려한 인쇄면적과 보관 때문에 상표나 상품선전문 또는 다른 정보제시를 국제상품번호(UPC) 및 상품정보 등이 용기의 외면에 인쇄되고 있다. 그 까닭은, 식료품점과 같은 대량할인판매점에서는 용기가 단지 한쪽면 또는 끝패널만 보이도록 쌍아놓기 때문이다. 그 때문에, 용기의 패널에다 표면한 것은 종류의 제품을 다른 것과 구별하도록 하는 역할만 하게 된다.

재활용 용기를 사용함에 있어 한 가지 형태의 용기를 다른 여러 가지 제품이나 브랜드품에다 사용하게 한다는 것은 대단히 유익한 일이기는 하지만, 이는 용기에다 장식이나 설명문을 제거할 수 있어야만 한다.

또한, 용기에 표현된 라벨이나 장식 같은 것이 내구성을 갖는 것이 중요한 바, 특히 운반이나 저장중이 그렇고, 무엇보다도 습한 조건에서도 내구성을 가져야 된다.

본 발명은 1가지 이상의 잉크라벨을 전사해서 재활용할 수 있도록 된 플라스틱제 용기와, 이 용기의 표면에다 잉크라벨을 전사하는 방법 및 재활용가능 용기를 이용하는 시스템에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 재사용가능 플라스틱 용기에다 라벨을 전사하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세히는 플라스틱 용기를 장식하거나 광고문안 등을 인쇄하는 기술에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기재가 고분자중합체로 된 잉크만으로 도안된 이미지를 용기에다 적용하는 방법과, 후처리로 잉크를 캡슐화해서 접합상태를 강화하는 방법 및, 예컨대 상자표면을 긁어 용기를 손상시키지 않고서도 잉크라벨을 제거할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에서 사용되는 열전사 라벨의 상세단면도,

도 2는 본 발명에서 용기의 표면처리와 온도를 안정시키는 방법에 관한 설명도,

도 3은 본 발명에서 라벨을 접착시켜 잉크라벨을 전사하는 공정에 관한 설명도,

도 4는 본 발명에서 라벨표면을 피복하는 방법에 대한 설명도,

도 5는 본 발명에서 후처리하는 방법에 대한 설명도,

도 6은 본 발명에 따른 이미지 전사공정을 실시예를 나타낸 공정도이다.

따라서, 본 발명은 적어도 어느 한 면에다 사용하는 동안 긁힘이나 손상, 기후, 습기 등에 대한 내성은 크지만 공장에 되돌아와 세척할 때 쉽게 제거될 수 있는 문자나 라벨, 장식을 가진 재활용 플라스틱 용기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 음료수병과 같은 플라스틱 용기에다 라벨을 시행하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 내용물이 특별한 것임을 나타내는 라벨의 내용물을 주입한 플라스틱 용기에다 붙일 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 플라스틱용기에 붙여 라벨이 실내나 실외에서 취급하는 도중 접촉하거나 저장되고 있을 때 손상되지 않도록 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 플라스틱용기가 재병입을 위해 음료공장으로 회수되었을 때 표준적인 세척기를 사용해서 즉시 완전히 제거할 수 있는 라벨을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 라벨의 특성을 조절해서 일반적인 용기의 세척과정에서는 제거되거나 손상되지 않고, 특별히 심한 세척과정에서만 제거되는 라벨을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재활용 플라스틱 용기는, 가성소다에 의해 부식되어 세척됨으로써 제거되는 라벨이 적어도 한 면에 시행된 것으로, 이 라벨은 활성적인 접착층에 의해 상기 용기의 한 면에 접착되게 된다.

이하에서 잉크라벨이라는 용어는 종이나 플라스틱 같은 배지를 갖지 않고, 오직 잉크만으로 된 이미지층으로 이루어져 직접 용기의 표면에 실시되도록 된 것을 의미한다. 여기서 용기의 표면은 이미지층을 통해 부분적으로 조금 보여질 수 있게 된다. 잉크라벨은 역인쇄된 라벨을 사용하는 이미지전사방법으로 용기의 표면에 쉽게 전사할 수가 있다.

본 발명에서 사용되는 라벨은, 배지재료가 없이 오직 잉크이미지만으로 되어 있게 된다. 즉, 잉크이미지가 접착제로 용기표면에 접착되고 나서, 그 표면이 보호층으로 보호되도록 되어 있다.

따라서, 본 발명은 종이나 플라스틱라벨을 기본으로 한 종래의 기술을 혁신적으로 개량한 것이 된다. 종래의 상기와 같은 라벨을 제거할려면 고가의 장비가필요하였고, 특히 라벨이 용기의 한쪽 면에 인접한 면에 시행되었을 때는 더욱 그러하였다. 또, 본 발명에서와 같이 간단히 용액에다 담그기만 해서 라벨을 제거한다는 것은 전혀 불가능하였다. 더구나 라벨의 잔류물이 세척장비의 작동을 방해하는 경향도 있었다.

이에 본 발명은 잉크라벨의 잔류물이 용액에 담그기만 하면 쉽게 회수되어, 재생할 수 있어서 비용이 적게 드는 환경친화적인 라벨을 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 스캐닝을 할 수 있는 라벨 즉, 예컨대 UPC 코드(바코드)를 포함해서 내용물이나 기타 적당한 여러 가지 다른 정보를 물품 수령자에게 알리기 위해 사용될 수 있는 코드를 스케닝할 수 있는 라벨이 제공될 수 있게 된다. 또한 이 시스템은 생산자가 준비해 놓아야 할 용기를 줄일 수가 있는데, 이는 모든 브렌드나 형태의 용기를 준비해 놓아야 할 필요가 없기 때문이다. 따라서 본 발명 시스템에 의하면, 생산자로서는 생산품의 브렌드와 상관없이 한 가지 제품에는 한가지 종류의 용기를 준비하면 되도록 한다. 따라서 용기의 재고를 현저히 줄일 수가 있게 된다. 물론, 한 나라 한 대륙에서 산업전반에 걸쳐 본 발명 시스템을 사용하게 되면 재고의 감소는 더 커질 수 있게 될 것이다.

그렇게 되면, 여러 음료 용기 생산업자들이 공통적인 용기의 생산에 관심을 가질 것이지만, 아직은 본 발명에 의하더라도 재활용 시스템이 보다 더 발전되어 각자의 독자시장을 유지하려 할 것이다. 수요자에게 친숙해지고 비용면에서 효율적이 되면 용기 재활용 시스템은 어느 한 국가나 또는 다국간에도 실용화될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 투명한 보호막이 잉크라벨의 표면에 피복되게 되는 바, 이러한 피복은 외부환경의 영향에 대한 내수성을 향상시키게 된다. 일반적으로 보호피막을 이루는 물질은 잉크를 이루는 물질과 조화를 이루어야 하는데, 바람직하기로는 접착제와 잉크, 보호피막제 모두가 아크릴중합체를 기초로 한 것이 좋다. 여기서 상기 라벨의 내구성을 높히기 위해서는 라벨을 시행한 피복작업을 한번 이상 하는 것이 효과적이다. 이러한 피복작업은 여러 층의 물질을 유착시킴으로써 사용기간을 늘리게 되지만 세척작업성을 나쁘게 하지는 않는다.

라벨성분의 적절한 선택은, 보호피막의 사용이나, 후처리 내용에 따라 라벨의 특성, 특히 용기를 세척하는 동안의 반응과 관련해서 라벨의 성분을 조정하게 된다. 특히, 라벨이 용기를 통상적인 방법으로 세척하는 동안 제거되도록 하는 시스템을 설계할 수가 있게 된다. 이는 용기가 매번 음료공장으로 되돌아올 때 마다 라벨이 제거되어, 새로운 다른 라벨이 시행될 수 있다는 것을 의미한다. 한편, 상기 라벨을 보통의 방법으로 용기를 세척할 때는 제거되거나 손상되지 않지만, 특히 심하게 세척하게 되면 제거될 수 있는 정도의 내구성을 갖게 된다. 이렇게 함으로써 라벨이 영구적이지는 않지만, 많은 투자액과 고에너지 소비, 색상의 융통성과 숫자가 적은 라벨을 얻을 수가 있게 된다. 실크스크린으로 얻을 수 있는 정도의 인쇄가 된 용기의 표면에다 라벨이미지를 접착시키는데 쓰여지는 접착제의 선택은, 라벨을 한번만 사용하느냐 여러번 사용하느냐 하는 사용횟수에 따라 결정하게 된다. 물론, 접착제는 용기를 세척할 때 제거되어야만 한다. 또, 접착제는 이미지가 용기에 실시되기에 전과 시행되는 동안 활성적으로 되어있어야 한다. 이미지를 시행함에 있어 쉽고 바람직한 방법으로서는 열활성 접착제를 사용하는 것으로, 이는 역인쇄라벨의 이미지에다 바르는 방법이다. 다른 방법으로는 화학적약품이나, 전자빔, 마이크로웨이브 자외선과 같은 것을 조사하는 방법을 생각할 수 있다. 또한, 습도, 효소작용, 가압 또는 초음파처리를 하게 되면 활성화되는 접착제를 사용할 수도 있다.

바람직하기로는 열이나 압력에 의해 활성화되는 접착제를 사용하는 것이다. 후자인 가압으로 활성화되는 접착제인 경우에는 가압된 상태로 눌려지도록 하는 접착제가 필요하게 되는데, 이는 가압상태에 있지 않더라도 어느 정도의 두께를 가질 수도 있는 것이어야 한다.

상기 접착제는 용기표면에 붙여지기 전에 이미지의 뒤쪽에 실시되게 된다. 그러나, 접착제를 이미지를 전사하기에 앞서 용기의 표면에다 발라주어도 된다. 또한, 이미지에 접착제가 함유된 잉크를 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 보호층이 시행되는 경우에는 용기에 이미지를 전사한 후에 시행되게 되는바, 이에는 예를 들어 롤러형식의 피복수단이 쓰여지게 된다. 선택적으로 보호층은 전사되는 이미지의 일부분이 될 수도 있다.

본 발명은 또한 특히 용기표면을 이루는 중합체 플라스틱면에다 라벨잉크를 인쇄하는 방법을 제공할 수 있게 된다.

이와 같은 표면인쇄방법은 대체로 다음과 같은 형식으로 이루어지게 되는바, 즉 먼저, 용기 표면의 평면이나 곡면이 균일한 비율로 변화하도록 형성한 다음, 기층부재에서 박리될 수 있도록 섞여진 잉크로 접착제와 역인쇄된 라벨을 준비한 후에, 상기 용기의 표면에다 잉크라벨을 전사하게 된다.

여기서, 상기 라벨은 잘 끝손질된 용기표면에 안정된 온도조건하에서 시행되게 되는바, 라벨이 롤러와 패드, 닥터블레이드 또는 에어나이프로 필름기층부재로부터 잉크라벨을 용기표면에 전사함으로써 이루어지게 된다. 이때, 상기 롤러는 가열된 상태로 일정한 압력이 가해지는 상태로 사용되게 된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 접착제는 라벨이 발려지거나 또는 용기의 표면상에 발려질 수도 있지만 어느 경우라도 전사되기 전이나 전사되는 동안 활성화시켜야 한다. 이 경우, 접착제의 종류에 따라 접착제를 활성화시키는 방법은 다르게 되는데, 숙련공이라면 어떤 활성화 방법이 되어 있어야 좋은지 쉽게 파악할 수가 있다. 압력에 민감하게 반응하는 접착제인 경우에는 전사되는 동안 압력이 작용하게 된다. 만일 열활성 접착제가 사용되는 경우라면 롤러와 같은 열전달수단을 가지고 용기의 표면을 가열해 놓아야 한다.

구체적인 실시예로서는 열활성 접착제가 사용되었을 때는 표면을 용기의 사전에 가열처리하는 방법이 쓰여지게 되는데, 열활성 접착제가 잉크라벨에 인쇄되면 끈적끈적해져 잉크라벨이 필름기층으로부터 플라스틱으로 된 용기의 표면에 접착되게 된다.

상기 라벨은 롤러상에 공급되어 그로부터 이미지가 용기의 표면으로 전사되게 되는데, 이때 라벨이 전달되도록 하여도 된다. 또, 적당한 전사장치를 쓰게 되면 절단된 라벨묶음을 쓸수 있도록 할 수도 있다.

한편, 필요한 경우 이미지의 성질에 따라 이미지의 표면을 보호층으로 피복하는 것이 좋은데, 이러한 피복은 이미지가 전사되는 동안 역인쇄라벨의 일부로 가능하게 된다. 이와 같은 보호층의 피복은 이미지를 전사한 후에 롤러식 피복수단을 가지고 피복하는 것이 좋다.

그렇게 되면 전사부의 표면이 아크릴성분의 왁스 같은 얇은 보호층으로 피복되게 된다. 이러한 피복과정이 이루어진 후에는, 바람직하기로는 한번 이상의 열처리가 시행되게 되는바, 이 열처리에서 라벨을 이루는 물질이 유합되어 경계선이 없어지게 된다. 이는 접착제와 프라스틱제 용기표면이 상호확산되어 확실하게 결합되기 때문이라 짐작된다.

아주 여러번 재활용 하기 위해 이미지가 더 오래 견딜 수 있도록 하기 위해서는 우레탄과 같이 내구성이 강한 피복재를 쓰거나 또는 가혹한 후처리를 오래동안 시행하여야 한다.

중합체 물질 중 특히 고밀도폴리에틸렌은 접착제와 결합되기 어려운 물질로 알려져 있다. 그런데 본 발명은 용기의 표면을 접착제가 확실하고 쉽게 접착되도록 처리하는 방법을 제공하게 된다.

본 발명에서 설명될 중요한 기술내용으로서는, 라벨의 내구성과 습기에 대한 라벨내성을 향상시키기 의해 라벨이 접착된 부분을 수초동안 극히 높은 온도에 노출시킴으로써 물질과 피복물질이 유착되도록 하는 점이다. 이러한 공정은 표피를 벗기고서 자외선을 조사하는 방법으로 처리함으로써 라벨물질의 물성이 변화되도록 하기 위해서이다. 기타, 여러 가지 방법을 조합해서 처리할 수 있음은 물론이다.

또한, 라벨인쇄장치를 용기가 음료가공설비를 지나는 통상적인 작업도중 라벨인쇄가 되도록 배치하는 것이 바람직한데, 그렇게 되면 용기에 인쇄되는 라벨이 속의 내용물과 일치하게 된다.

도 1은 본 발명에서 사용되는 라벨의 구성 및 이 라벨이 실시되는 플라스틱 용기(1)의 라벨이 실시되는 위치를 나타낸다. 라벨은 얇은 필름으로 기층부재(10) 상에 인쇄되는바, 본 발명의 설명에서는 2밀(mil)의 두께를 가진 폴리프로필렌필름을 쓰는 것으로 한다. 참조부호 14는 아크릴재의 피복제층으로서 이는 구할 수 있는 필름의 형태와 종류에 따라서는 쓰지 못할 경우도 있다.

참조부호 12는 상기 필름(14)을 피복하고 있는 이형물질층(離型物質層)으로서, 본 발명에 쓰이는 필름에서는 필름제조자가 사용한 실리콘으로 되어 있다. 참조부호 20은 인쇄된 잉크층을 나타내는 것으로, 이는 라벨의 도안과 잉크가 갖는불투명성에 따라 잉크를 이루는 물질이 한 개층 이상이 적층되어 다섯종류의 색까지 만들어질 수가 있게 된다. 참조부호 30과 40은 각각 접착제층을 나타내는 것으로, 이들은 라벨이 시행되는 용기표면의 평활성과 용기의 강성에 따라 0.5 ∼ 1.5 1b/rm (pounds/ream)의 접착제가 발려진 것을 나타낸다.

라벨인쇄를 시행할 때는 필름기층에 피복된 실리콘 이형물질층으로부터 인쇄 물질이 박리되어 용기표면으로 옮겨지게 된다. 인쇄잉크의 재질은 전부 비닐수지나 아크릴수지를 기재로 해서 만들어져, 열이나 자외선에 안정된 안료로 착색된 것이 쓰여지게 되는 바, 백색잉크인 경우에는 티타늄 이산화물이 안료로 쓰여지게 된다. 여기서, 안료입자의크기는 3 ∼ 5㎛ 범위의 것을 쓰게 된다. 접착제는 초기의 점성온도가 80℃인 우레탄이 섞인 아크릴수지로 되어 있다. 이와 같은 초기 점성온도는 전사에 요구되는 플라스틱용기의 표면온도를 결정하기 때문에 플라스틱에다 라벨을 시행하는 공정에서는 대단히 중요한 조건이 된다. 특히, 플라스틱 용기에 라벨을 시행할 때에는 내면을 지지하는 수단이 없어서, 라벨이 전사되는 동안 변형점에 도달해서 표면이 찌그러지는 것을 방지하기 위해 표면온도가 93℃ 이하로 유지되어야 한다.

다음에는 라벨이 시행되는 방법을 공정순으로 설명한다.

도 2는 용기의 표면처리와 표면온도를 안정화하는 방법을 나타낸 것이다. 2가지 중합체물질이 접착되는 데에는 청결과 압력, 온도, 접촉시간, 표면의 거칠기, 접합시의 접착제층의 움직임과 두께와 같은 조건인자가 고려되어야 한다. 다음으로 중요한 조건으로서는 임계표면장력을 들 수 있는바, 이 임계표면장력을 측정하는방법으로 널리 알려진 것으로는 다인용해법(Dyne solution)이 있다. 대부분의 접착제를 접착시키기 위해서는 폴리에틸렌의 임계표면장력이 1센티미터당 31 다인(Dyne)이 되어야 한다. 폴리에틸렌 용기의 표면에 앞에서 설명한 접착제가 가장 접착이 잘되도록 하기 위한 여러 가지 실험을 한 결과, 임계표면장력이 센티미터당 60 ∼ 70 Dyne 수준이 되도록 처리할 것이 필요하였다. 시장에서 구할 수 있는 장비를 가지고 시험해본 결과로는, 화염처리를 하는 것이 용기표면을 처리함에 있어 설비비와 운영비 및 시간면에서 가장 유리함을 알 수 있었다.

접착제가 빨리 점성을 갖게 하고 유지되도록 하기 위해서는 라벨의 접착제가 접촉되기 전에 폴리우레탄용기를 가열해야만 하는데, 이때 용기가 변형되지 않도록 표면을 93℃이상으로 가열하지 않아야 한다. 화염처리가 끝나면 표면온도가 약 52℃가 되고, 표면온도가 대략 24℃로 되었을 때 다시 가열할 필요가 있게 된다. 여기서, 가열하는 데에는 여러가지 방법을 쓸 수 있는데, 그 예로서는 가열공기나 화염히터, 가스를 연소시키는 적외선패널, 전자식 세라믹패널 등을 가지고 실험해 본 결과, 모두 너무 느리게 가열되거나 조절하기가 너무 어려움을 알 수 있었다. 또, 라벨의 전사를 조절하는 용융 석영으로 만들어진 에미터판을 가진 전기히터 판은 주변환경의 조건에 영향을 받지 않고 적외선 에너지를 최대로 전도시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 폴리에틸렌에 대한 방사율이 0.9이어서 필요한 온도가 900℃ ∼ 940℃일 때 적외선에너지의 흡수가 가장 잘 흡수되도록 하는데 효과적인 파장(2.5 ∼ 3.2㎛)이 방출되게 된다. 실험은 제곱인치당 60와트 비율로 이루어졌는데, 폴리에틸렌용기의 표면에 가열하는 시간은 방사판에서 2.5cm떨어진 곳에서4.5초간 25℃를 유지시키는 것이 필요하였다.

도 3은 라벨을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 인쇄된 잉크물질이 폴리프로필렌 필름기층부재로부터 폴리에틸렌 용기의 표면으로 전사되도록 하는데에 관한 것인바, 여기서는 열활성 접착제의 입체성을 이용해서 잉크라벨(14)이 코로나 방전으로 처리된 실리콘피막에 접착되는 것을 극복할 수 있도록 되어 있다.

이미지 전사에 영향을 끼치는 조건으로서는 접촉시간과 접촉시의 온도 및 접촉시의 필름 장력인바, 그 중 특히 잉크라벨이 박리된 후의 필름의 장력을 들 수 있다. 또, 압착롤러의 직경 또한 한가지 조건으로서 달라지지 않아야 하는데, 본 실험에서는 직경이 38mm인 압착롤러를 사용하였다. 또, 실험에 사용된 롤러는 스틸코어상에 실리콘고무가 덮혀져 만들어진 것으로, 이 실리콘고무는 듀로메터(durometer)로 측정한 강도가 50쇼 A(Shore A)에서 80쇼 A인 것을 사용한다. 이때, 고무롤러의 찌그러짐은 고무의 듀로메터 측정치가 높을수록 적어진다는 것을 알 수 있었고, 그 결과 접촉면적이 좁아져 전사압력이 커지게 된다. 또, 중요한 것은 선상속도가 높을수록 접촉시간이 짧아진다는 사실로서, 그에 따라 직경이 38mm인 롤러를 분당 18.3m의 속도로 지나가는 용기는, 롤러의 비틀림이 없을 경우 롤러가 1번 회전하는데 1밀리초의 접촉시간을 갖게 된다.

롤러의 압착력은 솔레노이드밸브로 작동되는 에어실린더에 의해 부여되게 되는데, 이 솔레노이드밸브에는 서로 근접한 두 개의 스위치가 구비되어, 그 중 한 스위치에 의해서는 롤러가 전진동작을 하게 되고 다른 스위치에 의해서는 후퇴동작을 하도록 되어 있다. 기계적인 연결수단과 같은 기타의 구성부재는 너무 일반적인것이어서 여기서는 들지 않는다. 상기 롤러의 압착력은 실린더체 전체 길이에 걸려 분산되어 잉크라벨이 롤러의 길이 1센티미터에 대해 12 ∼ 17kg의 비율로 가해지게 된다(도 7a 참조).

따라서 본 발명에 의하면, 용기가 롤러를 거쳐가는 속도에 맞춰 같은 비율로 필름이 진행하게 되고, 그 때문에 가열되어 활성화된 접착제가 용기의 표면에 강하게 접착되게 된다.

이 경우, 자유로운 회전상태에 있는 압착롤러가 필름의 진행속도와 용기의 이동속도와 같은 속도의 접선속도를 유지하게 되고, 그 때문에 잉크라벨이 완전하게 뒤틀림없이 전사될 수 있게 된다.

그리고, 신속하고 완전한 접착이 이루어지도록 하기 위해 압착롤러가 중공형상의 외주에 형성되고서, 이 중공코어의 내부에는 콘터롤러에 의해 조절되는 전열선 히터가 설치된다. 이 전열선 히터는 500와트급으로서 롤러의 표면온도가 소정 온도를 유지하도록 한다. 본 실시에서는 롤러표면온도가 120℃ ∼ 190℃로 되도록 하였다(도 7b 참조).

인쇄기판부재로서는 여러 가지 실리콘피복중합체수지필름이 사용될 수 있는 바, 그중 폴리에스터필름과 같이 고온에 견딜 수 있는 필름은 가열된 롤러에 계속 접촉한 상태에서 작용할 수 있게 된다. 한편, 폴리프로필렌 같은 저온필름은 라벨시행 작업에 있어 동작이 중지되고 있는 동안에는 롤러와 접촉할 수가 없게 된다. 이와 같은 동작을 이루기 위해, 롤러가 후퇴하였을 때에는 필름안내부재가 필름을 받쳐주도록 되어 있는바, 이들 필름안내부재는 라벨이 시행된 용기의 표면과의 약13mm의 간극을 유지하도록 설치된다. 이와 동시에 상기 롤러가 필름뒷쪽으로 약 13mm 후퇴하게 된다. 이와 같은 간극을 유지하게 됨으로써 폴리프로필렌필름과 같은 필름이 긁히거나 찌그러지는 것이 방지될 수 있게 된다. 물론, 고온 필름은 상기 안내부재가 필요하지 않다.

또, 필름의 장력은 특히 롤러의 필름반출 측에 걸려지는 장력이 잉크의 완벽한 전사에 중요하다는 사실을 알 수 있었다. 실험결과, 대략 2.5kg의 연속적인 장력이 적당하다는 것을 알 수 있었는바, 이는 스프링에 의해 밀려지도록 된 유동선회아암과 롤러의 작용으로 이룰 수 있게 된다.

통상의 닢 롤러(nip roller)와 스테핑모터가 다음번 라벨이 실시되도록 필름을 정확히 전진시키게 되는데, 이때에는 인쇄된 표적을 이용해서 광학스케닝장치가 동작하도록 한다.

거칠게 취급할 때 긁혀 흠집나는 것을 방지하거나 옥외에 쌓아놓을 때 변하지 않도록 하기 위해서는 도 4에 도시된 것과 같이 아크릴수지를 기초로한 왁스유액을 발라주게 되는데, 이러한 왁스유액피복은 적당히 조정된 양의 피복재료가 묻혀진 롤러를 가지고 시행하게 된다. 상기 피복재료의 양은 닥터블레이드를 가지고 조정하여, 피복이 잉크패턴의 가장자리까지 잘 퍼져 습기의 침투로부터 가장자리가 완전히 밀봉되도록 한다.

마지막 단계로는, 피복층과 라벨잉크층 및 접착층을 유착시킴과 더불어 도 5에 도시된 것과 같이 접착층이 폴리에틸렌 기층재에 확산되도록 하는 것이다. 여러가지 가열수단을 가지고 많은 실험을 통해 얻은 결과로는, 소염처리가 라벨접착에요구되는 표면에너지를 제공하는데 가장 좋은 기술임을 알 수 있었다. 즉, 라벨과 피복물질을 화염처리하는 것이 물리적 성질을 회생하거나 라벨의 시각적인 특성을 바꾸거나 폴리프로필렌 용기가 찌그러지지 않도록 하면서 내수성을 향상시킬 수 있는 최적의 기술임을 알 수 있었다.

도 6에는 본 발명이 적용된 최적의 실시예가 나타내어져 있다.

본 발명은 이상에서 설명한 내용을 변화시켜 실시할 수 있음은 물론이고, 그럼으로써, 특허청구범위에 기재된 내용의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명의 효과를 거둘 수가 있게 된다.

Claims (17)

1. 적어도 한쪽 표면에 잉크층과 활성접착제층으로 이루어져 용기의 표면에 시행된 잉크라벨을, 이 잉크라벨이 시행된 용기의 표면에 손상을 일으키지 않고 라벨을 제거한 다음, 새로운 라벨의 활성접착층이 활성화되어, 상기 라벨이 제거된 용기 표면에 다시 라벨이 시행됨으로써 같은 용기를 여러번 재사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 잉크층 위에 투명한 보호용 피복이 도포된 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착층이 열활성 접착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
4. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착층이 수용성 알카리용액으로 처리되면 접착능력을 잃도록 된 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
5. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 용기의 표면부의 적어도 일부가 폴리에틸렌수지로 된 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
6. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 잉크라벨은 이미지층과 접착제층의 결합으로 이루어지고, 필요할 때 보호층이 함께 유착결합된 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
7. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 잉크는 바람직하기로는 비닐수지나 아크릴수지를 기재로 한 중합체 계열 잉크인 것을 특징으로 하는 재활 플라스틱 용기.
8. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제는 그 초기점착온도가 최대 90℃ 인 열활성 접착제인 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
9. 제8항에 있어서, 상기 접착제는 우레탄-아크릴수지 접착제인 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
10. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호용 피복의 재질은 아크릴 왁스로 된 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 용기.
11. 표면이 중합체 수지로 이루어진 용기의 표면이 바람직하게는 일정속도로 이동하도록 조치하는 단계, 기층 위에 기층에서 박리될 수 있도록 구성된 잉크라벨층과 접착제층이 적층되어 이루어진 역인쇄라벨을 용기의 표면에 제공하는 단계, 상기 중합체수지로 된 용기의 표면에 상기 역인쇄라벨의 잉크라벨을 전사하는 단계를포함하여 이루어진 재활용 용기 라벨시행방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 용기의 중합체 수지 표면을 역인쇄라벨이 시행되기 전에 활성화시키도록 하는 것을 특징을 하는 재활용 용기 라벨시행방법..
13. 제 12항에 있어서, 상기 활성화는 화염처리에 의해 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 용기 라벨시행방법.
14. 제 11항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제는 열에 의해 활성화되는 것으로 선택하는 한편, 상기 역인쇄 라벨이 접촉되기 전에 용기의 표면을 가열처리하도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 용기 라벨시행방법.
15. 제 11항 내지 제13 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전사되는 라벨은 투명한 재질의 보호피막으로 피복시키는 것을 특징으로 하는 재활용 용기 라벨시행방법.
16. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라벨이 시행된 용기의 표면 또는 그에 피복된 보호피막층을 함께 한번 이상 화염처리 등으로 열처리를 함으로써 상기 인쇄층과 보호피막층을 이루는 물질들이 융합되도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 라벨시행방법.
17. 제11항에 있어서, 상기 시행방법을 제1항 또는 제2항에 기재된 재활용 플라스틱용기의 라벨에 시행하는 것을 특징으로 하는 재활용 용기 라벨시행 방법.