KR100547950B1 - 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법 - Google Patents

점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

점착 라벨용 박리 원지에 코팅된 폴리에틸렌 층에 실리콘을 도포하기 위한 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법이 개시된다. 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅장치는 이송 롤러 중 제 1 위치의 이송 롤러에 근접 설치되는 코로나 처리기가 구비된다. 그라비어 롤은 제 1 위치의 이송 롤러와 제 2 위치의 이송 롤러 사이에 위치되고, 외경을 따라 다수의 도포홈이 형성된다. 실리콘 보관용기는 그라비어 롤의 하부에 위치되어 상기 그라비어 롤의 일부가 잠기게 한다. 제거 나이프는 그라비어 롤의 외경과 근접 위치되며 그라비어 롤의 외경에 도포된 실리콘을 제거하여 공급량을 조절한다. 이러한 구성으로 인하여, 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법은 독성이 없는 물을 사용한 친환경적인 수성 실리콘을 사용하게 되기 때문에 유기 용제로 인한 환경 오염 및 치명적인 인체 손상을 최대한 예방할 수 있는 분야에서 사용할 수 있다.
점착 라벨, 박리 원지, 폴리에틸렌 층, 수성 실리콘.

Description

점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COATING AN EMULSION SILICONE ON A RELEASE PAPER FOR AN ADHESIVE LABEL}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 점착 라벨의 단면도;
도 2는 도 1에 따른 점착 라벨용 박리 원지에 수성 실리콘을 도포하기 위한 코팅장치의 개략 구성도; 및
도 3은 도 1에 따른 점착 라벨용 박리 원지에 수성 실리콘을 도포하는 과정을 보인 블록 도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 코팅 장치 102: 장치 몸체
104: 언와인더 106: 리와인더
108: 이송 롤러 110: 코로나 처리기
112: 그라비어 롤 114: 실리콘 보관용기
116: 제거 나이프 118: 와이어 바
120: 압착 롤러
본 발명은 점착 라벨용 박리 원지에 코팅된 폴리에틸렌 층에 실리콘을 도포하기 위한 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 산업의 발달과 함께 박리지는 많은 분야에서 사용되고 있다. 그 폴리에틸렌 지는 각종 테이프 및 스티커와 같은 라벨 용도, 일회용 밴드와 같은 의약품 용도 및 자동차의 조립 공정에 사용하는 자동차 용도 등의 모든 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 박리지는 라벨의 제작시 라벨의 이면에 일시적으로 점착제 및 인쇄지를 보호해주는 바탕지로서 사용되고 있다.
이러한 라벨용 박리지의 폴리에틸렌 층의 표면에 실리콘을 코팅하기 위한 방법은 다양한 방법으로 시도되고 있다. 이중 대표적인 방법은 실리콘 용액을 폴리에틸렌 코팅지에 코팅하여 제작되는 것이 일반적이었다. 이와 같은 실리콘 용액은 용제(solvent)를 이용한 유성 실리콘, 무용제 실리콘(solventless silicone) 및 수성 실리콘으로 구별된다.
종래, 박리지에 코팅된 폴리에틸렌 층에는 실리콘 용액의 특성상 수성 실리콘은 사용할 수 없고 유성 실리콘 및 무용제 실리콘만을 사용하여 코팅할 수밖에 없었다. 그 이유는, 수성 실리콘이 균일한 퍼짐성과 부착력이 없어서 박리 원지의 폴리에틸렌 층에 도포할 수 없었으며, 롤들의 밀착으로 인해 실리콘의 입자들이 파괴되기 때문에 폴리에틸렌 층에 불균일하게 도포 되거나 충분한 양을 도포할 수 없었다.
이로 인하여, 박리 원지의 폴리에틸렌에는 유성 실리콘을 이용한 도포 방식이 널리 사용되었고, 유성 실리콘이 도포 된 라벨을 장기간 보관하는 경우, 유성 실리콘 내의 용제에 의한 유해 가스에 의해 환경 문제가 야기되어 인체에 치명적인 해가 되기도 했다. 이에 따라, 인체에 해가 없는 친환경적인 수성 실리콘의 사용이 요구되었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 친환경적인 수성 실리콘을 사용하여 환경 공해를 예방할 수 있는 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은
건조 챔버를 갖춘 장치 몸체, 상기 장치 몸체의 일 측면에 배치되는 언와인더와 리와인더 및 이들 사이에 설치되어 박리 원지가 경유하는 다수의 이송 롤러로 이루어진 점착 라벨용 박리지의 실리콘 코팅 장치에 있어서,
상기 이송 롤러 중 제 1 위치의 이송 롤러에 근접 설치되는 코로나 처리기;
상기 제 1 위치의 이송 롤러와 제 2 위치의 이송 롤러 사이에 위치되고, 외경을 따라 다수의 도포 홈이 형성되는 그라비어 롤;
상기 그라비어 롤의 하부에 위치되어 상기 그라비어 롤의 일부가 잠기는 실리콘 보관용기;
상기 그라비어 롤의 외경과 근접 위치되며 상기 그라비어 롤의 외경에 도포 된 실리콘을 제거하여 양을 조절하기 위한 제거 나이프를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 점착 라벨용 박리지의 실리콘 코팅 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 점착 라벨용 박리 원지의 폴리에틸렌 층에 수성 실리콘을 코팅하기 위한 방법에 있어서,
상기 박리 원지의 일 측면에 폴리에틸렌 층을 도포하기 위한 폴리에틸렌 도포단계;
상기 폴리에틸렌 층이 도포 된 박리 원지의 표면에 코로나 방전을 조사시켜 상기 폴리에틸렌 층을 개질 시키기 위한 폴리에틸렌 개질 단계;
상기 단계에서 개질 된 폴리에틸렌 층에 수성 실리콘을 도포하는 수성 실리콘 도포단계; 및
상기 수성 실리콘 도포단계에서 도포 된 수성 실리콘의 양을 조절하기 위한 수성 실리콘 조절단계를 포함한 것을 특징으로 하는 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의한 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법에 의하면, 박리 원지에 도포 된 폴리에틸렌 층의 표면에 코로나 처리기에 의한 개질 처리를 한 후, 그 개질 된 폴리에틸렌 층의 표면에 수성 실리콘을 도포할 수 있다. 이러한 구성으로 인하여, 독성이 없는 물을 사용한 친환경적인 수성 실리콘을 사용하게 되기 때문에 환경 오염 및 치명적인 인체손상을 최대한 예방할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 한 하기의 바람직한 실시 예의 상세한 설명에 의해 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제작된 점착 라벨용 박리 원지의 단면 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 라벨(RB)의 박리지(RLS)에 수성 실리콘층(SL)을 도포하기 위한 코팅장치(100)를 개략적으로 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 라벨(RB)은 박리 원지(R), 그 박리 원지(R)의 상면에 도포 되는 폴리에틸렌 층(PE) 및 그 폴리에틸렌 층(PE)의 상면에 도포 되는 수성 실리콘층(SL)을 포함하여 구성된다. 폴리에틸렌 코팅지(RPE)는 박리 원지(R)에 폴리에틸렌 층(PE)이 도포 된 것을 말하고, 박리지(RLS)는 폴리에틸렌 코팅지(RPE)의 상면에 수성 실리콘층(SL)이 도포 된 것을 말한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 코팅장치(100)는 상부로 건조 챔버(101)를 갖는 장치 몸체(102)가 구비된다. 장치 몸체(102)의 일 측면 하부에는 언와인더(unwinder;104)와 리와인더(rewinder;106)가 소정 간격으로 떨어진 상태에서 회전 가능하게 축 결합된다. 또한, 장치 몸체(102)의 일 측면에는 언와인더(104), 건조 챔버(101) 및 리와인더(106) 사이에서 소정 간격으로 징검다리와 같이 다수의 이송 롤러(108)가 배치된다. 폴리에틸렌 코팅지(RPE)는 언와인더(104)에 감겨 있는 상태에서 풀려져 다수의 이송 롤러(108)를 경유하여 리와인더(106)에 감긴다.
특히, 장치 몸체(102)의 일 측면에는 코로나 처리기(110), 그라비아 롤(gravre roll;112), 실리콘 보관용기(114), 제거 나이프(116) 및 와이어 바(wire bar; 118)가 언와인더(104)로부터 건조 챔버(101)까지 차례로 설치된다.
코로나 처리기(110)는 다수의 이송 롤러(108) 중 제 1 위치(A)의 이송 롤러(108)의 외주 면에 근접 설치된다. 이는, 코로나 처리기(110)로부터 제 1 위치(A)의 이송 롤러(108)를 통과하는 폴리에틸렌 층(PE)에 코로나 방전을 조사시켜 폴리에틸렌층(PE)의 표면을 개질 시키기 위한 것이다.
그라비어 롤(112)은 제 1 위치(A)의 이송 롤러(108)와 와 제 2 위치(B)의 이송 롤러(120) 사이에 위치된다. 그라비어 롤(112)의 외주면 둘레를 따라 다수의 도포 홈(112a)이 형성된다. 그 도포 홈(112a)들은 폐쇄된 부위로부터 개방된 부위로 갈수록 넓게 형성된다. 이는 수성 실리콘층(SL)이 그라비어 롤(112)의 도포 홈(112a)에 쉽게 보관되는 반면 폴리에틸렌 층(PE)에 쉽게 도포 될 수 있도록 하기 위한 것이다. 도포 홈(112a)의 면적은 필요에 따라 다양하게 변화시킬 수 있다. 이는 도포량을 조절하기 위한 것이다.
실리콘 보관용기(114)는 그라비어 롤(112)의 근접 하부에 위치된다. 실리콘 보관용기(114)는 물과 실리콘이 혼합된 용액이 채워지며 그라비어 롤(112)의 일부가 잠겨진다.
제거 나이프(116)는 그라비어 롤(112)의 외경과 근접 위치에 설치된다. 제거 나이프(116)의 날 부분은 그라비어 롤(112)의 외경에 점착되는 실리콘을 소정량 제거하여 양을 조절한다.
또한, 그라비어 롤(112)의 상부 위치에는 근접 롤러(120)가 근접된 상태에서 설치될 수 있다. 근접 롤러(120)는 수성 실리콘층(SL)이 파손되지 않을 정도로 그라비어 롤(112)과 충분히 이격된 상태에서 설치된다. 근접 롤러(120)는 소정 거리만큼 이동 가능하여 수성 실리콘층(SL)의 눌림 상태를 조절할 수 있다.
게다가, 제 2 위치(B)의 이송 롤러(108)의 근접 위치에는 와이어 바(118)가 설치될 수 있다. 와이어 바(118)는 직선상의 봉과 그 봉의 외주 면을 따라 전선(wire)이 코일 형태로 감긴 물체이다. 그 와이어 바(118)에 감긴 전선들 사이의 틈새를 따라 수성 실리콘층(SL)이 안내되어 수성 실리콘층(SL)이 폴리에틸렌 층(PE)에 골고루 도포 될 수 있게 하는 역할을 수행한다.
상술 된 그라비어 롤(112)은 반 시계 방향으로 회전하고, 그라비어 롤(112)을 제외한 나머지의 구성품들, 즉 언와인더(104), 리와인더(106), 다수의 이송 롤러(108) 및 근접 롤러(120)는 시계 방향으로 회전된다(도 1과 도 2 참조).
상기와 같은 구조를 가지는 코팅장치를 이용하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 도 1에 따른 박리지에 수성 실리콘을 도포하는 과정을 보인 블록 도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코팅장치(100)를 가동하게 되면, 폴리에틸렌 코팅 지(RPE)은 코팅장치(100)의 장치 몸체(102)에 설치된 언와인더(104)로부터 풀린다. 그 풀리는 폴리에틸렌 코팅지(RPE)는 라벨(RB)은 폴리에틸렌 층(PE)에 수성 실리콘(SL)이 도포 된 후 건조되어 리와인더(106)에 감겨 수성 실리콘(SL)의 도포 공정이 완성되는 것이다.
이와 같은 수성 실리콘(SL)의 도포 방법에 대해 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선적으로, 박리 원지(R)의 일측 표면에는 폴리에틸렌 층(PE)이 도포된다(S1).
그 폴리에틸렌 층(PE)이 도포 된 폴리에틸렌 코팅지(RPE)는 언와인더(104)에 감긴 상태에서 수성 실리콘층(SL)을 도포하기 위해, 작업자가 코팅장치(100)를 가동시키면, 폴리에틸렌 코팅지(RPE)는 리와인더(106)의 감김 작동에 의해 언와인더(104)로부터 풀린다. 풀린 박리 원지(R)는 다수의 이송 롤러(108)를 경유하여 이송된다. 폴리에틸렌 코팅지(RPE)는 제 1 위치(A)에서 제 2 이송 롤러(108) 위치에서 코로나 처리기(110)에 의해 표면이 개질 된다. 즉, 박리 원지(R)의 폴리에틸렌층(PE)의 표면은 코로나 처리기(110)에 의한 코로나 방전이 조사됨으로 인해 개질된다(S2).
이어, 박리 원지(R)는 폴리에틸렌 층(PE)의 표면이 개질 된 상태에서 그라비어 롤(112)과 근접 롤러(120) 사이를 통과한다. 이때, 그라비어 롤(112)의 외경을 따라 형성된 도포 홈(112a)으로는 실리콘 보관용기(114) 내에 보관되어 있던 수성 실리콘층(SL)이 담긴다. 이 상태에서, 그라비어 롤(112)은 회전되고, 그 그라비어 롤(112)의 도포 홈(112a)에 담긴 수성 실리콘층(SL)이 함께 이송된다. 이때, 제거 나이프(116)는 그라비어 롤(112)의 외경을 따라 과도하게 도포 된 수성 실리콘층(SL)의 일부를 제거하게 된다. 이 과정에서, 그라비어 롤(112)에 의해 폴리에틸렌층(PE)에 도포 되는 수성 실리콘층(SL)의 양은 조절되는 것이다(S3).
이후, 그라비어 롤(112)의 도포 홈(112a)에 담긴 수성 실리콘(SL)은 폴리에틸렌 코팅지(RPE)의 표면에 도포 된다(S4). 또한, 그라비아 롤(112)의 도포 홈(112a)의 크기에 따라 도포량을 조절할 수 있다.
다음으로, 폴리에틸렌 코팅지(RPE)가 제 2 위치(B)의 이송 롤러(108)에 도달되기 전 와이어 바(118)를 통과한다. 그러면, 와이어 바(118)에 감긴 전선들 사이의 틈으로 폴리에틸렌 코팅지(RPE)에 도포 된 수성 실리콘층(SL)이 골고루 분산 공급 된다(S5).
이 과정으로, 폴리에틸렌 코팅지(RPE)는 장치 몸체(102)에 구비된 건조 챔버(101)를 통과한다. 이 건조 챔버(101)를 통과하게 되면, 폴리에틸렌 코팅지(RPE)에는 수성 실리콘층(SL)에 함유된 물 성분만이 증발되고, 그 물 성분이 제거된 수성 실리콘층(SL)만이 폴리에틸렌 코팅지(RPE)에 도포 된다. 따라서, 본 발명에 의한 박리지(RLS)에는 독성이 강한 용제 대신 물이 사용된 실리콘을 이용하여 환경 오염 및 인체 손상을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 점착 라벨용 박리지의 에멀젼 실리콘 코팅 장치 및 방법은, 박리지에 코팅된 폴리에틸렌 층의 표면에 코로나 처리기에 의해 발생한 코리나를 방전시켜 개질 시킨 후, 그 개질 된 폴리에틸렌 층에만 수성 실리콘을 균일하게 도포시킬 수 있다. 또한, 코팅롤은 압동 롤러가 없는 상태에서 그라비아 롤 코팅 방식으로 실리콘이 파괴되지 않게 코팅될 수 있다. 이에 따라, 독성이 없는 물을 사용한 친환경적인 수성 실리콘을 사용하게 되기 때문에 환경 오염 및 치명적인 인체손상을 최대한 예방할 수 있는 효과를 갖는다.
이상에서는, 본 발명을 상기한 실시 예를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 통상의 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims (5)

  1. 건조 챔버를 갖춘 장치 몸체, 상기 장치 몸체의 일 측면에 배치되는 언와인더와 리와인더 및 이들 사이에 설치되어 박리 원지가 경유하는 다수의 이송 롤러로 이루어진 점착 라벨용 박리지의 실리콘 코팅 장치에 있어서,
    상기 이송 롤러(108) 중 하나의 이송 롤러(108)에 근접 설치되는 코로나 처리기(110);
    상기 이송 롤러(108)와 인접된 이송 롤러(108) 사이에 위치되고, 외주 면을 따라 다수의 도포 홈(112a)이 형성되는 그라비어 롤(112);
    상기 그라비어 롤(112)의 하부에 위치되어 상기 그라비어 롤(112)의 일부가 잠기는 실리콘 보관용기(114);
    상기 그라비어 롤(112)의 외경과 근접 위치되며 상기 그라비어 롤(112)의 외주 면에 도포 된 실리콘을 제거하여 양을 조절하기 위한 제거 나이프(116)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 점착 라벨용 박리지의 실리콘 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 장치 몸체(102)에는 상기 이송 롤러(108)들 사이에서 와이어 바(118)가 설치되어 상기 폴리에틸렌 코팅지(RPE)에 도포 되는 수성 실리콘층(SL)을 균일하게 분산시키는 것을 특징으로 하는 점착 라벨용 박리지의 실리콘 코팅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 장치 몸체(102)에는 상기 그라비어 롤(112)에 근접하여 설치되는 근접 롤러(120)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 점착 라벨용 박리지의 실리콘 코팅장치.
  4. 점착 라벨용 박리지의 폴리에틸렌 층에 수성 실리콘을 코팅하기 위한 방법에 있어서,
    상기 박리 원지의 일 측면에 폴리에틸렌 층을 도포하기 위한 폴리에틸렌 도포단계;
    상기 폴리에틸렌 층이 도포 된 박리 원지의 표면에 코로나 방전을 조사시켜 상기 폴리에틸렌 층을 개질 시키기 위한 폴리에틸렌 개질 단계;
    상기 단계에서 개질 된 폴리에틸렌 층에 수성 실리콘을 도포하는 수성 실리콘 도포단계;
    상기 수성 실리콘 도포단계에서 도포 된 수성 실리콘의 양을 조절하기 위한 수성 실리콘 조절단계; 및
    상기 수성 실리콘 조절단계를 거친 박리지의 수성 실리콘을 균일하게 분산시키는 수성 실리콘 분산단계
    를 포함한 것을 특징으로 하는 점착 라벨용 박리지의 실리콘 코팅방법.
  5. 삭제
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